streszczenie

Mgr Aleksandra Dąbrowska
Zmiany ekspresji genów szlaku sygnałowego receptorów Tollpodobnych u chorych operowanych i leczonych żywieniem z powodu
raka trzustki
STRESZCZENIE
Wstęp
Pomimo stałego rozwoju metod leczenia chorób nowotworowych, rak trzustki
pozostaje chorobą o złym rokowaniu. Współczynnik 5-letniego przeżycia wynosi zaledwie
5%. Wobec niskiej skuteczności leczenia farmakologicznego nadal największe szanse na
wyleczenie daje radykalna resekcja guza. Pankreatoduodenektomia jest jednym z
najbardziej skomplikowanych zabiegów chirurgicznych w obrębie jamy brzusznej,
obarczonym wysokim ryzykiem powikłań. Sprzyjają im rozległość urazu operacyjnego
oraz zaburzenia odporności towarzyszące rakowi trzustki. Przyczyny zaburzeń odporności
obserwowanych u chorych na raka trzustki leżą zarówno w chorobie podstawowej jak i w
niedożywieniu, które stwierdza się u ponad 80% chorych. Mechanizm zaburzeń
immunologicznych towarzyszących rakowi trzustki jest niezwykle złożony i nie do końca
wyjaśniony. Z jednej strony obserwuje się supresję odporności komórkowej, z drugiej
strony dochodzi do nasilenia ogólnoustrojowej reakcji zapalnej.
Jedną z możliwości wyrównania zaburzeń immunologicznych towarzyszących rakowi
trzustki i niedożywieniu a zarazem sposobem na zmniejszenie ryzyka powikłań
pooperacyjnych jest zastosowanie okołooperacyjnego immunomodulującego leczenia
żywieniowego
(immunonutrition).
Badania
wskazują,
że
zastosowanie
immunomodulującego leczenia żywieniowego zmniejsza odsetek powikłań infekcyjnych,
skraca czas hospitalizacji i obniża koszty leczenia. Problemem pozostaje nie do końca
wyjaśniony mechanizm działania
immunomodulującego leczenia żywieniowego
zawierającego glutaminę i kwasy omega-3 na kluczową dla poprawy wyników leczenia
odporność przeciwbakteryjną, w tym szlak sygnałowy receptorów Toll- i Nod-podobnych.
Do tej pory nie ustalono także w jaki sposób rak trzustki oraz towarzyszące mu często
niedożywienie i uraz operacyjny wpływają na wrodzoną odporność przeciwbakteryjną.
Cel pracy
Celem pracy było zbadanie zmian ekspresji genów szlaku sygnałowego receptorów
Toll-podobnych u chorych operowanych i leczonych żywieniem z powodu raka trzustki.
Dokładniejsze
poznanie
mechanizmów
regulujących
wrodzoną
odporność
przeciwbakteryjną u chorych na raka trzustki wymagało odpowiedzi na następujące
pytania:
1. Czy u chorych na raka trzustki występują istotne zmiany ekspresji genów szlaku
sygnałowego receptorów Toll-podobnych leukocytów oraz stężenia wybranych
białek tego szlaku we krwi obwodowej?
2. Czy uraz operacyjny ma istotny wpływ na ekspresję badanych genów i stężenie
białek szlaku sygnałowego receptorów Toll-podobnych?
3. Czy przedoperacyjne leczenie żywieniowe ma istotny wpływ na badane parametry
genetyczne i immunologiczne oraz liczbę i rodzaj powikłań pooperacyjnych?
Materiał i metodyka
Spośród 66 chorych z rozpoznaniem guza trzustki, do badań zakwalifikowano 59
chorych, w tym 29 kobiet i 30 mężczyzn
w wieku 38-80 lat z potwierdzonym
histopatologicznie rozpoznaniem raka trzustki. U 39 chorych na zasadzie randomizacji w
okresie przedoperacyjnym zastosowano doustne żywienie, przy czym u 27 chorych
żywienie immunomodulujące, natomiast u 12 chorych żywienie standardowe. Spośród 27
chorych otrzymujących w okresie przedoperacyjnym żywienie immunomodulujące, u 14
stosowano żywienie zawierające glutaminę natomiast u 13 kwasy tłuszczowe omega-3. U
pozostałych 20 chorych
w okresie przedoperacyjnym
nie stosowano leczenia
żywieniowego.
W grupie chorych otrzymujących żywienie, materiał do badań (krew obwodową)
pobierano trzykrotnie - po przyjęciu do szpitala (doba-1), po pięciu dniach leczenia
żywieniowego (doba 0) i w pierwszej dobie po operacji (doba +1). W grupie chorych bez
leczenia żywieniowego materiał do badań pobierano dwukrotnie – przed operacją (doba 1) oraz w pierwszej dobie po operacji (doba +1). U wszystkich chorych monitorowano
2
przebieg pooperacyjny, w tym częstość występowania i rodzaj powikłań pooperacyjnych,
długość pobytu w szpitalu oraz śmiertelność okołooperacyjną ( do 30 dni po zabiegu).
W leukocytach krwi obwodowej oceniano ekspresję genów TLR4, NOD1, MYD88,
TRAF6, HMGB1 przy zastosowaniu metody RT-real-time PCR. Stężenie białek sTLR4 i
MyD88 w osoczu badano przy użyciu testów immunoenzymatycznych ELISA.
Wyniki
1. W grupie chorych na raka trzustki stwierdzono istotnie wyższą ekspresję genów TLR4,
NOD1 i TRAF6 w porównaniu z grupą zdrowych osób. Wykazano także istotnie niższą
ekspresję genu MYD88.
2. W osoczu chorych, u których wystąpiły infekcyjne powikłania pooperacyjne
obserwowano istotnie wyższe stężenie białka sTLR4 przed operacją niż w grupie
chorych bez powikłań.
3. Nie zaobserwowano zmian ekspresji badanych genów w pierwszej dobie po urazie
operacyjnym. Po urazie operacyjnym, w całej grupie chorych na raka trzustki notowano
istotny wzrost stężenia białek sTLR4 i MyD88 w osoczu.
4. Badania wykazały istotny spadek ekspresji genu TLR4 przed operacją po zakończeniu
leczenia żywieniowego z glutaminą. Nie stwierdzono istotnego wpływu leczenia
żywieniowego z kwasami omega-3 oraz diety standardowej na ekspresję badanych
genów i stężenie białek.
5. W całej grupie chorych leczonych żywieniem (glutaminą, kwasami omega-3 i dietą
standardową łącznie) było istotnie mniej osób, u których wystąpiły powikłania
pooperacyjne niż wśród chorych bez leczenia żywieniowego. W grupie leczonej
żywieniem było istotnie mniej powikłań infekcyjnych
Wnioski
1. U chorych na raka trzustki występują istotne zmiany ekspresji genów związanych
z wrodzoną odpornością przeciwbakteryjną leukocytów krwi obwodowej,
polegające na istotnym zwiększeniu ekspresji genów TLR4 i NOD1 i TRAF6 oraz
istotnym obniżeniu ekspresji genu MYD88. Zaburzenia te mogą być istotnym
czynnikiem stymulującym przewlekły proces zapalny, który stwarza korzystne
warunki dla rozwoju nowotworu.
3
2. Zaburzenia wrodzonej odporności przeciwbakteryjnej mogą sprzyjać powikłaniom
pooperacyjnym, na co wskazuje istotnie podwyższone stężenie białka sTLR4 w
okresie przedoperacyjnym w grupie chorych, u których po operacji wystąpiły
powikłania infekcyjne.
3. Rozległy uraz operacyjny nie ma istotnego wpływu na ekspresję genów badanych
szlaków sygnałowych, natomiast wzrost stężenia białek sTLR4 i MyD88 w osoczu
jest przede wszystkim związany z odpowiedzią zapalną na rozległy uraz
operacyjny.
4. Przedoperacyjne leczenie żywieniowe zawierające zwiększone stężenia glutaminy
lub kwasów omega-3 ma wybiórcze działanie immunomodulujące. Zastosowanie
przedoperacyjnego leczenia żywieniowego zawierającego glutaminę obniża
podwyższoną wyjściowo ekspresję genu TLR4, co może mieć wpływ na obniżenie
odpowiedzi zapalnej i poprawę wyników leczenia.
5. Przedoperacyjne leczenie żywieniowe ma istotny wpływ na obniżenie liczby
chorych z powikłaniami pooperacyjnymi. Chorzy z rakiem trzustki planowani do
rozległych operacji powinni otrzymywać w okresie przedoperacyjnym leczenie
żywieniowe.
4