УДК: 616-006.6-018

Cancer is the second leading cause of death in Ukraine, second only to cardiovascular disease. Unlike benign
tumours, malignant tumours are highly aggressive, manifested by rapid growth, destruction of surrounding tissues
and spread to distant areas. One of the main reasons for these differences is the different nature of tumour growth: expansive for benign and invasive for malignant ones. It is well known that benign neoplasia can malignantly transform into malignant ones. This process is considered to be one-sided. But what would the course of cancer be like if this transformation were reversed? This study aims to find an answer to this question. We propose to model the transformation of a malignant process into a benign one by forming an artificial fibrin capsule around a cancerous tumour. We assume that in this way, it is possible to turn the infiltrative growth of carcinoma into an expansive one for some time. The capsule formed around the cancerous tumour will mechanically prevent metastatic cells from entering the blood and lymphatic circulation. The RGD sequence, which is part of the molecular structure of fibrin and its precursor fibrinogen, will ensure the binding of integrins α5β1 and αVβ3 of cancer cells and thus block the formation of contacts with fibronectin molecules, which significantly reduces the invasiveness of the tumour and the number of its metastases. In addition, the capsule can partially inhibit the contact inhibition of carcinoma cells by increasing the intratumoral pressure to the new threshold. Limiting the tumour's size will reduce the progression rate of local cancer symptoms, as the last one is directly proportional to the growth rate of the tumour. Thus, this makes it possible to consider modelling a fibrin capsule around a tumour as a promising method of inhibiting the growth and metastasis of malignant tumours.
Key words: capsule, fibrin, malignant neoplasia, metastasis, contact inhibition.

Рак посідає друге місце у структурі летальності населення України, поступаючись лише серцевосудинним захворюванням. Злоякісні пухлини на відміну від доброякісних виявляють значну агресивність, що
проявляється блискавичним ростом, руйнуванням оточуючих тканин і поширенням на віддалені ділянки.
Одною з основних причин цих відмінностей є різний характер росту пухлин: експансивний для доброякісних,
інвазивний для злоякісних. Добре відомо про можливу малігнізацію доброякісних неоплазій з їхнім подальшим перетворенням у злоякісні. Цей процес прийнято вважати одностороннім. Але яким був би перебіг раку, якщо така трансформація була б зворотною? Мета даного дослідження полягає в пошуку відповіді на це питання. Ми пропонуємо змоделювати перехід злоякісного процесу в доброякісний шляхом формування навколо ракової пухлини штучної фібринової капсули. Припускаємо, що в такий спосіб можна на деякий час перетворити інфільтративний ріст канцер-пухлини в експансивний. Сформована навколо ракового новоутвору капсула механічно перешкоджатиме виходу метастатичних клітин у крово- й лімфоносне русла. Послідовність RGD, що входить до молекулярної будови фібрину та його попередника фібриногену, забезпечуватиме зв’язування інтегринів α5β1 та αVβ3 онкоклітин і, у такий спосіб, блокуватиме
утворення контактів з молекулами фібронектину, що істотно зменшує інвазивність пухлини й кількість
її метастазів. Крім цього, капсула здатна до часткового розгальмовування контактного гальмування
канцер-змінених клітин шляхом збільшення внутрішньопухлинного тиску до значень його нового порогу.
Обмеження розміру пухлини зменшить швидкість прогресування місцевої симптоматики раку, оскільки
остання прямо пропорційно залежить від темпів росту новоутвору. Отже, це дає змогу розглядати
моделювання фібринової капсули навколо пухлини як перспективний метод гальмування росту й
метастазування злоякісних пухлин.
Ключові слова: капсула, фібрин, злоякісні неоплазії, метастазування, контактне гальмування.

УДК: 546.221

Гідроген сульфід (H₂S) належить до «газових медіаторів» і синтезується ензиматичними системами, а також утворюється неензиматично та за фізіологічних концентрацій регулює низку біологічних функцій у різних органах і тканинах. H₂S залучений до біохімічних змін, що відіграють важливу роль у патогенезі таких захворювань, як рак, COVID-19, цукровий діабет, нейродегенеративні патології. При канцерогенезі H₂S впливає на проліферацію ракових клітин, гальмуючи їх апоптоз, регулюючи клітинний цикл, внутрішньоклітинні сигнальні шляхи, стимулює ангіогенез та аутофагію ракових клітин. При запаленні легенів, спричиненому COVID-19, H₂S розриває дисульфідні зв’язки муцину, зменшуючи в’язкість слизу, блокує активацію шляху NF-κB, перешкоджаючи виникненню «цитокінового шторму», сприяє активації Nrf2, підвищуючи експресію антиоксидантних молекул і ферментів, активує калієві канали та блокує Na+/K+-ATPaзу, що сприяє поглинанню електролітів. У підшлунковій залозі H₂S регулює виділення інсуліну, а також відіграє суттєву роль у регуляції чутливості інсулінзалежних тканин; він інгібує поглинання глюкози та накопичення глікогену, що є дуже важливим при цукровому діабеті. У жировій тканині H₂S сприяє адипогенезу, інгібує ліполіз і регулює виділення адипонектину та MCP-1 при цукровому діабеті ІІ типу. У нервовій тканині H₂S чинить нейромодуляторний вплив, підвищує експресію ГАМК, спричинює зростання концентрації Ca2+, бере участь у довготривалому потенціюванні та модуляції різних нейротрансмітерів, впливає на рівень НАДФН, чинить епігенетичний вплив. Розуміння ролі H₂S може бути важливим для розробки ефективних стратегій терапії різноманітних захворювань.
Ключові слова: гідроген сульфід, цистатіонін-β-синтетаза, цистатіонін-γ-ліаза, рак, цукровий діабет, COVID-19, нейродегенеративні захворювання.

Hydrogen sulfide (H₂S) belongs to the family of «gasotransmitters» can by synthesized by enzymatic systems and also formed non-enzymatically. At physiological concentrations, it regulates a range of biological functions in various organs and tissues. H₂S is involved in biochemical changes that play an important role in the pathogenesis of diseases such as cancer, COVID-19,dia betes mellitus, and neurodegenerative pathologies. In carcinogenesis, H₂S
influences cancer cell proliferation, inhibits cancer cell apoptosis, regulates the cell cycle, intracellular signaling pathways, stimulates angiogenesis, and autophagy of cancer cells. In lung inflammation caused by COVID-19, H₂S disrupts disulfide bonds in mucus, reducing its viscosity, blocks NF-κB pathway activation, preventing the onset of a «cytokine storm», promotes Nrf2 activation, increasing the expression of antioxidant molecules and enzymes,
activates potassium channels, and blocks Na+/K+-ATPase, promoting electrolyte absorption. In the pancreas, H2S regulates insulin secretion and plays a significant role in insulin sensitivity regulation in insulin-responsive tissues. It inhibits glucose uptake and glycogen accumulation, which is crucial in diabetes mellitus. In adipose tissue, H₂S promotes adipogenesis, inhibits lipolysis, and regulates the secretion of adiponectin and MCP-1 in type 2 diabetes. In neural tissue, H₂S acts as a neuromodulator, increases GABA expression, induces Ca²⁺concentration increase, participates in long-term potentiation, neurotransmitter modulation, affects NADPH levels, and exerts epigenetic effects. Understanding the role of H₂S may be crucial in developing effective therapy strategies for various diseases.
Keywords: hydrogen sulfide, cystathionine-β-synthase, cystathionine-γlyase, cancer, diabetes mellitus, COVID-19, neurodegenerative diseases.