Δραστικότητα κασπασών σε προκαρκινικές και καρκινικές καταστάσεις τραχήλου μήτρας ανθρώπου

Abstract

Normal cervical epithelium becomes dysplastic before turning into carcinoma. Failure of beginning or completing apoptosis in cells capable of dividing, where impairments in DNA have been installed or accumulated, contributes in the occurrence of cancer. The family of caspases plays a crucial role in the regulation of apoptosis. Τhe group of initiator caspases (-8, -9, 10, 12 e.t.c.) become activated in proapoptotic procedures and undertake the activation of the executioner caspases, enhancing apoptosis. In a general attempt to investigate the behavior of caspases in precancerous and cancerous conditions of human uterine cervix, we have studied: 1. the specific activity of the initiator caspases -2, -8, and -9, the executioner caspases -3 and -6 and the inflammation caspase -5, spectrophotometrically, in cervical samples of all the precancerous stages of cervical cancer, as well as in invasive cancer of the cervix (LGSIL, HGSIL and Ca). 2. the specific activity of the same caspases in the serum of the donors of the samples, spectrophotometrically, and 3. the immunopositivity of the caspases -3 and -8 in the same samples, immunohistochemically. We have studied, overall, 100 cases of women with intraepithelial cervical dysplasia and invasive carcinoma and 80 negative cervical biopsies (witnesses). The activity of all the caspases that have been studied, was found to be higher than that of the witnesses, in all stages of dysplasia and malignancy. Specifically, the initiator caspases (-2, -8 and -9) exhibit the highest increase in their activity in the LGSIL stage, which is getting lower gradually in the HGSIL stage and Ca. The activity of the executional caspases (-3 and -6) increases significantly, in contrast to that of the witnesses, in tissues with LGSIL, the increase is getting higher in tissues with HGSIL, while getting lower in invasive cancer. The inflammation caspase -5 exhibits the greatest activity in tissues with LGSIL. In HGSIL samples, it has values similar to those in witnesses, while getting higher in tissues with cancer. The values of the caspases activity in serum, though were found much lower than those in tissues, exhibited the same ups and downs with the corresponding tissues. The results of the immunohistochemical method for the caspases -3 and -8 are in concurrence with the quantitive results of the spectrometric assessment. The above findings reveal that the tissue, in all stages of malignancy tries to get rid of the malignant cells, inducing the mechanisms of apoptosis, which, however, fail to overcome the course of malignancy, that dominates. Ways and most importantly means (chemical substances) that can reinforce the apoptotic procedures, probably could inhibit or/and suppress the course of carcinogenesis.

Φυσιολογικό επιθήλιο τραχήλου μήτρας, καθίσταται δυσπλαστικό προ της δυνητικής ανάπτυξης σε καρκίνωμα. Αποτυχία έναρξης ή περάτωσης της απόπτωσης σε κύτταρα ικανά να διαιρούνται, όπου εγκαταστάθηκαν και συσσωρεύτηκαν βλάβες στο DNA, συμβάλλει στην εμφάνιση καρκίνου. Η οικογένεια των κασπασών παίζει κεντρικό ρόλο στη ρύθμιση της απόπτωσης. Εναρκτήριες κασπάσες (-8, -9, 10, 12 κ.α.) ενεργοποιούνται με προαποπτωτικές διαδικασίες και αναλαμβάνουν την ενεργοποίηση τελεστών κασπασών (-3, -6, -7, και 14) προάγοντας την απόπτωση. Σε μια ευρύτερη προσπάθεια διερεύνησης της συμπεριφοράς των κασπασών σε προκαρκινικές και καρκινικές καταστάσεις τραχήλου μήτρας ανθρώπου, μελετήθηκαν: 1) φασματοφωτομετρικά η ειδική δραστικότητα των εναρκτήριων κασπασών -2, -8 και -9, των κασπασών τελεστών -3 και -6 και της κασπάσης φλεγμονής -5 σε δείγματα τραχήλου όλων των προκαρκινικών σταδίων, αλλά και του διηθητικού καρκίνου (LGSIL, HGSIL και Ca). 2) φασματοφωτομετρικά η ειδική δραστικότητα των ίδιων κασπασών στον ορό των δοτών των ιστών και 3) ανοσοϊστοχημικά η ανοσοθετικότητα των κασπασών -3 και -8 στους ίδιους ιστούς. Εξετάστηκαν συνολικά 100 περιπτώσεις γυναικών με τραχηλική ενδοεπιθηλιακή δυσπλασία και διηθητικό καρκίνωμα καθώς και 80 φυσιολογικών τραχηλικών βιοψιών (μάρτυρες). Η δραστικότητα όλων των υπό μελέτη κασπασών βρέθηκε σε όλα τα στάδια της δυσπλασίας αλλά και της κακοήθειας, υψηλότερη αυτής των μαρτύρων. Συγκεκριμένα, οι εναρκτήριες κασπάσες (-2, -8 και -9) παρουσιάζουν τη μεγαλύτερη αύξηση της δραστικότητάς τους στο στάδιο LGSIL, η οποία μειώνεται βαθμιαία στα στάδια HGSIL και Ca. Η δραστικότητα των κασπασών τελεστών (-3 και -6) αυξάνει σημαντικά, έναντι αυτής των μαρτύρων, στους ιστούς με LGSIL, η αύξηση γίνεται μεγαλύτερη στους HGSIL, ενώ μειώνεται στο διηθητικό Ca. Η κασπάση φλεγμονής -5 εμφανίζει την υψηλότερη δραστικότητα στους ιστούς LGSIL. Στα δείγματα HGSIL έχει τιμές παραπλήσιες των μαρτύρων, ενώ επαυξάνεται στους ιστούς με Ca. Οι τιμές της δραστικότητας των κασπασών του ορού, μολονότι βρέθηκαν πολύ χαμηλότερες εκείνων των ιστών, παρουσίασαν ακριβώς την ίδια εικόνα αυξομειώσεων με τους αντίστοιχους ιστούς. Τα αποτελέσματα της ανοσοϊστοχημικής χρώσης για τις κασπάσες -3 και -8 ταυτίζονται με τα ποσοτικά αποτελέσματα του φωτομετρικού προσδιορισμού. Από τα ανωτέρω ευρήματα διαφαίνεται ότι ο ιστός σε όλα τα στάδια της νεοπλασίας προσπαθεί να απαλλαγεί από τα κακοήθη κύτταρα επάγοντας τους μηχανισμούς απόπτωσης, οι οποίοι όμως τελικά αποτυγχάνουν να υπερνικήσουν τις διεργασίες της κακοήθειας που επικρατούν. Τρόποι και κυρίως θεραπευτικά σχήματα (χημικές ουσίες) ενίσχυσης των αποπτωτικών διαδικασιών πιθανόν να μπορέσουν να αναστείλουν ή/και να καταστείλουν την πορεία της καρκινογένεσης.