Содержание стероидных гормонов в митохондриях неизмененной и опухолевой ткани тела матки

Митохондрии регулируют множество процессов, включая стресс, метаболизм, иммунитет, дифференцировку, окислительно-восстановительный баланс и синтез стероидов, а также являются основным внутриклеточным источником активных форм кис‑ лорода (АФК). Нарушение митохондриальной функции связано с развитием различных патологических состояний, включая рост доброкачественных и злокачественных опухолей.

Цель исследования. Определение уровня стероидных гормонов в митохондриях различных тканей тела матки.

Материалы и методы. В исследование включены 65 больных с доброкачественными и злокачественными заболеваниями матки: 25 больных с эндометриоидной аденокарциномой матки (ЭАК) низкой степени дифференцировки (G3) II–III стадии; 15 больных с лейомиосаркомой матки I–III стадии и 25 больных с миомой матки. Митохондрии из нативных образцов опухолей матки выделяли методом дифференциального центрифугирования на высокоскоростной рефрижераторной центрифуге Avanti J-E, Becman Cjulter. Для группы сравнения митохондрии выделяли из интакной ткани матки. В митохондриях, выделенных из указанных тканей, с ис‑ пользованием стандартных ИФА наборов Monobind (США) определяли уровни эстрадиола (Е2), тестостерона (Т), прогестерона (Р4) и кортизола. Статистический анализ результатов проводили с помощью пакета программ Statistica 10.0.

Результаты. Независимо от характера опухолевого процесса (доброкачественного или злокачественного), в митохондриях опухолей матки выявлено снижение уровня Р4 в 2,7–9,1 раза, но повышение содержания кортизола в 1,3–3,7 раза и Т в 2,1–3,7 раза. Концен‑ трация Е2 в митохондриях миомы матки была повышена в 2,2 раза по сравнению с показателями в митохондриях интактной матки, не имела значимых отличий в митохондриях ЭАК, и снижалась в 1,4 раза в митохондриях саркомы матки.

Заключение. В митохондриях опухолей матки происходит изменение содержания стероидных гормонов, заключающееся в повышении концентраций кортизола и тестостерона и прогестероновом дефиците вне зависимости от типа патологии, но относительном или абсолютном дефиците эстрогенов только в митохондриях злокачественных опухолей. Изменение стероидного фона митохондрий опухолей, по сравнению с митохондриями интактной матки, вероятно оказывает существенное влияние как на энергетический баланс клеток и выработку активных форм кислорода (АФК), так и на пролиферативные процессы.

1. Al-Suhaimi E, 2024. Al-Suhaimi E, AlQuwaie R, AlSaqabi R, Winarni D, Dewi FRP, AlRubaish AA, Shehzad A, Elaissari A. Hor monal orchestra: mastering mitochondria's role in health and disease. Endocrine. 2024;86(3):903–929. https://doi.org/10.1007/s12020-024-03967-1

2. Vodicka P, Vodenkova S, Danesova N, Vodickova L, Zobalova R, Tomasova K, et al. Mitochondrial DNA damage, repair, and replacement in cancer. Trends Cancer. 2025 Jan;11(1):62–73. https://doi.org/10.1016/j.trecan.2024.09.010

3. Vahedi Raad M, Firouzabadi AM, Tofighi Niaki M, Henkel R, Fesahat F. The impact of mitochondrial impairments on sperm function and male fertility: a systematic review. Reprod Biol Endocrinol. 2024;22(1):83. https://doi.org/10.1186/s12958-024-01252-4

4. Liao RG, Wang JH, Zhang F, Fang YT, Zhou L, Zhang YQ. A novel mitochondrial-related risk model for predicting prognosis and immune checkpoint blockade therapy response in uterine corpus endometrial carcinoma. Sci Rep. 2025;15(1):1404. https://doi.org/10.1038/s41598-025-85537-7

5. Wang SF, Tseng LM, Lee HC. Role of mitochondrial alterations in human cancer progression and cancer immunity. J Biomed Sci. 2023;30(1):61. https://doi.org/10.1186/s12929-023-00956-w

6. Chen JQ, Yager JD. Estrogen's effects on mitochondrial gene expression: mechanisms and potential contributions to es trogen carcinogenesis. Ann N Y Acad Sci. 2004; 1028:258–272. https://doi.org/10.1196/annals.1322.030

7. Кит О. И., Водолажский Д. И., Кутилин Д. С., Моисеенко Т. И., Никитин И. С., Франциянц Е. М. Изменение экспрессии эстроген-регуляторных генов при малигнизации тканей тела матки. Кубанский научный медицинский вестник. 2016;157(2):84–90.

8. Lejri I, Grimm A, Eckert A. Mitochondria, Estrogen and Female Brain Aging. Front Aging Neurosci. 2018;10:124. https://doi.org/10.3389/fnagi.2018.00124

9. Liao TL, Lee YC, Tzeng CR, Wang YP, Chang HY, Lin YF, Kao SH. Mitochondrial translocation of estrogen receptor β affords resistance to oxidative insult-induced apoptosis and contributes to the pathogenesis of endometriosis. Free Radic Biol Med. 2019;134:359–373. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2019.01.022

10. Feng Q, Crochet JR, Dai Q, Leppert PC, Price TM. Expression of a mitochondrial progesterone receptor (PR-M) in leiomyo mata and association with increased mitochondrial membrane potential. J Clin Endocrinol Metab. 2014 Mar;99(3):E390–9. https://doi.org/10.1210/jc.2013-2008

11. Vander Heiden MG, Cantley LC, Thompson CB. Understanding the Warburg effect: the metabolic requirements of cell pro liferation. Science. 2009;324(5930):1029–1033. https://doi.org/10.1126/science.1160809

12. DeBerardinis RJ, Chandel NS. Fundamentals of cancer metabolism. Sci Adv. 2016;2(5): e1600200. https://doi.org/10.1126/sciadv.1600200

13. Егорова М. В., Афанасьев С. А. Выделение митохондрий из клеток и тканей животных и человека: Современные методические приемы. Сибирский медицинский журнал. 2011;26(1–1):22–28.

14. Гуреев А. П., Кокина А. В., Сыромятникова М. Ю., Попов В. Н. Оптимизация методов выделения митохондрий из разных тканей мыши. Вестник ВГУ, серия: химия, биология, фармация. 2015;4:61–65.

15. Midzak A, Papadopoulos V. Adrenal Mitochondria and Steroidogenesis: From Individual Proteins to Functional Protein As semblies. Front Endocrinol (Lausanne). 2016;7:106. https://doi.org/10.3389/fendo.2016.00106

16. Shen K, Pender CL, Bar-Ziv R, Zhang H, Wickham K, Willey E, Durieux J, Ahmad Q, Dillin A. Mitochondria as Cellular and Or ganismal Signaling Hubs. Annu Rev Cell Dev Biol. 2022;38:179–218. https://doi.org/10.1146/annurev-cellbio-120420-015303

17. Casanova A, Wevers A, Navarro-Ledesma S, Pruimboom L. Mitochondria: It is all about energy. Front Physiol. 2023;14:1114231. https://doi.org/10.3389/fphys.2023.1114231

18. Bassi G, Sidhu SK, Mishra S. The Expanding Role of Mitochondria, Autophagy and Lipophagy in Steroidogenesis. Cells. 2021;10(8):1851. https://doi.org/10.3390/cells10081851

19. Ham J, Song J, Song G, Lim W. Autophagy regulation and redox perturbation by transcrocetin suppress the growth of en dometriosis. Biomed Pharmacother. 2024 Apr;173:116284. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2024.116284

20. Blalock ZN, Wu GWY, Lindqvist D, Trumpff C, Flory JD, Lin J, et al.; SBPBC; Doyle FJ 3rd, Marmar CR, Jett M, Yehuda R, Wolkow itz OM, Mellon SH. Circulating cell-free mitochondrial DNA levels and glucocorticoid sensitivity in a cohort of male veterans with and without combat-related PTSD. Transl Psychiatry. 2024;14(1):22. https://doi.org/10.1038/s41398-023-02721-x

21. Sachdeva K, Do DC, Zhang Y, Hu X, Chen J, Gao P. Environmental exposures and Asthma Development: Autophagy, Mito phagy, and Cellular Senescence. Front Immunol. 2019;10:2787. https://doi.org/10.3389/fimmu.2019.02787

22. Liu Z, Gou Y, Zhang H, Zuo H, Zhang H, Liu Z, Yao D. Estradiol improves cardiovascular function through up-regulation of SOD2 on vascular wall. Redox Biol. 2014; 3:88–99. https://doi.org/10.1016/j.redox.2014.11.001

23. Xie B, Chen Q, Dai Z, Jiang C, Chen X. Progesterone (P4) ameliorates cigarette smoke-induced chronic obstructive pulmo nary disease (COPD). Mol Med. 2024;30(1):123. https://doi.org/10.1186/s10020-024-00883-y

24. Zhang X, Bao W, Fei X, Zhang Y, Zhang G, Zhou X, et al. Progesterone attenuates airway remodeling and glucocorticoid resis tance in a murine model of exposing to ozone. Mol Immunol. 2018;96:69–77. https://doi.org/10.1016/j.molimm.2018.02.009

25. Hall OJ, Limjunyawong N, Vermillion MS, Robinson DP, Wohlgemuth N, Pekosz A, et al. Progesterone-based therapy pro tects against influenza by promoting lung repair and recovery in females. PLoS Pathog. 2016;12(9):e1005840. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1005840

26. Gaignard P, Frechou M, Schumacher M, Therond P, Mattern C, Slama A, et al. Progesterone reduces brain mitochondrial dysfunction after transient focal ischemia in male and female mice. J Cereb Blood Flow Metab. 2016;36(3):562–568. https://doi.org/10.1177/0271678x15610338

27. Yin L, Luo M, Wang R, Ye J, Wang X. Mitochondria in Sex Hormone-Induced Disorder of Energy Metabolism in Males and Females. Front Endocrinol (Lausanne). 2021 Dec 20;12:749451. https://doi.org/10.3389/fendo.2021.749451

28. Herzig S, Shaw RJ. AMPK: guardian of metabolism and mitochondrial homeostasis. Nat Rev Mol Cell Biol. 2018(2):121–135. https://doi.org/10.1038/nrm.2017.95

29. Bajpai P, Koc E, Sonpavde G, Singh R, Singh KK. Mitochondrial localization, import, and mitochondrial function of the an drogen receptor. J Biol Chem. 2019;294(16):6621–6634. https://doi.org/10.1074/jbc.ra118.006727

30. Navarro G, Allard C, Morford JJ, Xu W, Liu S, Molinas AJ, et al. Androgen excess in pancreatic β cells and neurons predis poses female mice to type 2 diabetes. JCI Insight. 2018;3(12):e98607. https://doi.org/10.1172/jci.insight.98607

31. Arjmand S, Ilaghi M, Sisakht AK, Guldager MB, Wegener G, Landau AM, Gjedde A. Regulation of mitochondrial dysfunction by estrogens and estrogen receptors in Alzheimer's disease: A focused review. Basic Clin Pharmacol Toxicol. 2024;135(2):115– 132. https://doi.org/10.1111/bcpt.14035

32. Wang Y, Ji Q, Cao N, Ge G, Li X, Liu X, Mi Y. CYP19A1 regulates chemoresistance in colorectal cancer through modulation of estrogen biosynthesis and mitochondrial function. Cancer Metab. 2024;12(1):33. https://doi.org/10.1186/s40170-024-00360-4

33. Rath S, Sharma R, Gupta R, Ast T, Chan C, Durham TJ, et al. MitoCarta3.0: an updated mitochondrial proteome now with sub-organelle localization and pathway annotations. Nucleic Acids Res. 2021 Jan 8;49(D1):D1541–D1547. https://doi.org/10.1093/nar/gkaa1011

34. Jia Y, Yee JK, Wang C, Nikolaenko L, Diaz-Arjonilla M, Cohen JN, et al. Testosterone protects high-fat/low-carbohydrate diet-induced nonalcoholic fatty liver disease in castrated male rats mainly via modulating endoplasmic reticulum stress. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2018;314(4):E366–E376. https://doi.org/10.1152/ajpendo.00124.2017

35. Yin L, Luo M, Wang R, Ye J, Wang X. Mitochondria in Sex Hormone-Induced Disorder of Energy Metabolism in Males and Females. Front Endocrinol (Lausanne). 2021;12:749451. https://doi.org/10.3389/fendo.2021.749451

36. Martínez-Reyes I, Chandel NS. Mitochondrial TCA cycle metabolites control physiology and disease. Nat Commun. 2020;11(1):102. https://doi.org/10.1038/s41467-019-13668-3.