Zwiększona proliferacja komórek odbytu po nadużywaniu alkoholu | Gut
Dyskusja
Nasze wyniki pokazują po raz pierwszy, że intensywne i chroniczne spożywanie alkoholu, niezależnie od rodzaju spożywanego napoju alkoholowego, skutkuje znacznie zwiększona regeneracja błony śluzowej odbytu. Tę istotną różnicę w regeneracji komórek wykazano z trzema różnymi markerami proliferacji. Analiza ilościowa z barwieniem PCNA również dostarczyła informacji o schemacie hiperproliferacji odbytu związanej z alkoholem. Jednym z ważnych wyznaczników charakteryzujących znaczenie hiperproliferacji komórek krypty jest zakres ekspansji PC krypty. W normalnych warunkach dolna trzecia część krypty reprezentuje PC, a następnie przedział funkcjonalny, w którym podział komórek jest znacznie zmniejszony, a komórki zasadniczo różnicują się, zanim dotrą do światła okrężnicy. Ekspansja PC bez hiperplazji krypt, jak w tym przypadku, jest typowa dla naprawczego wzrostu komórek po toksycznym uszkodzeniu błony śluzowej i przypomina zmiany proliferacyjne w odbytnicy zwierząt doświadczalnych karmionych przewlekle alkoholem.12-14 Skrócenie czasu przeżycia komórek krypt prawdopodobnie zapobiega hiperplazji, ponieważ chroniczne spożywanie etanolu w oczywisty sposób prowadzi do toksycznego uszkodzenia komórek, a tym samym do wtórnej hiperproliferacji kompensacyjnej.13 Ekspansja PC jest również związana ze zwiększonym ryzykiem raka jelita grubego i może stanowić predykcyjny marker zwiększonego ryzyka raka jelita grubego, jak pokazano na zwierzęta doświadczalne1617, a także ludzi1819
Oprócz ilościowego badania PCNA przebadaliśmy drugą grupę alkoholików i grupę kontrolną. U tych osób wybarwiliśmy próbki z biopsji odbytu pod kątem Ki67 i histonu H3. Ki67 to jądrowe białko niehistonowe, które ulega ekspresji w komórkach cyklicznych prawie przez cały cykl komórkowy, z wyjątkiem wczesnego G-1. Dlatego charakteryzuje się w przybliżeniu frakcją wzrostu ocenianej tkanki23, chociaż na nieco niższym poziomie. Wiarygodne barwienie komórek fazy S można przeprowadzić za pomocą hybrydyzacji in situ pod kątem histonu H3.24 Oba markery proliferacji Ki67 i histon H3 wykazały znacznie zwiększone barwienie w kryptach odbytu pacjentów w porównaniu z kontrolą. Było to związane z rozszerzaniem się strefy proliferacyjnej w kierunku światła okrężnicy. Stwierdzono, że odsetek komórek H3 dodatnich był naturalnie niższy w porównaniu z Ki67. Dlatego potwierdziliśmy zwiększoną proliferację komórek błony śluzowej odbytu trzema różnymi metodami u osób intensywnie pijących. Ponieważ próbki tkanek szybko zamrożonych dały takie same wyniki dla Ki67 i histonu H3, jak badanie PCNA z tkankami utrwalonymi w formalinie, można wykluczyć artefakty utrwalania.
W badaniach eksperymentalnych istotna korelacja między szybkością wytwarzania komórek krypt a błoną śluzową Stężenia aldehydu octowego odnotowano w błonie śluzowej odbytnicy u zwierząt przewlekle spożywających etanol.1214 Aldehyd octowy znajdujący się w błonie śluzowej jelita grubego, a także w świetle jelita grubego, jest wytwarzany głównie przez bakterie kałowe. 122526 Te bakterie są zdolne do metabolizowania etanolu światło okrężnicy w podobnych stężeniach jak we krwi) na aldehyd octowy. Ze względu na dużą liczbę obecnych bakterii nie jest zaskakujące, że stężenia aldehydu octowego w jelicie grubym są najwyższe w organizmie w przeliczeniu na gram tkanki27 i dobrze wiadomo, że aldehyd octowy wiąże się szybko z białkami28, a nawet z DNA29. powodując uszkodzenie komórek30. Rzeczywiście, przedział funkcjonalny krypt odbytu jest mniejszy, a żywotność komórek w przedziale funkcjonalnym jest zmniejszona, co wskazuje na niszczenie komórek śluzówki, gdy szczury są regularnie karmione alkoholem.13 Ponadto biopsje odbytnicze alkoholików wykazały zmienione histologia z naciekami zapalnymi.31 Ta cecha histologiczna powraca do normy po trzech tygodniach abstynencji.31 Ponadto po doustnym podaniu aldehydu octowego można wywołać zmiany hiperplastyczne i hiperproliferacyjne w górnym odcinku przewodu pokarmowego zwierząt doświadczalnych15. przez bakterie kałowe, śluzówkowa dehydrogenaza alkoholowa jest również c nie może wytwarzać aldehydu octowego.32 Jeśli aldehyd octowy nie jest odpowiednio metabolizowany do octanu przez dehydrogenazę aldehydu octowego (ALDH), może się kumulować i nasilać jego działanie toksyczne. Rzeczywiście, ostatnie badanie przeprowadzone przez Yokoyama i wsp. Wykazało zwiększone ryzyko raka odbytnicy u osób, które posiadają zmutowany ALDH-2 niezdolny do odpowiedniego usuwania aldehydu octowego, co jest kolejnym ważnym odkryciem skupiającym się na kancerogennym lub sprzyjającym nowotworom działaniu aldehydu octowego u ludzi. 33
Innym możliwym mechanizmem zwiększonej proliferacji komórek u osób intensywnie pijących może być samo odstawienie alkoholu, ponieważ biopsja odbytu była pobierana podczas hospitalizacji i abstynencji.Wysokie ilości alkoholu mogą hamować proliferację komórek, przynajmniej w wątrobie, 34 podczas gdy umiarkowane spożycie alkoholu powoduje hiperproliferację wątroby.35
Nie mogliśmy znaleźć żadnego wpływu przewlekłego spożywania alkoholu na ekspresję p53, co nie jest zaskakujące, ponieważ nadekspresja p53 jest późnym zdarzeniem w karcynogenezie, często obserwowanym w polipach nowotworowych. Ponadto alkohol nie wpływał na ekspresję Rb1. Wystąpiła słaba aktywność w kilku podstawowych komórkach, ale nie było różnicy między dwoma grupami. Należy jednak podkreślić, że funkcja Rb1 zależy od jego fosforylacji i nie można tego wyjaśnić zastosowaną metodą.
Protoonkogen bcl-2 bierze udział w regulacji programowanej śmierci komórki, gdy przeciwdziała indukcji apoptozy.36 W normalnych kryptach jelita grubego tylko kilka komórek u podstawy krypt jest bcl-2 dodatnich, co może reprezentować przypuszczalne komórki macierzyste. 37 Spożycie alkoholu prowadzi do hiperregeneracji śluzówki i ekspansji PC krypt odbytu bez zmian ekspresji, wydaje się, że przewlekłe spożywanie etanolu wpływa na wczesne zdarzenia nowotworowe odbytnicy. Zdaniem Fearona i Vogelsteina występowanie hiperregeneracji błony śluzowej jest rzeczywiście tak wczesnym zdarzeniem. i zwiększone ryzyko raka jelita grubego. 4142 Niedawno wykazano niski poziom kwasu foliowego w błonie śluzowej odbytu szczurów po przewlekłym spożyciu alkoholu.43 Ze względu na zwiększone zapotrzebowanie na folian do metylacji cytozyny i syntezy tymidyny w warunkach hiperproliferacyjnych, niedobór kwasu foliowego może być dodatkowym istotny czynnik w karcynogenezie odbytnicy związanej z alkoholem. Rzeczywiście, niedawno odnotowano hipometylację DNA w okrężnicy szczura w następstwie chronicznego spożywania alkoholu.44 Ponadto aldehyd octowy może sam być odpowiedzialny za miejscowy niedobór kwasu foliowego, ponieważ aldehyd octowy w stężeniach obecnych w okrężnicy niszczy kwas foliowy.45
Aby oceniamy różnicowanie nabłonka, wybraliśmy immunologicznie pod kątem różnych cytokeratyn. Komórki krypt jelita grubego pacjentów oraz kontrole wykazywały typowy wzór ekspresji cytokeratyny z dodatnim barwieniem dla cytokeratyn 8 i 19 oraz brakiem immunoreaktywności dla cytokeratyn 4 i 13, przy czym ta ostatnia jest normalnie wyrażana w nabłonku płaskonabłonkowym.46
Podsumowując, po raz pierwszy wykazaliśmy tutaj zwiększoną proliferację komórek błony śluzowej wraz z ekspansją PC w kryptach odbytu pacjentów przewlekle nadużywających alkoholu. Jest to stan związany ze zwiększonym ryzykiem raka odbytnicy.