8.25. 2. 1. 2 pelkistetty entsymaattinen detoksifikaatio
BLM on yleisesti tunnustettu epäspesifiseksi klastogeeniseksi; sen toksisuus on kuitenkin erittäin selektiivinen keuhkosoluille. Tämän keuhkoselektiivisen toksisuuden mekanismia ei ole täysin selvitetty. Joitakin mahdollisia mekanistisia selityksiä tälle kudosselektiiviselle toksisuudelle ovat keuhkosolujen heikentynyt kyky aloittaa DNA: n korjaus (tarkistettu Chen and Stubbe 2005: ssä), lisääntynyt BLM: n retentio joko lisääntyneellä tulvalla tai vähentyneellä effluxilla (tarkistettu Chen and Stubbe 2005: ssä) tai keuhkojen epiteelisolujen vähentynyt entsymaattinen kapasiteetti puhdistaa BLM. Kirjallisuudessa saatu näyttö tukee hypoteesia, jonka mukaan bleomysiinihydrolaasin (BlmX, Blmh) alentunut pitoisuus keuhkoissa ja siten BLM: n entsymaattisen detoksifikaation väheneminen voi olla tärkeä rooli BLM: n kertymisessä ja keuhkotoksisuudessa.
Blmh on kysteiiniproteaasi, joka muistuttaa proteasomin 20s-alayksikköä (Joshua-Tor ym. 1995). Blmh havaittiin ensimmäisen kerran, kun se kykeni metabolisesti inaktivoimaan BLM A2: n BLM: n päämetaboliitiksi deamido-BLM A2: ksi (dA2), joka näyttää olevan BLM: n (Schwartz et al. 1999). Blmh on kloonattu ja ylläpitää BLM deamidaasiaktiivisuutta useissa eukaryooteissa, mukaan lukien hiiva (Xu and Johnston 1994), kani (Sebti and Lazo 1987; Sebti et al. 1987, 1989), rat (Takeda et al. 1996a, b), ja ihmisen (Bromme et al. 1996; Ferrando ym. 1996). Blmh katalysoi tehokkaasti kliinisessä seoksessa, blenoksaani A2: ssa ja B2: ssa olevien BLM-isoformien deamidaatiota hydrolysoimalla terminaalisen amiinin ja poistamalla yhden metallin koordinointipaikan (Morris et al. 1991; Sebti ym. 1987). Molemmat ihmisen (Bromme et al. 1996)ja rabbit (Sebti et al. 1989) blmh: t katalysoivat BLM B2: n deamidaatiota tehokkaammin kuin BLM A2: n. In vitro-genotoksiset tutkimukset ovat osoittaneet, että dA2 on merkittävästi vähemmän aktiivinen yksisäikeisten tai kaksisäikeisten pilkkojen tuottamisessa joko faagilla(Huang et al. 1981)tai plasmidien DNA-malleja (Zou et al. 2002). Näiden tulosten mukaisesti BLM: n deamidoituneen muodon havaittiin olevan 6 – 35 kertaa heikompi kuin kantayhdisteen kyvyssä estää pään ja kaulan okasolusyövän proliferaatiota (Lazo 1989, s. 436). Ihmisen Blmh: n yliekspressio CHO-soluissa suojasi myös soluja BLM: n aiheuttamalta genotoksisuudelta, oletettavasti muuntamalla BLM: n deamidoituneeseen muotoon (Lefterov et al. 1998). DA2-injektion Ei In vivo osoitettu aiheuttavan hydroksiproliinitasojen aiheuttamaa keuhkotoksisuutta, joka on osoitus lisääntyneestä kollageenista ja keuhkofibroosista (Lazo and Humphreys 1983). Mahdollinen selitys toksisuuden puuttumiselle on se, että dA2 ei joko pysty kertymään keuhkosoluihin tai ei ole myrkyllistä keuhkosoluille.
ainakin eläinkokeissa on todettu, että blmh: n vähentynyt aktiivisuus on merkittävä BLM: n aiheuttaman keuhkotoksisuuden osatekijä. Blmh knockout-hiiret eivät pystyneet tuottamaan dA2-metaboliittia ja olivat huomattavasti alttiimpia kehittämään BLM: n aiheuttamaa keuhkofibroosia kuin villityyppiset verrokkinsa (Schwartz et al. 1999). Pieni BLM-annos 25 mg kg-1 suurensi hydroksiproliinipitoisuuksia 30% knockout-hiirillä, kun taas villityypin hiirillä ei tapahtunut muutosta. Toisessa geneettisessä tutkimuksessa, jossa hyödynnettiin BLM-herkkyyden eroja (BLM-resistentti C3, BLM-herkkä C56 / Bl6), tunnistettiin kaksi geneettistä lokusta, jotka antavat alttiuden, nimetyt blmpf1 ja blmpf2. blmpf1 lokalisoitiin suurimpaan Histocompatibility Complex (MHC) – geeniin, kun taas toinen lokus, blmpf2, lokalisoitiin kromosomiin 11 ja antoi spesifisen alttiuden BLM: lle (Haston et al. 2002). Kirjoittajat päättelivät, että ainakin yksi blmpf2-alueen geeneistä on todennäköisesti Blmh. Ihmisillä tehdyissä tutkimuksissa on tutkittu blmh-geenin C-terminaalisen pään yksittäisten nukleotidipolymorfismien (SNP) eroja. Näissä tutkimuksissa ei kuitenkaan ole havaittu korrelaatiota SNP: n ja keuhkotoksisuuden välillä (Nuver ym. 2005), vaikka SNP (G/G) korreloikin BLM-yhdistelmähoitoa saavien kivespotilaiden kokonaiselinajan heikkenemiseen (de Haas et al. 2008). Lisätutkimuksia tarvitaan sen määrittämiseksi, vähentääkö tämä SNP BLM: n metabolista inaktivaatiota ja lisääkö BLM: ään perustuvaa solunsalpaajahoitoa saavien potilaiden sairastuvuutta.
entsymaattisesti on selvästi osoitettu, että blmh: n aktiivisuus BLM A2: ta kohtaan vähenee taudille alttiiden lajien keuhkoissa ja että tämä väheneminen korreloi keuhkofibroosiin, mikä on osoitettu suurentuneiden hydroksiproliinipitoisuuksien kautta keuhkoissa (Lazo and Humphreys 1983). Kaniinit, jotka ovat resistenttejä BLM: n aiheuttamalle keuhkofibroosille, osoittavat samanlaisia BLM A2: n ja dA2: n muuntumisnopeuksia keuhkoissa ja muissa kudoksissa, kun taas hiirillä BLM A2: n keuhkoentsyymiaktiivisuutta ei havaittu (Lazo and Humphreys 1983). Lisäksi knockout-hiiret, joilla ei ole toimivaa Blmh: ta, osoittavat yliherkkyyttä BLM: n aiheuttamalle keuhkofibroosille (Schwartz et al. 1999).
on mahdollista, että havaittu blmh: n erilainen aktiivisuus voi selittää alttiuden myrkyllisyydelle keuhkoissa. Tämä eroavaisuus voisi mahdollisesti selittyä keuhkojen ja muiden kudosten blmh-ekspressiotasojen eroilla. Pohjoinen analyysi osoitti, että blmh: n ilmentyminen keuhkoissa ja maksassa oli vähäistä, ja suurin ilmentymä havaittiin kiveksissä ja luurankolihaksissa (Bromme et al. 1996). Mielenkiintoista, ihmisen alveolaariset tyypin II solut näytteillä alin blmh ilmentymisen joukossa kahdeksan syöpäsolutyypit analysoitu (Bromme et al. 1996). Keuhkojen proteiinipitoisuuksia tutkivia tietoja on niukasti. Tietääksemme rottien kudosten blmh-proteiinieroja on tutkittu vain yhdessä tutkimuksessa. Käyttäen ELISA ja western blotting, Kamata et al. (2007) havaittiin, että keuhkojen blmh-proteiinipitoisuudet olivat noin puolet 6-viikkoisten rottien maksasta. Kukaan ei kuitenkaan ole yrittänyt tunnistaa näitä eroja keuhkojen solujen heterogeenisissä alapopulaatioissa, erityisesti mikroskooppisten patologisten tutkimusten kautta nimetyissä herkimmissä soluissa, tyypin I epiteelisoluissa (Adamson 1984; Aso et al. 1976; Jones ja Reeve 1978). Lisätutkimuksia tarvitaan sen selvittämiseksi, johtuvatko Blmh: n erot alentuneesta ilmaisusta vai vaihtoehtoisesta vaikutustavasta.
vaihtoehtoisesti voidaan harkita sitä mahdollisuutta, että keuhkosolut ilmentävät korkeampia oletetun BLM-kuljettajaproteiinin pitoisuuksia. Vaikka tämä hypoteesi olisi yhdenmukainen keuhkojen kyvyttömyyden in vivo muuntaa BLM: ää dA2: ksi, ei ole yleistä yksimielisyyttä keuhkosolujen kyvystä ottaa BLM: ää. On selvää, että BLM on riippuvainen aktiivisesta kuljetuksesta päästäkseen soluun (Poddevin et al. 1991). Hamsterin keuhkosolulinjan ja BLM: n (Pron et al. 1993), tunnistettiin 250 kDa: n solupintaproteiini, joka sitoo BLM: ää. Mielenkiintoista, vertailu kahden ihmisen solulinjat eri BLM herkkyys paljasti, että solut resistenttejä BLM oli vähemmän BLM sitoutumispaikat (Pron et al. 1999). Tunnistaminen oletetun BLM kuljetusjärjestelmä auttaa ymmärtämään merkitystä BLM sisäistää tai aineenvaihduntaa alttius keuhkosolujen BLM myrkyllisyys.
vielä ei tiedetä, johtuuko soluselektiivisen toksisuuden mekanismi ensisijaisesti blmh: n ekspression vähenemisestä, BLM: n soluunoton vähenemisestä vai näiden kahden yhdistelmästä, joka johtaa lisääntyneeseen keuhkorakkuloiden epiteelisolujen herkkyyteen. Mekanismista riippumatta on selvää, että Blmh: lla on kriittinen rooli BLM: n myrkyllisyydeltä suojautumisessa.