CC BY
6
УДК 613.49:661.185]-07:616-006-02
Н. Я. Янышева, О. И. Волощенко, И. А. Черниченко, Н. В. Баленко
О БЛАСТОМОГЕННОМ ДЕЙСТВИИ НЕКОТОРЫХ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ СОЕДИНЕНИЙ — КОМПОНЕНТОВ СИНТЕТИЧЕСКИХ МОЮЩИХ СРЕДСТВ ДЛЯ НАСЕЛЕНИЯ
Киевский НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Марзеева
Высокие темпы роста производства и интенсивное внедрение в быт моющих средств, изготавливаемых на основе поверхностно-активных веществ (ПАВ), требуют усиленного внимания гигиенистов к оценке возможной опасности этих соединений для населения. Особенно важно изучение возможного отдаленного эффекта этих веществ, который нередко не выявляется в условиях общепринятого токсикологического эксперимента. Есть сведения, что некоторые ПАВ (сульфонол НП-3 и синтанол ДС-10) оказывают выраженное стимулирующее влияние на индуцированный химический канцерогенез (3. А. Пылева и соавт.; Н. В. Синигина и Ю. И. Сахаров). Однако испытание этих материалов проводилось в условиях, отличных от реально существующих. Например, сннтанол ДС-10 применяли накожно в виде концентрированного 40 % раствора в бензоле, тогда как человек контактирует с более слабыми водными растворами.
В задачу настоящей работы входило изучение канцерогенной и коканцерогенной активности наиболее перспективных для использования в народном хозяйстве и быту ПАВ (сульфонол хлорный, синтанол ДС-10, синтамид-5, первичный алкилсульфат натрия) в дозах, которые применяются в реальных условиях и по данным токсикометрии определены как безопасные для организма.
Учитывая, что изучаемые препараты являются производными нефтепродуктов, которые, как правило, содержат канцерогенные полициклнче-ские ароматические углеводы (ПАУ), мы сочли необходимым предварительное физико-химическое исследование ПАВ на наличие бенз (а) пи-рена (БП) — индикаторного показателя этой группы соединений.
Для анализа взяли по 3 пробы каждого ПАВ. БП в исследуемых препаратах определяли методом низкотемпературного анализа. Чувствительность метода составляла 0,5-Ю-10 г/мл, точность ±12%. Оказалось, что во всех образцах препаратов ПАВ содержание БП незначительно (от 0,19 до 0,41 мкг на 1 кг продукта).
Опыты на животных проводили двумя способами: ускоренным методом и путем постановки хронического эксперимента. В качестве первого был избран тест «сальных желез», который заключается в том, что при действии канцерогенных веществ эти придатки кожи подвергаются дистрофии и исчезают (Л. М. Шабад; Крахт и соавт.). Для испытания ускоренным методом были
взяты сульфонол хлорный и синтанол ДС-10. Исследования проводили на мышах линии СС57 белые в возрасте 75—80 дней. Этот период соответствует началу фазы покоя волосяного цикла, который продолжается около 1 мес (И. Берен-влюм). Препараты в виде 12% водной эмульсии в объеме 0,1 мл на одно смазывание наносили на предварительно выстриженный участок кожи в межлопаточной области. Аппликации проводили 5 раз в неделю, всего 30 раз. Через день после их окончания мышей забивали. Кожу с целью предотвращения беспорядочных сокращений растягивали на кольца кз нержавеющей стали и фиксировали в 10 % растворе формалина. Обработку проводили по общепринятой методике с заливкой в парафин. Срезы производили параллельно поверхности кожи, для окраски использовали гематоксилин-эозин. Количество сальных желез в препарате подсчитывали на 100 волосяных фолликулов.
Результаты исследований показали, что у животных контрольной группы, на кожу которых наносили дистиллированную воду (по 0,1 мл), число сальных желез на 100 волосяных фолликулов колебалось в пределах 75—90 и составляло в среднем 82,75 (табл. 1).
Близкие величины определены у мышей, получавших аппликации 12 % водного раствора син-танола ДС-10. В среднем число сальных желез составляло 80,8 с диапазоном колебаний от 72 до 90 на 100 волосяных фолликулов. При испытании сульфонола хлорного отмечалось снижение числа сальных желез в среднем до 70,35 (от 54 до 88), статистически достоверное по сравнению с контролем и группой животных, подвергавшихся воздействию синтанола ДС-10.
Согласно данным литературы (Л. М. Шабад; Д. X. Гарибян и А. Папоян; Крахт и соавт.),
Таблица 1
Число сальных желез на 100 волосяных фолликулов при накожных аппликациях мышам С57 белым 12% водных растворов ПАВ
« и Статистический показатель
Препарат Число животных Средне число сальны желез а т < Р
Сульфонол хлорный Синтанол ДС-10 Контроль 20 20 20 70,35 80,8 82,75 9,08 5,53 3,7 2,11 1,28 0,86 5,46 1,26 <0,001 >0,05
Таблица 2
Патоморфологические изменения в коже мышей Р1(С(;В1Х ХСВА) после накожных смазываний ПАВ (сульфонолом хлорным и алкилсульфатом) и БП
Группа животных
3« л 1
° = " I «J г* i 5 1
Изменения Т « 5 ° if si t- S« S " '1 С ч ч — SI С о и Ц в Ч 5 X X 5 + Es + ч о 37 О Е
es н SS Sf £■§■ л
к и • Я к и • X 7 § •I к ч ' >, к ч ' >>
— ч сч et m х т-9- Ю V (О о
Опухоли кожи:
плоскоклеточный рак — - 1 — — —
аденома сальной же-
лезы — - 2 — — —
Гиперплазия эпителия:
покровного 1 2 12 7 2 3
волосяных фоллику-
лов — — 5 2 — —
сальных желез — — 3 1 — —
Воспалительные измене-
ния в коже и придат-
ках, в том числе оча-
говая пролиферация
фибробластов в дерме 5 3 11 8 5 7
Атрофические изменения: 15
покровного эпителия — 1 3 5 14
дермы — 3 4 5 18 17
придатков кожи
(сальные железы,
волосяные фолли-
кулы) — 1 6 6 10 12
жировой ткани — — 2 1 20 19
Дистрофические измене-
ния покровного эпите-
лия, сальных желез,
волосяных фолликулов 5 1 13 7 10 15
Отсутствие изменений 25 24 6 7 6 7
сальные железы повреждаются при действии канцерогенов типа ПАУ, причем интенсивность этого повреждения находится в прямой зависимости от дозы бластомогенного вещества и повреждения не наблюдается при эпикутанном применении очень низких концентраций (например, 0,005 % и ниже).
В нашем эксперименте, несмотря на очень малое количество БП в препарате (12% раствор сульфонола хлорного содержал 0,000000019 % этого вещества), последний оказал влияние на сальные железы. Деструктивное действие вещества на сальные железы нередко сопровождалось развитием продуктивно-воспалительных и дистрофических изменений в дерме и волосяных фолликулах. В контроле такие изменения, как правило, отсутствовали. На основании этого можно предположить, что наблюдаемое действие сульфонола хлорного обусловлено другими компонентами изучаемого препарата, о чем свидетельствуют приводимые ниже результаты испытания
канцерогенной и коканцерогенной активности его в хроническом эксперименте.
В хроническом опыте было использовано 180 мышей-самок гибридов Fi (C57BIXCBA) в возрасте 2—3 мес, которые были распределены на 6 равных групп. Схема эксперимента была аналогична использованной 3. А. Пылевой и соавт., Н. В. Синигиной и Ю. И. Сахаровым при изучении опухолеобразующих свойств других ПАВ и заключалась в следующем. Животным 2, 3 и 5-й групп на предварительно выстриженную кожу межлопаточной области однократно был нанесен БП (1 капля 0,5 % бензольного растворителя, что составляло примерно 100 мкг канцерогена). Мышам 1, 4 и 6-й групп однократно был нанесен чистый бензол. Спустя 2 нед мыши 3-й и 4-й групп начали получать аппликации 4 % водного раствора сульфонола хлорного, а 5-й и 6-й групп — первичного алкилсульфата натрия. Смазывание проводили 3—5 раз в неделю на протяжении 12 мес, всего до 180 раз, За этот период каждое животное получило суммарно до 5 мг, или 2850 мг/кг, испытываемых веществ. Мыши 1-й и 2-й групп (контроль) в те же сроки подвергались воздействию только дистиллированной воды. Для исследования брали кожу в межлопаточной области и легкие, а в случае обнаружения на вскрытии выраженных патологических изменений — и другие органы.
Результаты патоморфологического изучения кожи (табл. 2) и других органов животных показали, что у большинства животных 1-й контрольной группы, которым накожно наносили дистиллированную воду после однократного смазывания бензолом, визуально и микроскопически патологические изменения не выявлялись. В единичных случаях микроскопически обнаруживалась очаговая и диффузная инфильтрация дермы лим-фоидно-гистиоцитарными клетками, лейкоцитами и очаговая пролиферация фибробластов. У одной мыши, погибшей через 11 мес от начала эксперимента, выявлена аденома легких цист-папиллиярного строения. Во 2-й контрольной группе животных, которым нанесли однократно БП с последующими аппликациями дистиллированной воды, изменения в коже, как правило, не наблюдались. Лишь у единичных мышей имели место атрофические и дистрофические изменения покровного эпителия кожи, волосяных фолликулов и дермы. У 2 мышей в дерме обнаружена очаговая пролиферация фибробластов наряду с незначительной очаговой гиперплазией покровного эпителия до 5—10 слоев клеток.
Более разнообразными и частыми были изменения у мышей, которым после однократного нанесения БП производили аппликации 4 % водного раствора сульфонола хлорного. В ранние сроки преобладали атрофические изменения покровного эпителия кожи, волосяных фолликулов и дермы, в поздние сроки воздействия наблюдались преимущественно продуктивно-воспалительные про-
цессы, выражающиеся в очаговой пролиферации фибробластов в дерме, инфильтрации ее в раз-¥ личном количестве лимфоцитами, гистиоцитами и нейтрофилами. Наряду с незначительной очаговой гиперплазией эпидермиса, иногда с явлениями акантоза, отмечалась пролиферация эпителия волосяных фолликулов и сальных желез.
Особого внимания заслуживает факт развития новообразований кожи у мышей этой группы на месте смазывания. У одного животного через 8 мес от начала эксперимента обнаружено шелушащееся образование в виде округлой бляшки диаметром 0,3 см. В дальнейшем бляшка приобрела продолговатую форму и увеличилась до 0,5X0,8 см, заметно возвышаясь над поверхно-
Ш';
I Ивь 4 • щ • . ^ /1Г5 Ь
Рис. 2. Плоскоклеточный рак кожи с ороговением у мыши после смазывания 4 % водным раствором сульфонола хлорного и однократной аппликации БП. Окраска гематоксилин-эозином. 20X10.
Рис. 3. Та же опухоль. Видно прорастание ее в кожную мышцу.
Окраска гематоксилин-эозином. 9X12.
стью кожи (рис. 1). Мышь погибла через 10 мес от начала опыта (Э'/г мес от начала смазывания сульфонолом хлорным). Микроскопически отмечались очаговое утолщение покровного эпителия кожи до 8—10 слоев с явлениями ороговения на поверхности и гиперплазия эпителия волосяных фолликулов с врастанием его в глубь дермы и образованием множественных, крупных, тесно расположенных кист, заполненных роговыми массами. Выстилающий кисты эпителий в отдельных местах пролиферировал и в виде комплексов атипичных плоских клеток и ячеек с ороговением в центре инфильтрировал прилежащие участки дермы (рис. 2). На серийных срезах выявлено прорастание и разрушение этим эпителием кожной мышцы (рис. 3).
Морфологическая структура и инфильтратив-ный рост позволяют рассматривать указанные разрастания как плоскоклеточный рак с ороговением, развившийся, очевидно, в результате ма-лигнизации кератоакантомы. У 2 мышей, погибших на 10-м и 13-м месяце опыта, опухоли были выявлены микроскопически и представляли собой четко ограниченные аденоматозные разрастания клеток с пенистой цитоплазмой, напоминающие клетки сальных желез. Особенность морфологической структуры дает право диагностировать их как аденомы сальных желез.
У мышей, которым проводили аппликации сульфонола хлорного после однократного нанесения бензола, обнаружены альтеративные изменения в виде гидропической дистрофии покровного эпителия, роговой дистрофии отдельных воло-
сяных фолликулов, очагового некроза, охватывающего эпидермис и дерму.
У единичных мышей наблюдались подкожные абсцессы. В поздние сроки имели место воспалительно-продуктивные изменения дермы в сочетании с незначительной гиперплазией покровного эпителия. У 2 животных отмечалась очаговая гиперплазия эпителия сальных желез.
Применение эпикутанных аппликаций первичного алкилсульфата натрия после единичного смазывания БП вызывало у большинства животных атрофию покровного эпителия и истончение дермы. У некотороых мышей на фоне этих изменений в поздние сроки отмечалась незначительная очаговая гиперплазия покровного эпителия до 5—7 слоев клеток. У одной мыши, погибшей через 12 мес от начала опыта, обнаружена единичная аденома легких. Такие частота и время развития аденом легких не превышают характерных для спонтанного канцерогенеза мышей данной линии (Л. М. Шабад) и наблюдавшихся нами в контрольной группе. Аппликации водного раствора первичного алкилсульфата натрия после единичного смазывания бензолом также привели в основном к атрофии дермы и покровного эпителия кожи.
Таким образом, изменения в коже при нанесении первичного алкилсульфата натрия и суль-фонола хлорного носят диаметрально противоположный характер. Если при действии первого в основном отмечаются атрофические явления, то при аппликации сульфонола хлорного развиваются воспалительно-продуктивные процессы в дерме в сочетании с гиперплазией покровного эпителия. С учетом сказанного, а также факта развития новообразований на месте нанесения 4 % водного раствора сульфонола хлорного после однократной аппликации БП данное соединение можно отнести к числу опасных в канцерогенном отношении.
Вместе с тем остается неясным механизм наблюдавшихся явлений. Здесь возможно сенсибилизирующее действие БП (И. М. Нейман; Л. М. Шабад) или суммация эффектов чистого
БП и БП, содержавшегося в препарате; не исключено также модифицирующее влияние составных компонентов сульфонола хлорного.
Необходимо подчеркнуть целесообразность исключения указанного препарата из рецептур синтетических моющих средств бытового назначения. Тест «сальных желез» может быть рекомендован для предварительного отбора ПАВ с целью дальнейшего изучения их канцерогенных свойств в хроническом эксперименте.
Литература. Гарибян Д. X., Папоян С. А. — В кн.: Некоторые итоги изучения загрязнения внешней среды канцерогенными веществами. Под ред. Л. М. Шабада. М., 1972. с. 112—115. Нейман И. М. Основы теоретической онкологии. (Этиология и патогенез злокачественных опухолей). М„ 1961, с. 152. Пылева 3. А., Саутин А. И., Костродымова Г. Н. и др.— В кн.: Гигиенические аспекты охраны окружающей среды. М„ 1976, вып. 4, с. 132—133. Синигина Н. В., Сахаров Ю. И. — Гиг. и сан., 1974, № 7, с. 109—110.
Шабад JI. М. Методы изучения бластомогенностн химических веществ. М., 1970. Шабад JI. М. О циркуляции канцерогенов в окружающей среде. М., 1973.
Беренвлюм И. — В кн.: Механизмы канцерогенеза. М., 1961, с. 77—94.
Крахт И., Гриммер Г., Хюбнер Е. — В кн.: Международный противораковый конгресс. 8-й. Труды. М.—Л., 1963, т. 2, с. 530—533.
Поступила 14.12.81
Summary. The evidence obtained in studies on the can-cerogenic effects of sulfanol chloride, syntanol DC-10. syn-tamide-5 and primary sodium alkylsulfate is presented. All the preparations mentioned were shown to contain cancero-genic hydrocarbon-benzo(a)pyrene (BiB) in the concentrations of 0.19—0.41 mg/kg. A chronic cutaneous exposure of mice Fi (C57BIXCBA) to 4-percent solutions of these compounds, and a single administration of BP followed by a cutaneous application of sulfanol chloride resulted in sebaceous adenoma in 2 animals and in squamous cell carcinoma in 1 animal, thus attesting to carcinogenic health hazards of sulfanol chloride and to the necessity of removing it from the composition of detergents intended for domestic purposes. A reliable decrease in the quantity of sebaceous glands observed in a short-term cutaneous exposure of mice to sulfanol chloride (the so-called rapid test on sebaccous glands) permits recommending the latter as a preliminary selection test for detergents, with the view of further studies into their cancerogenic properties in a chronic experiment.
УДК 815.9.038.12.076.9
Г. И. Красовский, Н. А. Егорова, 3. И. Жолдакова, Н. И. Хитрова, Е. Г. Гусев, И. Деши, Д. Дура
СРЕДНЕЕ ВРЕМЯ ГИБЕЛИ ЖИВОТНЫХ КАК ПАРАМЕТР ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ХРОНИЧЕСКОЙ ТОКСИЧНОСТИ
ВЕЩЕСТВ
НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва; Институт гигиены, ВНР, Будапешт
В нашем предыдущем сообщении (Г. Н. Красовский и соавт., 1978) была показана возможность использования среднего времени гибели животных в условиях острого опыта для прогно-
зирования кумулятивности и хронической токсичности веществ.
На следующем этапе исследований мы предприняли попытку получить более точные уравне-
