A modern look at the molecular-biological mechanisms of breast tumours in dogs

Abstract

High morbidity and increase in the number of registrations of breast tumours in dogs, their wide application as biological models, discussion of numerous questions of oncogenesis, and the lack of a uniform/unified methodological approach to the study of molecular and biological mechanisms of treatment of cancer determine the relevance of the problem of cancer both in humans and in our domestic companions. The analysis of publications allowed us to establish the following patterns of carcinogenesis. The peculiarities of the biological behaviour of breast tumours depend on their pathomorphological structure. Genetic predisposition to breast cancer is characteristic only in the single breed aspect. Environmental factors are of critical relevance to carcinogenesis : chemical pollutants initiate oncogenesis indirectly – by altering the expression of several receptors, impaired endocrine balance and direct mutagenic effects. Reproductive status plays a key role in the initiation and progression of breast tumours by reducing the expression of estrogen, progesterone and prolactin receptor genes. The inflammatory response that accompanies the neoplasia process is characterized by increased production of cytokines, cyclooxygenase-2, interleukins (IL-1, IL-6, IL-8), vascular endothelial growth receptors, and impaired hemostatic status (oxidative stress), which promotes progression of disease. In breast cancer in dogs, genomic instability leads to genomic aberrations, and subsequently, mutations that support the proliferation, survival and dissemination of neoplastic cells. The initiation and progression of mammary gland tumours is provided by cancer stem cells by disrupting the regulation of precursor cell self-renewal, which also predispose to resistance to chemotherapeutic agents, radiation, and hormonal cancer therapy. The analysis of the publications revealed the major markers of carcinogenesis that could potentially be used as biological targets for the design of modern diagnostic strategies and high-performance therapeutic protocols. Висока захворюваність та збільшення кількості реєстрацій пухлин молочної залози у собак, їх широке застосування як біологічних моделей, обговорення численних питань онкогенезу та відсутність єдиного / єдиного методологічного підходу до вивчення молекулярних та біологічних механізмів лікування рак визначає актуальність проблеми раку як у людей, так і в наших домашніх супутниках. Аналіз публікацій дозволив встановити наступні закономірності канцерогенезу. Особливості біологічної поведінки пухлин молочної залози залежать від їх патоморфологічної будови. Генетична схильність до раку молочної залози характерна лише для однопородного аспекту. Фактори навколишнього середовища мають вирішальне значення для канцерогенезу: хімічні забруднювачі ініціюють онкогенез опосередковано - змінюючи експресію кількох рецепторів, порушуючи ендокринний баланс та прямі мутагенні ефекти. Репродуктивний статус відіграє ключову роль у ініціації та прогресуванні пухлин молочної залози шляхом зменшення експресії генів естрогену, прогестерону та пролактину. Запальна реакція, що супроводжує процес новоутворення, характеризується підвищеною продукцією цитокінів, циклооксигенази-2, інтерлейкінів (IL-1, IL-6, IL-8), рецепторів росту судинного ендотелію та порушенням гемостатичного статусу (окислювальний стрес), що сприяє прогресуванню хвороби. При раку молочної залози у собак геномна нестабільність призводить до геномних аберацій, а згодом і мутацій, які підтримують проліферацію, виживання та поширення новоутворених клітин. Ініціювання та прогресування пухлин молочних залоз забезпечується стовбуровими клітинами раку, порушуючи регуляцію самовідновлення клітин-попередників, які також схильні до стійкості до хіміотерапевтичних засобів, опромінення та гормональної терапії раку. Аналіз публікацій виявив основні маркери канцерогенезу, які потенційно можуть бути використані як біологічні мішені для розробки сучасних діагностичних стратегій та високоефективних терапевтичних протоколів.