ЕЩЕ РАЗ ОБ ОПУХОЛЯХ ПРЕДЖЕЛУДКА ГРЫЗУНОВ КАК ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МОДЕЛИ ПРИ ПЕРОРАЛЬНОМ ВВЕДЕНИИ ХИМИЧЕСКИХ КАНЦЕРОГЕНОВ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

Дискуссии и отклики читателей

УДК 616.33-006-092.9-02:615.277.4

Проф. Н. Я- Янышева, кандидаты мед. наук И. А. Черниченко

и Н. В. Баленко

ЕЩЕ РАЗ ОБ ОПУХОЛЯХ ПРЕДЖЕЛУДКА ГРЫЗУНОВ КАК ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МОДЕЛИ ПРИ ПЕРОРАЛЬНОМ

ВВЕДЕНИИ ХИМИЧЕСКИХ КАНЦЕРОГЕНОВ

/

Киевский научно-исследовательский институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева

Экспериментальная онкология обладает большим арсеналом методических приемов, с помощью которых возможно решение различных сложнейших задач, стоящих перед этой наукой. Значительным событием в данной области явилась монография Л. М. Шабада «Методы определения и изучения бластомогенности химических веществ» (1970), которая наряду с «Методическим письмом по исследованию бластомогенных (канцерогенных) свойств различных веществ в опытах на животных»1 сыграла важную роль в унификации экспериментальных исследований и получении сравнимых данных по выявлению канцерогенной активности химических веществ.

Вместе с тем развитие исследований по гигиене окружающей среды (гигиеническая оценка содержания химических канцерогенов, регламентация их в объектах окружающей среды и др.) выдвинуло ряд новых требований к методическим основам проведения эксперимента, связанных с особенностями этого направления исследований.

Прежде всего вопрос заключается в создании системы определенных условий, с помощью которых могла быть наиболее хорошо описана моделируемая среда обитания человека. Одним из самых существенных моментов такого подхода является соблюдение адекватности пути попадания канцерогена в организм.

Как само собой разумеющееся этот тезис принимается в случае изучения канцерогенных веществ преимущественно местного действия. Очевидно, нельзя игнорировать это обстоятельство и при апробации веществ, оказывающих общерезорбтивное действие, поскольку их метаболизм, детоксика-ция и выведение во многом зависят от способа поступления канцерогенов в организм. Иными словами, при гигиенической оценке загрязнений воздушной среды необходимо ориентироваться на опухоли, возникающие в результате введения канцерогенов в дыхательные пути, а при аналогичных исследованиях водной среды или продуктов питания — в результате поступления в желудочно-кишечный тракт. Хотя практическая сторона вопроса, особенно если речь идет об ингаляционном введении канцерогенов, не всегда может быть обеспечена достаточно удовлетворительно, теоретиче-кий аспект проблемы возражений не встречает.

Спор переносится в область применения экспериментальных моделей. Сейчас, как отмечает Л. М. Шабад (1967), нет органа или ткани животных, где тем или иным образом нельзя было бы вызвать развитие опухоли. Однако далеко не все эти новообразования аналогичны опухолям человека. Так, Л. М. Шабад указывает, что аденомы легких у мышей значительно отличаются от рака легких человека по своей морфэлогической картине, гистогенезу, множественности, течению, локализации и др. Плоскоклеточ-

1 Разработано Комитетом по канцерогенным веществам и мерам профилактики при Главном санитарно-эпидемиологическом управлении Министерства здравоохранения СССР. М., 1969.

ные опухоли преджелудка представляют собой экспериментальную модель, несомненно, менее адекватную раку желудка человека, чем новообразования железистой части желудка грызунов.

В настоящее время в печати дискутируется вопрос о возможности использования опухолей преджелудка в качестве показателя онкогенной активности канцерогена при пероральном поступлении его в организм. Л. М. Шабад и А. П. Ильницкий (1973), А. П. Ильницкнй (1975) отрицают такую возможность, мотивируя это тем, что плоскоклеточный рак прежде-лудка не является адекватной моделью рака желудка человека в связи с отсутствием в желудочно-кишечном тракте человека морфологических и функциональных отделов, аналогичных таковым преджелудка грызунов. Тем самым ставится под сомнение возможность экстраполяции на человека результатов многочисленных испытаний бластомогенной опасности химических соединений при введении в желудочно-кишечный тракт тогда, когда оценку их проводили с учетом опухолей преджелудка.

В последние годы с помощью весьма сложных приемов, преимущественно исключающих контакт химического вещества с преджелудком, ряд авторов получили аденокарциномы и железистого отдела желудка (Г. Н. Архипов; Н. И. Вольфсон и Р. М. Соколовский; Г. Ф. Дядюша и соавт.). Н. И. Вольфсон и Р. М. Соколовский, в частности, показали, что при пероральном поступлении 7,12-диметилбенз(а)антрацена возникают опухоли преджелудка, но если его вводить непосредственно в железистый желудок через канюлю и увеличить время пребывания там путем создания депо в результате подшивки губки с адсорбентом, возможно развитие опухолей в этом отделе. Сложность индуцирования новообразований в нем, очевидно, связана с тем, что здесь происходит непрерывный процесс секреции желудочного сока. Последний оказывает смывающее действие на канцероген и пре-' пятствует тесному контакту его со слизистой оболочкой (Г. Н. Архипов, 1972). Вместе с тем, как известно из клинической практики, развитию новообразования в желудке способствует нарушение его функционального состояния, прежде всего ахилия. Моделирование гипосекреции железистого отдела желудка, как это показано в работах Г. Н. Архипова, приводит к резкому снижению резистентности слизистой оболочки его к воздействию канцерогенных агентов и увеличению числа возникающих опухолей.

Е. Б. Дубовенко (1973), изучая влияние различных канцерогенов на секреторную функцию желудка крыс, показала, что у животных, которым депонировали бенз(а)пирен, через 6 нед после начала опыта содержание пепсина было несколько повышено по сравнению с контролем и снижалось к 15-й неделе оАыта. При депонировании 3-метилхолантрена и 7,12-диметил-бенз(а)антрацена оно оставалось повышенным даже к 30-й неделе опыта. Так, Г. Ф. Дядюша и соавт., вводившие в своих исследованиях канцерогенные вещества в минеральном масле в перфорированной полиэтиленовой капсуле в искусственный дивертикул пилорического отдела желудка крыс, отметили, что наиболее активным является бенз(а)пнрен, затем идут 3-ме-тнлхолантрен и 7,12-диметилбенз(а)антрацен.

Факт развития опухолей железистого отдела желудка, нередко в большом проценте случаев свидетельствует о достаточной чувствительности к воздействию канцерогена и этого отдела желудочно-кишечного тракта грызунов. Однако данные модели ввиду большой сложности воспроизведения малодоступны для широкого применения в гигиенических исследованиях. Более того, опухоли железистого отдела желудка в указанных экспериментальных работах получены оперативным путем, что далеко не адекватно реальной ситуации воздействия на организм канцерогенных агентов.

Придавая большое значение созданию адекватных моделей, особенно в связи с необходимостью изучения вопросов этнологии, патогенеза и некоторых других, мы не считаем оправданной абсолютизацию этой позиции на выбор модели, когда речь идет о количественных аспектах исследования канцерогенных агентов. Вещества, способные к индукции опухолей того или

Таблица 1

Динамика выведения бенэ(а)пирена из преджелудка белых беспородных мышей

Доза бенз(а)пире-на. мкг Время после введения, ч

24 96

среднее содержание бенз(а)пирена в преджелудке, мкг

20,0 13,2 (66,0) 9,2 (46,0) 0,58 (2,9) 0,013 (0,06)

100,0 28,8 (28,8) 18,3 (18,3) 0,99 (0,99) 0,022 (0,02)

. 500,0 48,4 (9,7) 46,0 (9,2) 1.23 (0,2) 0,015 (0,003)

Примечание. Здесь и в табл. 2 и 3 в скобках указан процент.

иного органа у животных, по мнению Г. Б. Плисса и М. А. Забежинского, в принципе могут вызывать новообразования и у человека, хотя и иной локализации.

Анализ известных литературных данных и собственных материалов (Л. Н. Пылев и Л. А. Грицюте—цит. Л. М. Шабад, 1967; В. С. Турусов; Н. Я. Янышева и Н. В. Баленко; ¿^ПоШ и соавт., и др.) показывает, что форма и локализация опухолей, помимо вида лабораторных животных, в значительной мере определяются дозой и режимом поступления канцерогена в организм.

О проявлении этой закономерности при развитии новообразований различных отделов желудка косвенно можно судить также из проведенных нами опытов по определению уровня и характера распределения бенз(а)пи-рена в желудочно-кишечном тракте беспородных белых мышей. Канцероген вводили перорально однократно в дозах 20, 100 и 500 мкг в 0,1 мл три-этиленгликоля через 4—5 ч после последнего кормления животных и за 14—15 ч до следующего. Исследованию подвергали преджелудок, железистый отдел желудка и кишечник. Всего изучено 167 образцов. Бенз(а)пирен из предварительно высушенных и измельченных органов экстрагировали ацетоном. Количество бенз(а)пирена определяли методом внутреннего стандарта (П. А. Короткое и соавт.). Полученные результаты представлены в табл. 1—3. Наиболее высокое содержание бенз(а)пирена обнаружено в пред-желудке, причем разница между дозами канцерогена в последнем и железистом отделе желудка составляет более двух порядков (табл. 1 и 2).

^ Количество бенз(а)пирена в ткани, особенно в первые сутки, зависит от дозы канцерогена, поступающего в организм. К 4-му дню после однократного введения вещества эти различия нивелируются. В целом же канцероген, хотя и в незначительном количестве (0,002—0,065 мкг), определяется в железистой части желудка и преджелудке 12 сут.

Важно отметить, что процент связывания бенз(а)пирена тканями желудка тем больше, чем меньше вводимая доза. Это обстоятельство свидетельствует о, возможно, значительно большей абсолютной дозе канцерогена, которая будет связана тканью преджелудка при условии поступления в ор-

Таблица 2

Динамика выведения бенз(а)пирена из железистого отдела желудка белых беспородных мышей

Доза бенз(а)пнре-иа, мкг Время после введения, ч

1 4 24 96

среднее содержание бенз(а)пирена в желудке, мкг

20,0 100,0 500,0 0,35 (1,75) 0,19 (0,19) 0,53 (0,1) 0,23 (1,1) 0,14 (0,14) 0,35 (0,07) 0,034 (0,17) 0,011 (0,011) 0,025 (0,005) 0,013 (0,06) 0,011 (0,01) 0,007 (0,001)

ганнзм дробно небольших разовых доз. Кроме того, длительное содержание вещества в желудке позволяет предположить накопление его при последующих введениях в течение первой недели после предыдущего поступления в организм. В кишечнике канцероген присутствует лишь в первые часы после его введения (см. табл. 3).

Таким образом, сразу, после поступления бенз(а)пирена в желудок часть вещества связывается с тканью преджелудка и значительно меньшая — с тканью железистого отдела. Благодаря этому канцерогенное вещество преимущественно накапливается в преджелудке и более длительно контактирует со Слизистой оболочкой, что способствует реализации бластомогенного эффекта в этом отделе в первую очередь. Поэтому при испытании канцерогенной активности загрязнителей окружающей среды на грызунах нельзя не учитывать опухоли преджелудка, как например, рекомендует А. П. Иль-ницкий. Отрицание опухолей данной локализации, возникающих у мышей после перорального введения бенз(а)пирена, привело автора к ошибочным выводам в отношении безопасной для железистой части желудочно-кишечного тракта мышей дозы бенз(а)пирена, равной 10 мг.

Как свидетельствуют экспериментальные исследования Г. Ф. Дядюши и соавт., при введении в железистый отдел желудка крыс 5 мг бенз(а)пи-рена опухоли в нем индуцируются у 34,5% животных. Отсюда вряд ли можно признать обоснованным прогноз недействующей дозы канцерогена 10 мг и для человека, установленный А. П. Ильницким и соавт.

Все сказанное свидетельствует против игнорирования учета возникающих опухолей у подопытных животных и необходимости учета всей бласто-могенной реакции организма при испытании химических соединений, в том числе и различных доз их, независимо от локализации новообразований. Что касается опухолей преджелудка, то их следует скорее рассматривать ка^ более чувствительную модель опухолей желудочно-кишечного тракта. При применении этой модели создается определенный «запас прочности» на те случаи, когда возникающие в организме функциональные нарушения снижают рефрактерность железистой части желудка к действию канцерогена.

ЛИТЕРАТУРА. Архипов Г. Н. — Пат. физиол., 1967, № 4, с. 60— 64. — А р х и п о в Г. Н. — Бюлл. экспер. биол., 1968, № 2, с. 94—97. —Архипов Г. Н. — Вести. АМН СССР, 1972, № 2, с. 27—30. — Архипов Г. Н. — В кн.: Эпидемиология и генез рака желудка. Вильнюс, 1974, с. 159—161. - Вольф-сон Н. И., Соколовский Р. М. — В кн.: Современные проблемы онкологии. Л., 1969, с. 5—11. — Д я д ю ш а Г. Ф., Карташева Л. А., Дубовен-к о Е. Б. и др. — В кн.: Эпидемиология и генез рака желудка. Вильнюс, 1974, с. 155—158. — Иль il и ц к и й А. П. — Гиг. и сан., 1975, № 3, с. 100—104. — И л ь н и ц к и'й А. Ii., Iii е р е н е ш е в а Н. И., Воронин В. М. и др. — В кн.: Эпидемиология и генез рака желудка. Вильнюс, 1974, с. 162—164. — Короткое П. А., Сержантова H. Н., Тимофеев В. Б. — Гиг. и сан., 1963, № 5, с. 47—49. — Плисс Г. Б., Забеж'инский М. А. — В кн.: Общие вопросы промышленной токсикологии. М., 1967, с. *75—78. — Турусов В. С. Канцерогенез, индуцируемый в коже ионизирующей радиацией, химическими бласто-могенными веществами и их совместным применением. Автореф. дис. докт. М., 1971. — ШдбаД. Л. М. Предрак в экспериментально-морфологическом аспекте. М., 1967. — ШаТад Л7 М., И л ь н и ц к и й А. П. — Водные ресурсы, 1973, № 4, с. 159— ТБТГ—ПЯ~и"ьППТв~3—М7 я., Б а л е н к о Н. В. — Tjv. и сан., 1974, № 8, с. 14— 17. — Saffiotti U., M о n t е s а п о R., S е 1 1 a k u m а г A. R. et al. — J. nat Cancer Inst. (Wash.), 1972, v. 49, p. 119—1204.

* Поступила 19/X 1977 r.

Таблица 3

Динамика выведения бенз(а) пирена из кишечника белых беспородных мышей

Доза бенз(а) пирена. мкг Время после введения, ч

1 1 4 1 '24 1 96

среднее содержание бенэ(а)пирена в кишечнике, мкг

20,0 100,0 500,0 0,82 (4,1) 0,49 (0,45) 0,063 (0,3) 0,38 (0,07) Не обнаружен > > > »