Izoenzymy A i B N-acetylo-β-D-heksozoaminidazy w tkance raka jelita grubego

Wstęp: Przewiduje się, że w Polsce na nowotwory jelita grubego w 2025 roku zachoruje około 15 500 mężczyzn i 9100 kobiet. Szacuje się, że z powodu nowotworów jelita grubego liczba zgonów mężczyzn zwiększy się prawie dwukrotnie, a kobiet o około 1/3. W usuwaniu zniszczonych przez nowotwór tkanek bierze udział N-acetylo-β-D-heksozoaminidaza (HEX), która jest najaktywniejszą kwaśną egzoglikozydazą lizosomalną odszczepiającą reszty cukrowe z nieredukcyjnego końca łańcuchów oligosacharydowych glikokoniugatów (glikolipidów, glikoprotein i proteoglikanów). Badanie aktywności HEX może się przyczynić do lepszego diagnozowania i zmniejszenia liczby zgonów z powodu raka jelita grubego.

Cel: Ocena aktywności HEX oraz jej izoenzymów A i B w tkankach guza i w makroskopowo niezmienionych fragmentach jelita grubego.

Materiał i metody: Badano tkanki raka jelita grubego o stopniu dojrzałości komórkowej G2 pobrane od 17 chorych w wieku 39–82 lat (68,39 ±11,34 roku) z rozpoznanym adenocarcinoma (n = 15) i adenocarcinoma mucinosum (n = 2) jelita grubego oraz tkanki jelita pobrane od tych samych chorych 5 cm od granic zmiany nowotworowej (n = 15) stanowiące kontrolę. Aktywność HEX oraz jej izoenzymów A i B w tkankach oznaczano spektrofotometrycznie metodą Marciniak i wsp. Stężenie białka oznaczano metodą Lowry i wsp.

Wyniki: W tkance raka jelita grubego w porównaniu z niezmienioną makroskopowo kontrolną tkanką jelita grubego wykazano istotny wzrost aktywności HEX oraz jej izoenzymów A i B. Na podstawie klasyfikacji Duke’a stwierdzono istotny wzrost aktywności izoenzymu B u chorych z guzami jelita grubego klasy A, B i C oraz aktywności HEX i HEX A w guzach jelita grubego klasy C w porównaniu z tkankami niezmienionymi nowotworowo. HEX B wykazuje istotnie wyższą aktywność w guzach raka jelita grubego w klasie A w porównaniu z klasą B.

Wnioski: W raku jelita grubego dochodzi do wzmożonego katabolizmu glikokoniugatów w porównaniu z tkanką kontrolną jelita, o czym świadczy istotny wzrost aktywności HEX oraz jej izoenzymów A i B w tkance raka jelita grubego w porównaniu z tkanką kontrolną. We wczesnej fazie rozwoju raka jelita grubego oraz w klasie A w porównaniu z klasą B następuje istotny wzrost katabolizmu obojętnych glikokoniugatów, o czym świadczy istotny wzrost aktywności HEX B we wczesnej fazie rozwoju raka jelita grubego w porównaniu z tkanką kontrolną jelita oraz w klasie A w porównaniu z klasą B.

Introduction: It is anticipated that in Poland, colon cancer in 2025 will affect approximately 15 500 men and 9100 women. It is estimated that the number of deaths from colorectal cancer will almost double in the male population and increase by about 1/3 in women. In removing tissues damaged by cancer a role is played by N-acetyl-β-D-hexosaminidase (HEX), which is the most active of lysosomal exoglycosidases removing sugar residues from the non-reducing end of oligosaccharide chains of glycoconjugates (glycolipids, glycoproteins and proteoglycans). Activity of HEX may be useful for diagnosis and reducing the incidence of colorectal cancer.

Aim: To evaluate the activity of HEX, HEX A and B in tumour tissues and macroscopically unchanged parts of the colon.

Material and methods: For analysis portions of colon cancer tissue with the degree of cell maturity G2 were obtained from 17 patients aged 39 to 82 years (68.39 ±11.34 years) diagnosed with adenocarcinoma (n = 15) and mucinous adenocarcinoma (n = 2), as well as colon tissue fragments collected from the same patients from locations distant (5 cm) from the tumour (n = 15) constituting the control. The activity of HEX and its isoenzymes A and B in the tissues was determined spectrophotometrically by the method of Marciniak et al. Protein concentration was determined by the method of Lowry et al.

Results: Tissues of colorectal cancer, compared to control tissue of the macroscopically unchanged colon, showed a significant increase in the activity of HEX and its isoenzymes A and B. Based on Duke’s classification there was found a significant increase in activity of HEX B in tissue of colorectal tumours of class A, B and C and the activity of HEX and HEX A in the tissue of colon tumours of class C, in comparison to the unchanged colon tissue. HEX B shows a significantly higher activity in the tumours of colorectal cancer class A as compared to class B.

Conclusions: Colorectal cancer increases glycoconjugate catabolism in comparison to remote colon tissue, reflected by a significant increase in the activity of HEX and its isoenzymes A and B in the tissue of colorectal cancer, as compared to controls. In the early stages of colorectal cancer mainly catabolism of neutral glycoconjugates increases, reflected by a significant increase in HEX B activity, as compared to control, and in carcinomas of class A in comparison to class B according to Duke's classification.