ojrdrtОнкологический журнал: лучевая диагностика, лучевая терапияJournal of oncology: diagnostic radiology and radiotherapy2587-75932713-167XНЕКОММЕРЧЕСКОЕ ПАРТНЕРСТВО «ОБЩЕСТВО ИНТЕРВЕНЦИОННЫХ ОНКОРАДИОЛОГОВ»10.37174/2587-7593-2024-7-3-24-33ojrdrt-374Research ArticleЛУЧЕВАЯ ТЕРАПИЯRADIOTHERAPYРедокс-статус крови больных с метастатическим поражением головного мозга при различных вариантах радиотерапевтического леченияRedox Status of the Blood of Patients with Metastatic Brain Lesion During Different Options of Radiotherapeutic Treatmenthttps://orcid.org/0000-0001-6265-8500ГорошинскаяИ. А.GoroshinskayaI. A.

Горошинская Ирина Александровна — д.б.н., профессор, с.н.с. лаборатории изучения патогенеза злокачественных опухолей

Author ID РИНЦ: 79968

Researcher ID: Y-2277-2018

Scopus Author ID: 6602191458

Тел. раб.: 8(863)2001000-(481), тел. моб.: +79281757704

 344037, Ростов-на-Дону, ул. 14 линия, 63

Irina A. Goroshinskaya

Author ID РИНЦ: 79968

Researcher ID: Y-2277-2018

Scopus Author ID: 6602191458

3, 14 line str., Rostov-on-Don 344037

iagor17@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3972-2452КаплиеваИ. В.KaplievaI. V.

Каплиева Ирина Викторовна — д.м.н., заведующий лабораторией изучения патогенеза злокачественных опухолей

Author ID: 734116

Researcher ID: ААЕ-3540-2019

Scopus Author ID: 23994000800

 344037, Ростов-на-Дону, ул. 14 линия, 63

Irina V. Kaplieva

Author ID: 734116

Researcher ID: ААЕ-3540-2019

Scopus Author ID: 23994000800

3, 14 line str., Rostov-on-Don 344037

kaplirina@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2937-0470РосторгуевЭ. Е.RostorguevE. Ye.

Росторгуев Эдуард Евгеньевич — д.м.н., доцент, врач-нейрохирург, заведующий отделением нейроонкологии

 344037, Ростов-на-Дону, ул. 14 линия, 63

Eduard Ye. Rostorguev

3, 14 line str., Rostov-on-Don 344037

https://orcid.org/0009-0007-1634-902XБабасиновА. А.BabasinovA. A.

Бабасинов Артем Андреевич — аспирант 2 года обучения

 344037, Ростов-на-Дону, ул. 14 линия, 63

Artem A. Babasinov

3, 14 line str., Rostov-on-Don 344037

https://orcid.org/0000-0003-2713-8598НемашкаловаЛ. А.NemashkalovaL. A.

Немашкалова Людмила Анатольевна — н.с. лаборатории изучения патогенеза злокачественных опухолей

 344037, Ростов-на-Дону, ул. 14 линия, 63

Ludmila A. Nemashkalova

3, 14 line str., Rostov-on-Don 344037

https://orcid.org/0000-0003-1405-8329ВошедскийВ. И.VoshedskiiV. I.

Вошедский Виталий Игоревич — к.м.н., врач-радиотерапевт отделения радиотерапии № 2

 344037, Ростов-на-Дону, ул. 14 линия, 63

Vitaliy I. Voshedski

3, 14 line str., Rostov-on-Don 344037

https://orcid.org/0000-0001-7032-8595РозенкоЛ. Я.RozenkoL. Ya.

Розенко Людмила Яковлевна — д.м.н., профессор, врач-радиотерапевт отделения радиотерапии № 2

 344037, Ростов-на-Дону, ул. 14 линия, 63

Ludmila Ya. Rozenko

3, 14 line str., Rostov-on-Don 344037

Национальный медицинский исследовательский центр онкологии Минздрава РоссииРоссияNational Medical Research Centre for OncologyRussian Federation202418092024732433Copyright © Горошинская И.А., Каплиева И.В., Росторгуев Э.Е., Бабасинов А.А., Немашкалова Л.А., Вошедский В.И., Розенко Л.Я., 20242024Горошинская И.А., Каплиева И.В., Росторгуев Э.Е., Бабасинов А.А., Немашкалова Л.А., Вошедский В.И., Розенко Л.Я.Goroshinskaya I.A., Kaplieva I.V., Rostorguev E.Y., Babasinov A.A., Nemashkalova L.A., Voshedskii V.I., Rozenko L.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.oncoradjournal.ru/jour/article/view/374Цель

Цель: Сравнительное изучение содержания продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и активности основных анти оксидантных ферментов в плазме крови больных с метастазами в головной мозг при различных вариантах радиотерапевтического лечения.

Материал и методы

Материал и методы: В исследование было включено 37 больных с метастазами в ГМ. Сформировано три группы больных: контрольная группа (12 пациентов), при которой на ложе удаленного метастаза ГМ проводилась стереотаксическая радиотерапия с разовой очаговой дозой (РОД) 6 Гр до суммарной дозы 30 Гр; основная № 1 (6 пациентов) — после сеанса предоперационной радиохирургии с РОД 10–15 Гр через 24 часа удалялся метастатический очаг в ГМ; основная № 2 (19 пациентов) — проводилось стажированное радиохирургическое лечение метастатического очага в ГМ (СРХ) в 3 этапа с РОД 10 Гр с интервалом между сеансами 14 дней (всего 30 Гр). В плазме крови определяли содержание малонового диальдегида (МДА), диеновых конъюгатов (ДК), активность супероксиддисмутазы и каталазы общепринятыми спектрофотометрическими методами. В группу сравнения вошел 21 человек без онкологических заболеваний (доноры). Статистическую обработку результатов проводили с помощью программы Statistica 10.0. с использованием Т-критерия Стъюдента и непараметрического критерия Манна–Уитни.

Результаты

Результаты: До начала лечения содержание МДА было повышено у всех больных, в среднем на 83,5 % (p = 0,00025) относительно группы доноров, у большинства были увеличены и ДК (на 60,4 %, p = 0,0498). После удаления метастатического очага у больных контрольной и основной группы № 1 уровень продуктов ПОЛ оставался повышенным. И только в основной группе № 2 уже перед 3-м сеансом СРХ наблюдались снижение уровня МДА у больных с удаленным первичным очагом, нормализация ДК у всех больных и восстановление сопряженной работы антиоксидантных ферментов. Повышение содержания МДА при сниженной активности каталазы у больных с неудаленным первичным очагом на этапах СРХ, возможно, отражает механизм редукции опухолевых клеток под влиянием усиленной наработки свободных радикалов при стажированном лучевом воздействии.

Выводы

Выводы: Применение СРХ в отличие от других вариантов радиотерапии способствует нормализации редокс-статуса крови больных с метастатическим поражением ГМ. Анализ полученных данных позволяет предполагать большую эффективность СРХ у больных с удаленным первичным очагом.

Purpose

Purpose: A comparative study of the content of lipid peroxidation (LPO) products and the activity of the main antioxidant enzymes in the blood plasma of patients with brain metastases (BM) under various radiotherapeutic treatment options.

Material and methods

Material and methods: The study included 37 patients with BM. Three groups of patients were formed: Control group (12 patients), in which stereotactic radiotherapy with a single focal dose of 6 Gy to a total dose of 30 Gy was performed on the place of the removed metastasis; Main group No. 1 (6 patients) — after a session of preoperative radiosurgery with a dose of 10-15 Gy, the metastatic focus was removed after 24 hours; Main group No. 2 (19 patients) — staged radiosurgery (SRS) was carried out in 3 stages with a dose of 10 Gy with an interval between sessions of 14 days (total dose of 30 Gy). In the blood plasma of 37 patients, the content of malondialdehyde (MDA), diene conjugates (DC), and the activity of superoxide dismutase and catalase were determined by standard spectrophotometric methods. The comparison group included 21 people without cancer (donors). Statistical processing of the results was carried out using the Statistica 10.0 program. using Student’s t-test and nonparametric Mann–Whitney test.

Results

Results: Before treatment, the MDA content was increased in all patients, on average by 83.5 % (p = 0.00025) relative to the donor group; in the majority, DC was also increased (by 60.4 %, p = 0.0498). After removal of the metastatic lesion in patients in the Control and Main group No. 1, the level of LPO products remained elevated. And only in the Main Group No. 2, already before the 3rd session of SRS, a decrease in the level of MDA was observed in patients with a removed primary lesion, as well as normalization of DC in all patients and restoration of the coordinated work of antioxidant enzymes. An increase in MDA content with reduced catalase activity in patients with an unremoved primary lesion at the stages of SRS may reflect the mechanism of tumor cell reduction under the influence of increased production of free radicals during long-term radiation exposure.

Conclusions

Conclusions: The use of SRS, in contrast to other radiotherapy options, helps to normalize the redox status of the blood of patients with metastatic brain lesions. Analysis of the data obtained suggests greater effectiveness of SRS in patients with a removed primary lesion.

головной мозгметастазыстажированная радиохирургияпоказатели перекисного окисления липидовантиоксидантные ферментыmetastatic brain lesionstaged radiation surgeryindicators of lipid peroxidationantioxidant enzymesReferencesTyagi A, Wu SY, Watabe K. Metabolism in the progression and metastasis of brain tumors. Cancer Lett. 2022 Jul 28;539:215713. https://doi.org/10.1016/j.canlet.2022.215713. PMID: 35513201.Tyagi A, Wu SY, Watabe K. Metabolism in the progression and metastasis of brain tumors. Cancer Lett. 2022 Jul 28;539:215713. https://doi.org/10.1016/j.canlet.2022.215713. PMID: 35513201.Aizer AA, Lamba N, Ahluwalia MS, et al. Brain metastases: A Society for Neuro-Oncology (SNO) consensus review on current management and future directions. Neuro Oncol. 2022 Oct 3;24(10):1613-46. https://doi.org/10.1093/neuonc/noac118. PMID: 35762249.Aizer AA, Lamba N, Ahluwalia MS, et al. Brain metastases: A Society for Neuro-Oncology (SNO) consensus review on cu rent management and future directions. Neuro Oncol. 2022 Oct 3;24(10):1613-46. https://doi.org/10.1093/neuonc/noac118. PMID: 35762249.Miller KD, Ostrom QT, Kruchko C, et al. Brain and other central nervous system tumor statistics, Cancer J. Clin. 2021 Sep;71(5):381-406. https://doi.org/10.3322/caac.21693. PMID: 34427324.Miller KD, Ostrom QT, Kruchko C, et al. Brain and other central nervous system tumor statistics, Cancer J. Clin. 2021 Sep;71(5):381-406. https://doi.org/10.3322/caac.21693. PMID: 34427324.Рогова ТС, Сакун ПГ, Вошедский ВИ и др. Опыт применения методики стереотаксической радиохирургии при лечении метастатического поражения головного мозга у ребенка с внескелетной саркомой Юинга. Южно-Российский онкологический журнал. 2022;3(3):24-31. https://doi.org/10.37748/2686-9039-2022-3-3-3Rogova TS, Sakun PG, Voshedskii VI, et al. Stereotactic radiosurgery for brain metastases in a child with extra-skeletal Ewing’s sarcoma. South Russian Journal of Cancer. 2022;3(3):2431. (In Russ.). https://doi.org/10.37748/2686-9039-2022-3-3-3Кит ОИ, Закондырин ДЕ, Росторгуев ЭЕ и др. Опыт хирургического лечения метастатических опухолей позвонков краниовертебральной локализации. Южно-Российский онкологический журнал. 2023;4(3):6-11. https://doi.org/10.37748/2686-9039-2023-4-3-1.Kit OI, Zakondyrin DE, Rostorguev EE, et al. Experience in surgical treatment of vertebral metastatic tumors of craniovertebral localization. South Russian Journal of Cancer. 2023;4(3):6-11. (In Russ.). https://doi.org/10.37748/2686-9039-2023-4-3-1.Anthonymuthu TS, Kenny EM, Bayır H. Therapies targeting lipid peroxidation in traumatic brain injury. Brain Res. 2016 Jun 1;1640(pt A):57-76. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2016.02.006. PMID: 26872597.Anthonymuthu TS, Kenny EM, Bayır H. Therapies targeting lipid peroxidation in traumatic brain injury. Brain Res. 2016 Jun 1;1640(pt A):57-76. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2016.02.006. PMID: 26872597.Kowalczyk P, Sulejczak D, Kleczkowska P, et al. Mitochondrial Oxidative Stress-A Causative Factor and Therapeutic Target in Many Diseases. Int J Mol Sci. 2021 Dec 13;22(24):13384. https://doi.org/10.3390/ijms222413384. PMID: 34948180.Kowalczyk P, Sulejczak D, Kleczkowska P, et al. Mitochondrial Oxidative Stress-A Causative Factor and Therapeutic Target in Many Diseases. Int J Mol Sci. 2021 Dec 13;22(24):13384. https://doi.org/10.3390/ijms222413384. PMID: 34948180.Hayes JD, Dinkova-Kostova AT, Tew KD. Oxidative Stress in Cancer. Cancer Cell. 2020 Aug 10;38(2):167-97. https://doi.org/10.1016/j.ccell.2020.06.001. PMID: 32649885.Hayes JD, Dinkova-Kostova AT, Tew KD. Oxidative Stress in Cancer. Cancer Cell. 2020 Aug 10;38(2):167-97. https://doi.org/10.1016/j.ccell.2020.06.001. PMID: 32649885.Sarmiento-Salinas FL, Perez-Gonzalez A, Acosta-Casique A, et al. Reactive oxygen species: Role in carcinogenesis, cancer cell signaling and tumor progression. Life Sci. 2021 Nov 1;284:119942. е. PMID: 34506835.Sarmiento-Salinas FL, Perez-Gonzalez A, Acosta-Casique A, et al. Reactive oxygen species: Role in carcinogenesis, cancer cell signaling and tumor progression. Life Sci. 2021 Nov 1;284:119942. е. PMID: 34506835.Заикина ЕВ, Аллилуев ИА, Лазутин ЮН и др. Исследование антиоксидантного статуса и количества двунитевых разрывов ДНК на моделях опухолевого поражения головного мозга метастазами немелкоклеточного рака легкого in vivo. Исследования и практика в медицине. 2022;9(4):30-41. https://doi.org/10.17709/2410-1893-2022-9-4-3.Zaikina EV, Alliluev IA, Lazutin YuN, et al. Investigation of the antioxidant status and the number of double-stranded DNA breaks in models of brain tumor lesion by metastases of non-small cell lung cancer in vivo. Research and Practical Medicine Journal. 2022;9(4):30-41. (In Russ.). https://doi.org/10.17709/2410-1893-2022-9-4-3.Погорелова ЮА, Франциянц ЕМ, Балязин ИВ и др. Состо яние свободнорадикальных процессов в ткани опухолей мозга и метастазов рака различной локализации в голов ной мозг. Исследование вузов. Северо-кавказский регион. Естественные науки. 2011;3:112-6.Pogorelova YuA, Frantziyantz EM, Balyazin IV, et al. The state of free radical processes in the tissue of brain tumors and metastases of cancer of various locations in the brain. Proceedings of Universities. North Caucasian Region. Natural Sciences. 2011;3:112-6. (In Russ.)Andrisic L, Dudzik D, Barbas C, et al. Short overview on metabolomics approach to study pathophysiology of oxidative stress in cancer. Redox Biology. 2018;14:47-58. https://doi.org/10.1016/j.redox.2017.08.009. PMID: 28866248.Andrisic L, Dudzik D, Barbas C, et al. Short overview on metabolomics approach to study pathophysiology of oxidative stress in cancer. Redox Biology. 2018;14:47-58. https://doi.org/10.1016/j.redox.2017.08.009. PMID: 28866248.Проскурнина ЕВ. Методы оценки свободнорадикального гомеостаза крови. Дис. докт. мед. наук. М., 2018. 224 с.Proskurnina EV. Methods for assessing free radical blood ho meostasis. dis. doct. med. sci. Moscow, 2018. 224 p. (In Russ.)Горошинская ИА, Сурикова ЕИ, Шалашная ЕВ и др. Состояние свободнорадикальных процессов при раке яичников с разной распространенностью и течением заболевания. Известия ВУЗов Северо-Кавказский регион. 2017;(4-2(196-2)):10 19. https://doi.org/10.23683/0321-3005-2017-4-2-10-19.Goroshinskaya IA, Surikova EI, Shalashnaya EV, et al. State of free radical processes in ovarian cancer with different prevalence and course of the disease. Bulletin of Higher Education Institutes. North Caucasus Region. Natural Sciences. 2017;4-2 (196-2):10-9. (In Russ.). https://doi.org/10.23683/0321-3005-2017-4-2-10-19.Горошинская ИА, Медведева ДЕ, Сурикова ЕИ и др. Состояние окислительного метаболизма в крови больных раком желудка с разным гистотипом опухоли. Современные проблемы науки и образования. 2019; (1). URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=28440 (дата обращения: 15.01.2019).Goroshinskaya IA, Medvedeva DE, Surikova EI, et al. State of oxidative metabolism in the blood of gastric cancer patients with various tumor histotypes. Modern Problems of Science and Education. 2019; (1). (In Russ.)Горошинская ИА, Франциянц ЕМ, Алейнов ВИ и др. Показатели окислительного метаболизма в крови больных с разным гистотипом опухолей поджелудочной железы. Современные проблемы науки и образования. 2020;(2):89. URL: http://www.science-education.ru/article/view?id=29548 (дата обращения: 02.03.2020).Goroshinskaya IA, Frantsiyants EM, Aleynov VI, et al. Parameters of oxidative metabolism in the blood of patients with pancreatic tumors of various histotype. Modern Problems of Science and Education. 2020;(2):89. (In Russ.). https://doi.org/10.17513/spno.29548.Меньшенина АП, Горошинская ИА, Франциянц ЕМ и др. Влияние дендритно-клеточной вакцины на показатели редокс-статуса крови больных раком шейки матки. Исследования и практика в медицине. 2023;10(1):36-49. https://doi.org/10.17709/2410-1893-2023-10-1-3, EDN: NKQLJRMenshenina AP, Goroshinskaya IA, Frantsiyants EM, et al. Effect of dendritic cell vaccine on blood redox status in patients with cervical cancer. Research and Practical Medicine Journal (Issled. prakt. med.). 2023;10(1):36-49. (In Russ.). https://doi.org/10.17709/2410-1893-2023-10-1-3, EDN: NKQLJRПопова НН, Горошинская ИА, Шихлярова АИ и др. Показатели свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты у пациенток с диагнозом «рак шейки матки» до и после проведения радикального хирургического лечения. Южно-Российский онкологический журнал. 2023;4(2):28-38. https://doi.org/10.37748/2686-9039-2023-4-2-3, https://elibrary.ru/lqhnvhPopova NN, Goroshinskaya IA, Shikhlyarova AI, et al. Parameters of free radical oxidation and antioxidant defense in patients with cervical cancer before and aſter radical surgical treatment. South Russian Journal of Cancer. 2023;4(2):28-38. (In Russ.). https://doi.org/10.37748/2686-9039-2023-4-2-3, https://elibrary.ru/lqhnvhБанов СМ, Голанов АВ, Ильянов СР и др. Результаты радиохирургического и лекарственного лечения пациентов с метастазами в головной мозг. Опухоли головы и шеи. 2017;7(3):19-30. https://doi.org/10.17650/2222-1468-2017-7-3-19-30.Banov SM, Golanov AV, Ilyalov SR, et al. Results of radiosurgical and drug treatment of patients with brain metastases. Head and Neck Tumors (HNT). 2017;7(3):19-30. (In Russ.). https://doi.org/10.17650/2222-1468-2017-7-3-19-30.Банов СМ, Гуторов СЛ, Колядина ИВ и др. Рак молочной же лезы с метастазами в головной мозг: современные возмож ности лечения. Вопросы онкологии. 2021; 67(5):614-623. https://doi.org/10.37469/0507-3758-2021-67-5-614-623.Banov SM, Gutorov SL, Kolyadina IV, et al. Breast cancer with brain metastases: current treatment options. Problems in Oncology. 2021; 67(5):614-623. (In Russ.). https://doi.org/10.37469/0507-3758-2021-67-5-614-623.Арутюнян АВ, Дубинина ЕЕ, Зыбина НН. Методы оценки свободнорадикального окисления и антиоксидантной системы организма. Методические рекомендации. СПб.: ИКФ «Фолиант»; 2000, 104 с.Arutynyan AV, Dubinina EE, Zybina NN. Methods for assess ing free radical oxidation and the antioxidant system of the body. Guidelines. St. Petersburg: “Foliant” Publ.; 2000. 104 с. (In Russ.).Копылова ТН. Новый метод определения конъюгированных диенов в сыворотке крови. В кн. «Клеточная и субклеточная экспериментальная патология печени». Рига, 1982, 135 с.Kopylova TN. A new method for the determination of conjugated dienes in blood serum. In: Cellular and subcellular ex perimental pathology of the liver.1982. 135. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.