Роль гема в экологически обусловленном онкогенезе (обзор литературы)
- Авторы: Пинаев С.К.1,2
-
Учреждения:
- Дальневосточный государственный медицинский университет
- Хабаровский федеральный исследовательский центр
- Выпуск: Том 30, № 1 (2023)
- Страницы: 5-15
- Раздел: ОБЗОРЫ
- URL: https://journal-vniispk.ru/1728-0869/article/view/144179
- DOI: https://doi.org/10.17816/humeco115234
- ID: 144179
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Связь гемобластозов, опухолей центральной нервной системы и ряда других новообразований человека с различными факторами внешней среды химической и физической природы общеизвестна. Однако механизм такой связи остаётся неясным. На основании анализа литературы автором сформулирована концепция экологически обусловленного онкогенеза, ключевую роль в которой играет гем. Согласно предложенной модели, первый этап онкогенеза заключается в индукции экологически обусловленного окислительного стресса, который на следующем этапе многократно усиливается железом гема. Параллельно с этим, благодаря ферромагнитным свойствам железа гема, происходят приём, индукция и усиление внешних электромагнитных полей с формированием петли обратной связи и дополнительной стимуляцией оксидативных процессов. Вследствие этого под воздействием активных кислородных метаболитов развивается эпигеномная дисрегуляция семафоринов в тканях-мишенях, имеющих наибольший контакт с гемом. Это в свою очередь приводит к запуску процесса опухолевой трансформации в активно пролиферирующих клетках конуса роста аксона, костного мозга, в предшественниках клеток почек, в стволовых мезенхимальных клетках и в эндотелии. В результате возникают доброкачественные опухоли эндотелия (гемангиомы), лейкозы, лимфомы, опухоли периферической и центральной нервной системы, доброкачественные и злокачественные опухоли мягких тканей. Предложенная модель хорошо объясняет особенности детской онкологической заболеваемости с преобладанием среди доброкачественных опухолей гемангиом, а среди злокачественных новообразований — гемобластозов и опухолей нервной системы. Помимо этого, способность гема к взаимодействию с электромагнитными полями позволяет приблизиться к пониманию связи новообразований с активностью Солнца.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
Сергей Константинович Пинаев
Дальневосточный государственный медицинский университет; Хабаровский федеральный исследовательский центр
Автор, ответственный за переписку.
Email: pinaev@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0774-2376
SPIN-код: 3986-4244
Scopus Author ID: 56291097200
ResearcherId: J-5942-2018
к.м.н., доцент
Россия, Хабаровск; ХабаровскСписок литературы
- Агаджанян Н.А., Чижов А.Я., Ким Т.А. Болезни цивилизации // Экология человека. 2003. № 4. С. 8–11.
- Пинаев С.К., Чижов А.Я., Пинаева О.Г. Критические периоды адаптации к дыму и солнечной активности на этапах онтогенеза (обзор литературы) // Экология человека. 2021. Т. 28, № 11. С. 4–11. doi: 10.33396/1728-0869-2021-11-4-11
- Nelson L., Valle J., King G., et al. Estimating the proportion of childhood cancer cases and costs attributable to the environment in California // Am J Public Health. 2017. Vol. 107, N 5. P. 756–762. doi: 10.2105/AJPH.2017.303690
- World Health Organization. IARC Monographs on the Identification of Carcinogenic Hazards to Humans. List of Classifications. Agents classified by the IARC Monographs, Volumes 1–131. Дата обращения: 06.12.2022. Доступ по ссылке: https://monographs.iarc.fr/list-of-classifications
- Пинаев С.К., Чижов А.Я., Пинаева О.Г. Связь дыма и солнечной активности с новообразованиями человека // Казанский медицинский журнал. 2022. Т. 103, № 4. С. 650–657. doi: 10.17816/KMJ2022-650
- Пинаев С.К., Чижов А.Я., Пинаева О.Г. Связь активности Солнца и дыма с трендами гемобластозов в России // Радиация и риск (Бюллетень Национального радиационно-эпидемиологического регистра). 2022. Т. 31, № 3. С. 100–110. doi: 10.21870/0131-3878-2022-31-3-100-110
- ONCOLOGY.RU [интернет]. Злокачественные новообразования в России. Дата обращения: 17.01.2023. Доступ по ссылке: http://www.oncology.ru/service/statistics/malignant_tumors/
- Чижов А.Я., Пинаев С.К., Савин С.З. Экологически обусловленный оксидативный стресс как фактор онкогенеза // Технологии живых систем. 2012. Т. 9, № 1. С. 47–53.
- Аббасова М.Т., Гаджиев А.М. Влияние низкоинтенсивного электромагнитного излучения дециметрового диапазона на показатели железа в сыворотке у крыс. В кн.: VIII Международный конгресс «Слабые и сверхслабые поля и излучения в биологии и медицине»: научные труды конгресса; Санкт-Петербург, 10–14 сентября 2018 года; Санкт-Петербург : ООО «ПЦ «Синтез», 2018. С. 100.
- Korolnek T., Hamza I. Like iron in the blood of the people: the requirement for heme trafficking in iron metabolism // Front Pharmacol. 2014. № 5. С. 126. doi: 10.3389/fphar.2014.00126
- Paul B.T., Manz D.H., Torti F.M., Torti S.V. Mitochondria and Iron: current questions // Expert Rev Hematol. 2017. Vol. 10, N 1. P. 65–79. doi: 10.1080/17474086.2016.1268047
- Созарукова М.М. Эритроциты как источники и мишени свободных радикалов. В кн.: Источники и мишени свободных радикалов в крови человека / под ред. Ю.А. Владимирова. Москва : ООО «МАКС Пресс», 2017. С. 140–178.
- Лукина Е.А., Деженкова А.В. Метаболизм железа в норме и при патологии // Клиническая онкогематология. Фундаментальные исследования и клиническая практика. 2015. Т. 8, № 4, С. 355–361. doi: 10.21320/2500-2139-2015-8-4-355-361
- Иванов С.Д. Железо и рак: роль ионов железа в процессе канцерогенеза и при лучевой терапии опухоленосителей // Успехи современной биологии. 2013. Т. 133, № 5. С. 481–494.
- Keppner A., Maric D., Correia M., et al. Lessons from the post-genomic era: globin diversity beyond oxygen binding and transport // Redox Biol. 2020. Vol. 37. P. 101687. doi: 10.1016/j.redox.2020.101687
- Thévenod F. Iron and its role in cancer defense: a double-edged sword // Met Ions Life Sci. 2018. Vol. 18. doi: 10.1515/9783110470734-021
- Кривенцев Ю.А., Бисалиева Р.А., Носков А.И. Гемоглобины человека // Вестник Астраханского государственного технического университета. 2007. № 6. С. 34–41.
- Сергунова В.А., Манченко Е.А., Гудкова О.Е. Гемоглобин: модификации, кристаллизация, полимеризация // Общая реаниматология. 2016. Т. 12, № 6. С. 49–63. doi: 10.15360/1813-9779-2016-6-49-63
- Pfeifhofer-Obermair C., Tymoszuk P., Petzer V., Weiss G., Nairz M. Iron in the tumor microenvironment-connecting the dots // Front Oncol. 2018. Vol. 8. P. 549. doi: 10.3389/fonc.2018.00549
- Galaris D., Barbouti A., Pantopoulos K. Iron homeostasis and oxidative stress: an intimate relationship // Biochim Biophys Acta Mol Cell Res. 2019. Vol. 1866, N 12. P. 118535. doi: 10.1016/j.bbamcr.2019.118535
- Муравлёва Л.Е., Молотов-Лучанский В.Б., Клюев Д.А., и др. Белки эритроцитов. Миниобзор // Успехи современного естествознания. 2013. № 4. С. 28–31.
- Fossen Johnson S. Methemoglobinemia: infants at risk // Curr Probl Pediatr Adolesc Health Care. 2019. Vol. 49, N 3. P. 57–67. doi: 10.1016/j.cppeds.2019.03.002
- Нестеров Ю.В., Теплый Д.Д. Морфофизиологические показатели эритроцитов при оксидативном стрессе на разных этапах онтогенеза // Живые и биокосные системы. 2015. № 11. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=24883113
- Агаджанян Н.А., Макарова И.И. Магнитное поле Земли и организм человека // Экология человека. 2005. № 9. С. 3–9.
- Бондарь Г.В., Шевченко В.В., Поляков П.И., Рюмшина Т.А. Влияние магнитного поля на показатели крови. В кн.: IX Международная крымская конференция «КОСМОС И БИОСФЕРА», Коктебель, 2011. Режим доступа: http://www.biophys.ru/archive/crimea2011/abstr-p168.pdf
- Александров Б.Л., Александров А.Ж. Механизм воздействия на человека магнитного поля земли и Солнца // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. 2017. № 127. С. 138–149. doi: 10.21515/1990-4665-127-006
- Гришин А.Н., Корнелик С.Е., Рязанцева Н.В., Сычев О.Ф. Биофизика кровотока в сильных магнитных полях: новации и новейшие исследования. В кн.: Инноватика — 2009: сборник материалов V Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых; 14–15 мая 2009 г.; Томск, Россия. Томск, 2009. С. 20–25.
- Обридко В.Н., Рагульская М.В., Хабарова О.В., и др. Космические факторы эволюции биосферы: новые направления исследований // Психосоматические и интегративные исследования. 2015. Т. 1, № 1. С. 101.
- Khabarova O.V., Dimitrova S. On the nature of people’s reaction to space weather and meteorological weather changes // Sun and Geosphere. 2009. Vol. 4, N 2. P. 60–71.
- Рагульская М.В., Хабарова О.В., Обридко В.Н., Дмитриева И.В. Влияние солнечных возмущений на функционирование и синхронизацию человеческого организма // Журнал радиоэлектроники. 2000. № 10. С. 5. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=15111655
- Чижевский А.Л. Структурный анализ движущейся крови. Издательство Академии наук СССР, 1959. 474 с.
- Копыльцов А.В. Двухмерная модель распределения магнитного поля между эритроцитами в узком капилляре // Инженерный вестник Дона. 2017. № 4. С. 88. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=32731169.
- García-Guede Á., Vera O., Ibáñez-de-Caceres I. When oxidative stress meets epigenetics: implications in cancer development // Antioxidants (Basel). 2020. Vol. 9, N 6. P. 468. doi: 10.3390/antiox9060468
- Волков Н.М. Эпигенетика: возможности таргетной терапии // Практическая онкология. 2022. Т. 23, № 3. С. 170–174. doi: 10.31917/2303170
- Chen H., Xie G.H., Wang W.W., et al. Epigenetically downregulated Semaphorin 3E contributes to gastric cancer // Oncotarget. 2015. Vol. 6, N 24. P. 20449–20465. doi: 10.18632/oncotarget.3936
- Xue W., Wang F., Han P., et al. The oncogenic role of LncRNA FAM83C-AS1 in colorectal cancer development by epigenetically inhibits SEMA3F via stabilizing EZH2 // Aging (Albany NY). 2020. Vol. 12, N 20. P. 20396–20412. doi: 10.18632/aging.103835
- Tomizawa Y., Sekido Y., Kondo M., et al. Inhibition of lung cancer cell growth and induction of apoptosis after reexpression of 3p21.3 candidate tumor suppressor gene SEMA3B // Proc Natl Acad Sci U S A. 2001. Vol. 98, N 24. P. 13954–13959. doi: 10.1073/pnas.231490898
- Kundu A., Nam H., Shelar S., et al. PRDM16 suppresses HIF-targeted gene expression in kidney cancer // J Exp Med. 2020. Vol. 217, N 6. P. e20191005. doi: 10.1084/jem.20191005
- Tischoff I., Markwarth A., Witzigmann H., et al. Allele loss and epigenetic inactivation of 3p21.3 in malignant liver tumors // Int J Cancer. 2005. Vol. 115, N 5. P. 684–689. doi: 10.1002/ijc.20944
- Abuetabh Y., Tiwari S., Chiu B., Sergi C. Semaphorins biology and their significance in cancer // Austin J Clin Pathol. 2014. Vol. 1, N 2. P. 1009.
- Fayyad-Kazan M., Najar M., Fayyad-Kazan H., et al. Identification and evaluation of new immunoregulatory genes in mesenchymal stromal cells of different origins: comparison of normal and inflammatory conditions // Med Sci Monit Basic Res. 2017. Vol. 23. P. 87–96. doi: 10.12659/msmbr.903518
- Neufeld G., Mumblat Y., Smolkin T., et al. The semaphorins and their receptors as modulators of tumor progression // Drug Resist Updat. 2016. Vol. 29. P. 1–12. doi: 10.1016/j.drup.2016.08.001
- Nasarre P., Gemmill R.M., Drabkin H.A. The emerging role of class-3 semaphorins and their neuropilin receptors in oncology // Onco Targets Ther. 2014. Vol. 7. P. 1663–1687. doi: 10.2147/OTT.S37744
- Neufeld G., Mumblat Y., Smolkin T., et al. The role of the semaphorins in cancer // Cell Adh Migr. 2016. Vol. 10, N 6. P. 652–674. doi: 10.1080/19336918.2016.1197478
- Jiang H., Tang J., Qiu L., et al. Semaphorin 4D is a potential biomarker in pediatric leukemia and promotes leukemogenesis by activating PI3K/AKT and ERK signaling pathways // Oncol Rep. 2021. Vol. 45, N 4. P. 1. doi: 10.3892/or.2021.7952
- Delloye-Bourgeois C., Bertin L., Thoinet K., et al. Microenvironment-driven shift of cohesion/detachment balance within tumors induces a switch toward metastasis in neuroblastoma // Cancer Cell. 2017. Vol. 32, N 4. P. 427–443.e8. doi: 10.1016/j.ccell.2017.09.006
- Torti S.V., Torti F.M. Iron and cancer: 2020 vision // Cancer Res. 2020. Vol. 80, N 24. P. 5435–5448. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-20-2017
- Wang F., Lv H., Zhao B., et al. Iron and leukemia: new insights for future treatments // J Exp Clin Cancer Res. 2019. Vol. 38, N 1. P. 406. doi: 10.1186/s13046-019-1397-3
- Fonseca-Nunes A., Jakszyn P., Agudo A. Iron and cancer risk — a systematic review and meta-analysis of the epidemiological evidence // Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2014. Vol. 23, N 1. P. 12–31. doi: 10.1158/1055-9965.EPI-13-0733
Дополнительные файлы
