Sự tiếp xúc với ethanol và khói thuốc lá liên quan đến mức độ biểu hiện kháng nguyên PCNA trong tế bào tụy và gan của chuột bạch

Pharmacological Reports - Tập 65 - Trang 914-926 - 2013
Ewa Wiśniewska1, Anna Dylik1, Maksymilian Kulza2, Ewa Florek2, Wojciech Piekoszewski3,4, Monika Seńczuk-Przybyłowska2, Andrzej Marszałek1,5
1Department of Clinical Pathomorphology, Ludwik Rydygier Collegium Medium Bydgoszcz, Nicolaus Copernicus University in Toruń, Bydgoszcz, Poland
2Laboratory of Environmental Research, Department of Toxicology, University of Medical Sciences, Poznań, Poland
3Department of Analytical Chemistry, Laboratory of High Resolution Mass Spectrometry, Faculty of Chemistry, Jagiellonian University, Kraków, Poland
4Laboratory of High Resolution Mass Spectrometry, Faculty of Chemistry, Jagiellonian University, Kraków, Poland
5Department of Oncologic Pathology, University of Medical Sciences, and Wielkopolskie Oncology Center, Poznań, Poland

Tóm tắt

Các kết quả trước đây đã chứng minh rằng tác động đồng thời của các thành phần trong khói thuốc lá và việc tiêu thụ rượu có thể thay đổi độc tính của các chất này và có ảnh hưởng lớn hơn đến bệnh gan và tụy cũng như nguy cơ ung thư. Mục tiêu của nghiên cứu này là điều tra quá trình tái sinh của tế bào gan và tế bào tụy sau khi điều trị bằng thuốc lá và/hoặc ethanol. Trong nghiên cứu, bốn nhóm chuột đã được sử dụng - chuột đực và cái không nghiện rượu và chuột đực và cái nghiện rượu. Các động vật từ mỗi nhóm đã được tiếp xúc với khói thuốc lá, với ethanol hoặc khói thuốc lá và ethanol. Sau khi tiếp xúc, tụy và gan được thu thập tại hai thời điểm - 5 và 24 giờ. Các phương pháp sinh hóa đã được sử dụng để đo nồng độ ethanol và cotinine trong máu và huyết tương. Thêm vào đó, chỉ số đánh dấu kháng nguyên hạt nhân tế bào đang phân chia (PCNA-LI), một dấu ấn của pha S đã được đánh giá qua nhuộm miễn dịch mô học và phương pháp định lượng hình thái. Kết quả thực nghiệm của chúng tôi cho thấy rằng sự tiếp xúc của chuột với khói thuốc lá không ảnh hưởng đến nồng độ ethanol trong máu của các động vật không nghiện (đực, cái) và nghiện (đực và cái). Các kết quả cũng đã chứng minh rằng nghiện rượu không ảnh hưởng đến sự chuyển hóa nicotine ở tất cả các động vật tiếp xúc với khói thuốc lá. Các nghiên cứu hình thái học của mô cho thấy tổn thương đáng kể ở gan của những con đực nghiện, bao gồm thoái hóa mỡ, xơ hóa và thâm nhiễm viêm nhẹ. Các nghiên cứu miễn dịch mô học đã tiết lộ trước tiên, sự gia tăng đáng kể của PCNA-LI và, do đó, sự gia tăng hoạt động sinh sản tế bào và tổn thương mô đã được quan sát thấy ở tế bào gan và tụy của những con đực nghiện khi so với những con đực không nghiện. Thứ hai, so sánh giữa các con đực nghiện và các con cái nghiện đã tiết lộ rằng PCNA-LI ở các con cái thấp hơn đáng kể, cả trong mô gan và tụy. Cuối cùng, các động vật chỉ tiếp xúc với ethanol và khói thuốc lá cộng với ethanol đã được đặc trưng bởi tỷ lệ các tế bào PCNA dương tính cao hơn so với các động vật chỉ tiếp xúc với khói thuốc lá. Từ nghiên cứu sơ bộ, có thể rút ra kết luận rằng ảnh hưởng của ethanol và ảnh hưởng đồng thời của ethanol và khói thuốc lá làm suy giảm chức năng gan và tụy nhiều hơn so với việc lạm dụng thuốc lá.

Từ khóa

#thuốc lá #ethanol #tế bào gan #tế bào tụy #PCNA #độc tính #bệnh gan #bệnh tụy #ung thư

Tài liệu tham khảo

Albano E: Alcohol, oxidative stress and free radical damage. Proc Nutr Soc, 2006, 65, 278–290. Apte UM, McRee R, Ramaiah SK: Hepatocyte proliferation is the possible mechanism for the transient decrease in liver injury during steatosis stage of alcoholic liver disease. Toxicol Pathol, 2004, 32, 567–576. Assy N, Gong Y, Zhang M, Pettigrew NM, Pashniak D, Minuk GY: Use of proliferating cell nuclear antigen as a marker of liver regeneration after partial hepatectomy in rats. J Lab Clin Med, 1998, 131,251–256. Baroni GS, Marucci L, Benedetti A, Mancini R, Jezequel AM, Orlandi F: Chronic ethanol feeding increases apoptosis and cell proliferation in rat liver. J Hepatol, 1994, 20, 508–513. Batel P, Pessione F, Maitre C, Rueff B: Relationship between alcohol and tobacco dependencies among alcoholics who smoke. Addiction, 1995, 90, 977–980. Becker U, Deis A, Sørensen TI, Grønbaek M, Borch-Johnsen K, Müller CF, Schnohor P, Jensen G: Prediction of risk of liver disease by alcohol intake, sex, and age: a prospective population study. Hepatology, 1996, 23, 1025–1029. Buchholz M, Kestler HA, Holzmann K, Ellenrieder V, Schneiderhan W, Siech M, Adler G et al.: Transcriptome analysis of human hepatic and pancreatic stellate cells: organ-specific variations of a common transcriptional phenotype. J Mol Med, 2005, 83, 795–805. Cavalla R, Liang BG: Mutagenesis, tumorigenicity and apoptosis: are the mitochondria involved? Mut Res, 1998, 398, 19–26. Chavez PR, Lian F, Chung J, Liu C, Paiva SA, Seitz HK, Wang XD: Long-term ethanol consumption promotes hepatic tumorigenesis but impairs normal hepatocyte proliferation in rats. J Nutr, 2011, 141, 1049–1055. Chmielewski M, Kaczmarek E, Roszyk E, Piertas S, Linke K: Hepatocyte regeneration in alcoholic liver injury. Gastroenterol Pol, 2009, 16, 429–435. Colantoni A, Idilman R, De Maria N, La Paglia N, Belmonte J, Wezeman F, Emanuele N et al.: Hepatic apoptosis and proliferation in male and female rats fed alcohol: role of cytokines. Alcohol Clin Exp Res, 2003, 27, 1184–1189. Chowdhury P, Rayford PL: Smoking and pancreatic disorders. Eur J Gastroenterol Hepatol, 2000, 12, 869–877. Corrigall WA, Coen KM, Adamson KL: Self-administered nicotine activates the mesolimbic dopamine system through the ventral tegmental area. Brain Res, 1994, 653, 278–284. Elsässer HP, Adler G, Kern HF: Replication and regeneration of the pancreas. In: Pancreas: Biology, Pathology, and Disease, Ed. Go VLW, Raven Press Ltd., New York, 1993, chapter 5, 75–86. Epstein M: Alcohol’s impact on kidney function. Alcohol Health Res World, 1997 21, 1, 84–92. Fausto N: Liver regeneration. J Hepathol, 2000, Suppl 1, 1, 19–31. Florek E, Ignatowicz E, Piekoszewski W: Effect of pregnancy and tobacco smoke on antioxidant activity of rutin in animal model. Pharmacol Rep, 2009, 61, 935–940. Florek E, Marszałek A: An experimental study of the influences of tobacco smoke on fertility and reproduction. Hum Exp Toxicol, 1999, 18, 272–278. Florek E, Piekoszewski W, Kluza M, Szindżikaszwili T, Gomółka E, Chuchracki M, Sędziak A: Interaction between tobacco smoke and alcohol in animal models. Pharmacol Rep, 2008, 60, 985–990. Florek E, Piekoszewski W, Rybakowski L, Moczko J: Using the questionnaire and cotinine concentration in urine for study smoking habit and exposure to ETS of pregnant women (Polish). Przegl Lek, 2004, 61, 993–996. Foley JF, Dietrich DR, Swenberg JA, Maronpot RR: Detection and evaluation of proliferating cell nuclear antigen (PCNA) in rat tissue by improved immunohisto-chemical procedure. J Histotech, 1991, 4, 237–241. Frazier TH, Stocker AM, Kershner NA, Marsano LS, McClain CJ: Treatment of alcoholic liver disease. Therap Adv Gastroenterol, 2011, 4, 63–81. Fuchs CS, Stampfer MJ, Colditz GA, Giovannucci EL, Manson JE, Kawachi I, Hunter DJ et al.: Alcohol consumption and mortality among women. N Engl J Med, 1995, 332, 1245–1250. Haber PS, Apte MV, Applegate TL, Norton ID, Korsten MA, Pirola RC, Wilson JS: Metabolism of ethanol by rat pancreatic acinar cells. J Lab Clin Med, 1998, 132, 294–302. Hammamoto T, Yamada S, Hirayama C: Nonoxidative metabolism of ethanol in the pancreas; implication in alcoholic pancreatic damage. Biochem Pharmacol, 1990, 39, 241–245. Homann N, Tillonen J, Meurman J, Rintamäki H, Lindqvist C, Rautio M, Jousimies-Somer H, Salaspuro M: Increased salivary acetaldehyde levels in heavy drinkers and smokers: a microbiological approach to oral cavity cancer. Carcinogenesis, 2000, 22, 663–668. Hsu MK, Qiao L, Ho V, Zhang BH, Zhang H, Teoh N, Dent P, Farrell GC: Ethanol reduces p38 kinase activation and cyclin D1 protein expression after partial hepatectomy in rats. J Hepatol, 2006, 44, 375–382. Kelman Z: PCNA: structure, functions and interactions. Oncogene, 1997, 14, 629–640. Koteish A, Yang S, Lin H, Huang J, Diehl AM: Ethanol induces redox-sensitive cell-cycle inhibitors and inhibits liver regeneration after partial hepatectomy. Alcohol Clin Exp Res, 2002, 26, 1710–1718. Kumar V, Cotran R, Robbins S: Robbins’ Pathology (Polish). Elsevier Urban & Partner, Wrocław, 2008. Larsson A, Engel JA: Neurochemical and behavioral studies on ethanol and nicotine interactions. Neurosci Biobehav Rev, 2004, 27, 713–720. Lee MY, Zhang S, Lin SH, Chea J, Wang X, Leroy C, Wong A: Regulation of human DNA polymerase delta in the cellular responses to DNA damage. Environ Mol Mutagen, 2012, 53, 683–698. Lieber CS: Microsomal ethanol-oxidizing system (MEOS): The first 30 years (1968-1998) - a review. Alcohol Clin Exp Res, 1999, 23, 991–1007. Macheda ML, Rogers S, Best JD: Molecular and cellular regulation of glucose transporter (GLUT) proteins in cancer. J Cell Physiol, 2005, 202, 654–662. Marrero, JA, Fontana RJ, Fu S, Conjeevaram HS, Su GL, Lok AS: Alcohol, tobacco and obesity are synergistic risk factors for hepatocellular carcinoma. J Hepatol, 2005, 42, 218–224. Naryzhny SN, Lee H: Proliferating cell nuclear antigen in the cytoplasm interacts with components of glycolysis and cancer. FEBS Lett, 2010, 584, 4292–4298. Pap A, Boros L: Alcohol-induced chronic pancreatitis in rats after temporary occlusion of biliopancreatic ducts with Ethibloc. Pancreas, 1989, 4, 249–255. Pelucchi C, Gallus S, Garavello W, Bosetti C, La Vecchia C: Alcohol and tobacco use, and cancer risk for upper aerodigestive tract and liver. Eur J Cancer Prev, 2008, 17, 340–344. Rose JE, Brauer LH, Behm FM, Cramblett M, Calkins K, Lawhon D: Psychopharmacological interactions between nicotine and ethanol. Nicotine Tob Res, 2004, 6, 133–144. Salaspuro MP: Alcohol consumption and cancer of the gastrointestinal tract. Best Pract Res Clin Gastroenterol, 2003, 17, 679–694. Sata N, Koizumi M, Nagai H: Alcoholic pancreatopathy: a proposed new diagnostic category representing the preclinical stage of alcoholic pancreatic injury. J Gastroenterol, 2007, 42, Suppl 17, 131–134. Schoedel KA, Tyndale RF: Induction of nicotine-metabolizing CYP2B1 by ethanol and ethanol-metabo-lizing CYP2E1 by nicotine: summary and implications. Biochim Biophys Acta, 2003, 1619, 283–290. Selzner M, Clavien PA: Failure of regeneration of the steatotic rat liver: disruption at two different levels in the regeneration pathway. Hepatology, 2000, 31, 35–42. Selzner N, Selzner M, Tian Y, Kadry Z, Clavien PA: Cold ischemia decreases liver regeneration after partial liver transplantation in the rat: a TNF-α/IL-6-dependent mechanism. Hepatology, 2002, 36, 812–818. Slack JM: Developmental biology of the pancreas. Development, 1995, 121, 1569–1580. Śliwińska-Mosson M, Milnerowicz H: Tobacco smoking and the diseases of pancreas (Polish). Przegl Lek, 2005, 62, 1163–1166. Sommerfeld K, Zielińska-Psuja B, Przystanowicz J, Kowalówka-Zawieja J, Or³owski J: Effect of 4-methyl-pyrazole on antioxidant enzyme status and lipid peroxidation in the liver of rats after exposure to ethylene glycol and ethyl alcohol. Pharmacol Rep, 2012, 64, 1547–1553. Söderpalm B, Ericson M, Olausson P, Blomqvist O, Engel JA: Nicotinic mechanisms involved in the dopamine activating and reinforcing properties of ethanol. Behav Brain Res, 2000, 113, 85–96. Söderpalm B, Löf E, Ericson M: Mechanistic studies of ethanol’s interaction with the mesolimbic dopamine reward system. Pharmacopsychiatry, 2009, 42, Suppl 1, S87–94. Steer CJ: Liver regeneration. FASEB J, 1995, 9, 1396–1400. Werner J, Laposata M, Fernandez-del Castillo C, Saghir M, Iozzo RV, Lewandrowski KB, Warshaw AL: Pancreatic injury in rat induced by fatty acid ethyl ester, a non-oxidative metabolite of alcohol. Gastroenterology, 1997, 113, 286–294. Werner J, Saghir M, Fernandez-del Castillo C, Warshaw AL, Laposata M: Linkage of oxidative and nonoxidative ethanol metabolism in the pancreas and toxicity of nonoxidative ethanol metabolites for pancreatic acinar cells. Surgery, 2001, 129, 736–744.