Дисметаболічні і внутрішньоклітинні механізми асоціації цукрового діабету 2-го типу та колоректального раку

T. S. Vatseba

doi:10.30978/CEES-2020-1-21

Автор(и)

T. S. Vatseba Івано-Франківський національний медичний університет, Україна https://orcid.org/0000-0001-7849-2242

DOI:

https://doi.org/10.30978/CEES-2020-1-21

Ключові слова:

цукровий діабет 2-го типу, PRAS40, колоректальний рак

Анотація

За результатами новітніх досліджень встановлено, що в пацієнтів з цукровим діабетом (ЦД) 2-го типу підвищений ризик онкологічних захворювань, у тому числі колоректального раку (КРР), який є однією з головних причин смертності від злоякісних захворювань серед населення України. Некомпенсований ЦД спричиняє стан хронічного метаболічного стресу, що зумовлює порушення регуляторних властивостей внутрішньоклітинних сигнальних систем та активацію процесів онкогенезу. Мета роботи — дослідити механізми асоціації ЦД 2-го типу та КРР шляхом визначення рівня фосфо-PRAS40, інсуліну та IGF-1. Матеріали та методи. Обстежено 36 пацієнтів, яких розділили на групи: І склали 10 здорових осіб (контрольна група), ІІ — 10 хворих на ЦД 2-го типу, ІІІ — 8 хворих на КРР без ЦД, IV — 8 хворих з поєднанням КРР та ЦД 2-го типу. За допомогою методу імуноферментного аналізу в сироватці крові визначали рівні інсуліну та IGF-1, а в мононуклеарах периферичної крові — фосфо-PRAS40. Вміст глікованого гемоглобіну (HbA1c) визначали методом іонообмінної хроматографії. Результати та обговорення. Виявлено, що КРР виникає в осіб старше 60 років з ожирінням. У досліджуваних групах діагностовано достовірну гіперінсулінемію та підвищений рівень IGF-1 порівняно з показниками в осіб контрольної групи (р < 0,05) без гендерних відмінностей (р > 0,05). У пацієнтів ІІ групи з ЦД 2-го типу і ІІІ групи з КРР виявлено підвищений рівень фосфо-PRAS40 порівняно з показником в осіб контрольної групи (р < 0,05), а у хворих IV групи з поєднанням ЦД та КРР рівень фосфо-PRAS40 був достовірно нижчим, ніж в осіб контрольної групи (р < 0,05). Рівень HbA1c в хворих ІІ і IV груп із ЦД був вище 7,5 % без достовірної різниці між групами (р > 0,05). Висновки. Дисметаболічні порушення у хворих із ЦД 2-го типу: ожиріння, гіперінсулінемія, підвищений рівень IGF-1 та гіперглікемія зумовлюють розвиток молекулярного стресу та стану канкрофілії — «схильності до раку». Підвищений вміст фосфорильованого PRAS40 є відображенням активації mTORC1 та наслідком хронічного метаболічного стресу при ЦД 2-го типу.

Біографія автора

T. S. Vatseba, Івано-Франківський національний медичний університет

Вацеба Тамара Сергіївна, к. мед. н., доцент кафедри ендокринології. 76008, м. Івано-Франківськ, вул. Федьковича, 91

Посилання

Carstensen B, Jørgensen ME, Friis S. The epidemiology of diabetes and cancer. Curr Diab Rep. 2014;14(10):535.

Paul JHL Peeters, Marloes T Bazelier, Hubert GM Leufkens et al. The Risk of Colorectal Cancer in Patients With Type 2 Diabetes: Associations With Treatment Stage and Obesity. Diab Care. 2015;38(3):495-502. doi: 10.2337/ dc14-1175.

Venter JC, Adams MD, Myers EW et al. The sequence of human genome. Science. 2001;16;291(5507):1304- 51. doi: 10.1126/science.1058040.

Saxton RA, Sabatini DM. mTOR Signaling in Growth, Metabolism, and Disease [published correction appears in Cell. 2017;169(2):361-371]. Cell. 2017;168(6):960-976. doi:10.1016/j.cell.2017.02.004.

Karlsson E, Magić I, Bostner J et al. Revealing Different Roles of the mTOR-Targets S6K1 and S6K2 in Breast Cancer by Expression Profiling and Structural Analysis. PLoS One. 2015;10(12):e0145013. doi:10.1371/ journal. pone.0145013.

Tian T, Li X, Zhang J. mTOR Signaling in Cancer and mTOR Inhibitors in Solid Tumor Targeting Therapy. Int J Mol Sci. 2019;20(3):755. doi:10. 3390/ijms20030755.

Paquette M, El-Houjeiri L, Pause A. mTOR Pathways in Cancer and Autophagy. Cancers (Basel). 2018;10(1):18. doi:10.3390/cancers10010018.

Lv D, Guo L, Zhang T, Huang L. PRAS40 signaling in tumor. Oncotarget. 2017;8(40):69076-69085. doi:10.18632/oncotarget.17299.

Fedorenko ZP, Kolesnik OO, Mykhaylovych YuY et al. Epidemiological prerequisites for the implementation of colorectal cancer screening in Ukraine. Clinic Oncology. 2018;4(32):258–263 [in Ukrainian].

Bardou M, Barkun AN, Martel M. Obesity and colorectal cancer. Gut; 2013. Jun;62(6):933-47. doi: 10.1136/gutjnl-2013-304701.

Po-Hong Liu, Kana Wu, Kimmie Ng et al. Association of Obesity With Risk of Early-Onset Colorectal Cancer Among Women. JAMA Oncol. 2019;5(1):37-44. doi:10.1001/jamaoncol.2018.4280.

Misnikova IV. Diabetes mellitus and cancer. Russian J Medicine. 2016;20:1346–1350 [in Russian].

Giovannucci E, Harlan DM, Archer MC et al. Diabetes and cancer: a consensus report. Diabetes Care. 2010;33(7):1674-1685. doi:10.2337/dc10-0666.

Zhuravlova LV, Pyvovarov OV. Insulin-like growth factor 1 and metabolic parameters in patients with combined course of hypertension and type 2 diabetes. Ukrainian Therapeutic Journal. 2016;1:12–18 [in Ukrainian].

Nikitin YuP, Openko TH, Symonova HY. Metabolic syndrome and its components as possible modifiable risk factors for cancer. Siberian Oncology Journal. 2012;2(50):68–72 [in Russian].

Shchepotin IB, Zotov OS, Enhel OT. Primary-multiple malignant tumors of the female reproductive system. Oncology. 2009;11(4):249–253 [in Ukrainian].

Anisimov VN. Molecular and physiological mechanisms of aging.– М.: Science, 2003:468 p. [in Russian].

Takamura A, Komatsu M, Hara T et al. Autophagy-deficient mice develop multiple liver tumors. Genes. Dev. 2011;25(8):795-800. doi:10.1101/ gad.2016211.

Kim J, Kundu M, Viollet B, Guan KL. AMPK and mTOR regulate autophagy through direct phosphorylation of Ulk1. Nat Cell Biol. 2011;13(2):132-141. doi:10.1038/ncb2152.

Hua F, Yu JJ, Hu ZW. Diabetes and cancer, common threads and missing links. Cancer Lett. 2016;374(1):54- 61. doi:10.1016/j.canlet.2016.02.006.

Pushkarev VM, Sokolova LK, Pushkarev VV, Tronko MD. Biochemical mechanisms connecting diabetes and cancer. Effects of methormine. Endokrynologia. 2018;23(2):167–179 [in Ukrainian].

Vatseba TS. Activation of intracellular enzyme systems under the influence of pathogenetic factors of oncogenesis in patients with type 2 diabetes mellitus. Mìžnarodnij endokrinologìčnij žurnal. 2019;15(3):38-43. DOI 10.2214141/2224-0721.15.3.2019.171107

Hua F, LiK, Yu JJ et al. TRB3 links insulin/IGF to tumour promotion by interacting with p62 and impeding autophagic/proteasomal degradations. Nat. Commun. 2015;6:7951. doi:10.1038/ncomms8951.