Иммуногистохимическое обоснование возможности использования электрохимического метода с применением нанотехнологических биосенсоров для оценки активности щелочной фосфатазы в ткани колоректальной карциномы

Введение. Щелочная фосфатаза (ЩФ) - фермент из класса гидролаз, широко представленный в тканях и органах человека. Кишечная ЩФ - одна из изоформ фермента, которая экспрессируется в слизистой оболочке на всем протяжении кишечника и является маркером дифференцировки кишечного эпителия. Известно, что продукты химической реакции между кишечной ЩФ и специфическим субстратом - 1-нафтилфосфатом обладают электрохимической активностью. Это позволяет оценить активность фермента в биологических тканях с помощью электрохимического метода с применением нанотехнологических биосенсоров.Цель исследования: оценить диагностическую значимость электрохимического метода оценки активности ЩФ путем сопоставления с результатами гистологического и иммуногистохимического (ИГХ) исследований при колоректальной карциноме (КРК).Материал и методы. Проведено параллельное электрохимическое и морфологическое (гистологическое и ИГХ с антителами к кишечной ЩФ) исследование материала КРК и слизистой оболочки толстой кишки вне опухоли 78 пациентов.Результаты. У 70 пациентов сила тока, полученная при электрохимическом исследовании биоптатов опухолей, была значительно ниже (49,2 нА (95% ДИ 41,3-88,9), чем в биоптатах слизистой оболочки кишки вне опухоли (119,7нА (95% ДИ 96,8-167,1), p<0,05). Гистологически ткань опухоли была представлена аденокарциномой различной степени дифференцировки. При ИГХ исследовании установлено, что экспрессия кишечной ЩФ отсутствовала в клетках карциномы, в то время как в эпителии слизистой оболочки толстой кишки вне новообразования отмечалась выраженная диффузная мембранная экспрессия фермента. У 8 пациентов отсутствовала ассоциация результатов электрохимического и морфологического исследований ввиду присутствия в материале тканей, не являющихся опухолью. При ИГХ исследовании было выявлено, что кишечная ЩФ может экспрессироваться в иммунных клетках и нейронах подслизистых нервных сплетений.Заключение. Сопоставление результатов электрохимического, гистологического и ИГХ исследований свидетельствует о том, что электрохимический метод обладает высокой диагностической ценностью и может применяться при проведении скрининга КРК

Introduction. Alkaline phosphatase (ALP) is an enzyme from the class of hydrolases, widely present in human tissues and organs. Intestinal ALP is one of the enzyme isoforms that is expressed in the mucous membrane throughout the intestine and is a marker of intestinal epithelial differentiation. It is known that the products of the chemical reaction between intestinal alkaline phosphate and a specific substrate, 1-naphthyl phosphate, have electrochemical activity. This makes it possible to evaluate the activity of the enzyme in biological tissues using the electrochemical method using nanotechnological biosensors.The aim of the study. To evaluate the diagnostic significance of the electrochemical method for assessing alkaline phosphatase activity by comparing it with the results of histological and immunohistochemical studies in colorectal carcinoma.Material and methods. A parallel electrochemical and morphological (histological and immunohistochemical with antibodies to intestinal alkaline phosphatase) study of material from colorectal carcinoma and the colon mucosa outside the tumor of 78 patients was carried out.Results. In 70 patients, the current obtained from electrochemical study of tumor biopsies was significantly lower (49.2 nA (95% CI 41.3-88.9) than in biopsies of the intestinal mucosa outside the tumor (119.7 nA (95% CI 96.8-167.1), p<0.05). Histologically, the tumor tissue was represented by adenocarcinoma of varying degrees of differentiation. An immunohistochemical study revealed that the expression of intestinal ALP was absent in carcinoma cells, while in the epithelium of the colon mucosa outside the neoplasm, pronounced diffuse membrane expression of the enzyme was noted. In 8 patients, there was no association between the results of electrochemical and morphological studies due to the presence of non-tumor tissues in the material. An immunohistochemical study revealed that intestinal alkaline phosphatase can be expressed in immune cells and neurons of the submucosal nerve plexuses.Conclusion. A comparison of the results of electrochemical, histological and immunohistochemical studies indicates that the electrochemical method has a high diagnostic value and can be used in screening for colorectal carcinoma.