CC BY
12
УДК 616.24-006.6-02:Еб15.277.4:665.44
Проф. Н. Я- Янышева, Н. В. Баленко
О ВЛИЯНИИ ДОЗЫ БЕНЗ А)ПИРЕНА НА ГИСТОЛОГИЧЕСКУЮ СТРУКТУРУ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО РАКА ЛЕГКИХ
Киевский научно-исследовательский институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Мар-зеева
Ранее сообщалось об экспериментальном получении опухолей легких у белых беспородных крыс при введении им в органы дыхания различных количеств бенз(а)пирена. Установлено, что уменьшение дозы канцерогена приводит к значительному снижению частоты индуцируемых опухолей и увеличению латентного периода их развития (Н. Я. Янышева). Настоящая работа является продолжением предыдущих исследований; в ней приводятся данные о влиянии различных доз бенз(а)пирена на гистологическую структуру опухолей легких.
Опыт был поставлен на 460 животных (7 групп, одна из них — контрольная), 6 групп крыс получали бенз(а)пирен в дозировках 25, 2,5, 0,5, 0,1, 0,02 и 0,005 мг. Испытываемые дозы соответствовали тому количеству канцерогенного углеводорода, которое может получить человек в течение средней продолжительности жизни (70 лет) в условиях населенных мест с различным уровнем загрязнения атмосферного воздуха.
Бенз(а)пирен вводили 10-кратно, интратрахеально с месячным интервалом в виде суспензии в кровезаменителе БК-8 методом интубации, предложенным Л. М. Шабадом и Л. Н. Пылевым. Тушь и белковый кровезаменитель использовали в качестве системы, депонирующей канцероген в легочной ткани. Контрольные крысы получали такое же число инстнлля-ций кровезаменителя с тушью. Животные находились под наблюдением 36—38, мес, т. е. в течение всей продолжительности их жизни. Кроме того, группу животных из 50 крыс исследовали в динамике. С этой целью животных забивали в различные сроки опыта до окончания курса введения вещества: на 4-е и 13-е сут от начала опыта, затем ежемесячно перед каждым очередным введением. Кусочки легких после фиксации в 10% водном растворе формалина подвергали заливке в парафиновые блоки, из которых изготавливали серийные срезы.
При гистологическом изучении легких животных, получавших 25, 2,5 и 0,5 мг бенз(а)пирена (1—3-я группа), обнаружены опухоли легких. Бластомогенный эффект этого вещества определяли путем процентного соотношения числа крыс, пораженных опухолями, к числу животных при полном курсе введения бенз(а)пирена. Установлено, что опухоли легких в 1—3-й группах развились соответственно у 80, 42,8 и 28,2% животных, в том числе у 42,5, 28,5 и 15,7% крыс — злокачественные.
Злокачественные новообразования имели преимущественно эпителиальное происхождение и были представлены основными гистологическими типами рака легкого, которые наблюдаются в патологии человека. При этом диагностированы дифференцированные формы рака легкого, в частности, плоскоклеточный рак с ороговением, аденокарцинома, комбинированный рак, состоящий из железистого и плоскоклеточного, и недифференцированный мелкоклеточный рак (рис. 1—4). В ряде случаев новообразования легких давали метастазы в регионарные перибронхиальные и паратрахеальные и средостенные лимфатические узлы, а иногда в почки. Наряду со злокачественными опухолями легких у животных выявлены и доброкачественные новообразования. Преобладали среди них опухоли плоскоэпителиального строения — кератоакантомы. Вторым видом доброкачественных опухолей были аденомы легких, имеющие цистпапиллярную структуру. Все индуцированные новообразования легких, как правило, были первично множест-
Рис. 1. Плоскоклегочный рак легкого с ороговением. Доза бенз(а)пирена 25 мг.
Окрашивание гематоксилин-эозином. Ув. 200Х.
Рис. 2. Аденокарцинома легкого. Доза бенз(а)пирена 0,5 мг.
Окрашивание гематоксилин-эозином. Ув. 200+.
венными и имели генетическую связь с бронхиальным эпителием. Плоскоклеточный рак характеризовался выраженной наклонностью к ороговению.
Следует отметить чрезвычайно пеструю картину опухолевых процессов на различных участках легких животных. Наряду с явно злокачественными разрастаниями типа плоскоклеточного ороговевающего рака или аденокар-циномы у одной и той же крысы наблюдались участки доброкачественных пролифераций в виде аденоматозных разрастаний, аденом и плоскоклеточных эпителиом. У некоторых животных доброкачественные разрастания были в стадии начинающейся малигнизации, что проявлялось в возникновении атипии клеток и их ннфильтративном росте в прилежащую паренхиму легкого.
В диморфных опухолях имелись участки, где. клеточные элементы железистых образований, богатых слизистыми клетками, размножались и подвергались метапластическим изменениям с переходом в клетки, напоминающие шиловидные клетки кожи. Разрастания плоских клеток становились весьма полиморфными, обнаруживались внутриклеточные дис- и паракератозы с последующим образованием типичных раковых жемчужин.
Рис. 4. Мелкоклеточный рак легко-Рис. 3. Диморфный рак легкого. Доза бенз(а)пи- го доза бенз(а)пирена 0,5 мг
рема 25 МГ. Окрашивание гематоксилин-эозином.
Окрашивание гематоксилин-эозином. Ув. И2&Х. Ув. 400Х.
Это свидетельствует о возможности образования сложных опухолей типа аденоканкроидов путем плоскоклеточной метаплазии клеток аденокарци-ном.
Данные о гнстоморфологии опухолей легких у крыс, получивших различные количества бенз(а)пирена (25, 2,5 и 0,5 мг), представлены на рис. 5. Частота каждого гистологического типа рака выражалась в процентах от общего количества животных в группе, заболевших раком легких. Как Рис. 5. Соотношение гистологичес- видно ИЗ рис. 5, в I серии животных ких типов рака легкого, нндуциро- при введении максимальной дозы ванного у крыс бенз(а)пиреном. бенз(а)пирена среди эпителиальных
1 — плоскоклеточный рак: 2 — аденокар- ___- ,
цннома; 3 — аденоканкроид; 4 — недиф- ЗЛОКачеСТВеННЫХ новообразований ДО-
ференцированный рак. МИНИруЮЩИМ был ПЛОСКОКЛеТОЧНЫЙ
рак легкого (53,8%); аденокарцинома составляла 27,1%, аденоканкроид — 15,3% и недифференцированный рак — 7,68%. Во II серии животных аденокарцинома и плоскоклеточный рак были в равном соотношении, другие формы рака не наблюдались; в III серии преобладала аденокарцинома, а плоскоклеточный рак не обнаружен. Интересно отметить, что диморфные опухоли наблюдались при введении лишь большой дозы бенз(а)пирена. Возможно, это является следствием влияния дозы канцерогена на направление дифференцировки эпителия раковых клеток железистой опухоли в процессе ее прогрессии.
Выяснение влияния дозы канцерогенных веществ на развитие гистологических типов рака легкого в эксперименте имеет не только познавательное значение, но и важно в практическом отношении. В настоящее время в условиях возросшего загрязнения атмосферного воздуха канцерогенными веществами и, в частности, бенз(а)пиреном среди гистологических разновидностей рака легкого у человека преобладают плоскоклеточные и недифференцированные карциномы (В. А. Самсонов; А. И. Савицкий; JI. М. Шабад и П. П. Дикун; М. Наста и соавт.; В. А. Добрынин; Whitwell; Evans, и др.).
Kreyberg (1954, 1975), основываясь на результатах анализа морфологической структуры злокачественных новообразований легкого у жителей населенных мест с различным уровнем загрязнения атмосферного воздуха, пришел к выводу о влиянии канцерогенных факторов на развитие того или другого гистологического типа рака легкого. По мнению автора, все наблюдающиеся формы рака легкого по этиологическому признаку можно разделить на 2 группы. К 1-й группе он относит плоскоклеточный и недифференцированный рак, который вызывается действием внешних факторов, включая атмосферные загрязнения и курение. Новообразования легких, относящиеся к 1-й группе, преобладают у мужского населения городов. Во 2-ю группу автором отнесены «аденомы» и аденоматоз легких, чаще наблюдаемые у жителей сельских районов и обусловливаемые эндогенными факторами. На основании этих материалов Kreyberg выдвинул гипотезу, согласно которой соотношение показателей 1-й и 2-й групп дает не только информацию об учащении случаев рака легкого, но и отражает конкретную ситуацию возникновения этого заболевания для определенного населенного пункта.
Полученные нами экспериментальные данные согласуются с мнением Kreyberg о возникновении плоскоклеточного и недифференцированного рака легкого в зависимости от загрязненного канцерогенными веществами атмосферного воздуха. Вполне вероятно, что большая частота рака легкого в эксперименте при введении животным больших доз канцерогена связана с изменениями бронхиального эпителия, предшествующими раку легкого,
12 3 4 I серия (БП 25мг)
/2 / 2 Ii серия Шсерия (БП 2.5мг) (БП 0,5мг)
а именно: его пролиферацией с метаплазией в многослойный плоский эпителий. Последний, как показало исследование легких в динамике, служит наиболее частым источником развития плоскоклеточных новообразований легкого в эксперименте.
Отмеченное нами в эксперименте доминирующее развитие опухолей железистой структуры при снижении дозы бенз(а)пирена позволяет предположить возможность возникновения их у человека и в результате реализации бластомогенного действия тех же канцерогенных факторов внешней среды, но при низких концентрациях.
Таким образом, сопоставление гистоморфологии опухолей легких, индуцированных с помощью различных доз бенз(а)пирена, свидетельствует о влиянии количества введенного канцерогенного вещества на гистологическую структуру рака. Увеличение дозы канцерогена изменяет соотношение гистологических типов рака легкого. При этом уменьшается частота аденокарциномы и наблюдается развитие преимущественно эпидермоидного рака, что отражает характер взаимодействия внешней среды и организма на уровне слизистой оболочки бронхов.
ЛИТЕРАТУРА. Добрынин В. А. В кн.: Вопросы морфологии и клиники злокачественных опухолей. Краснодар, 1967, с. 82.—H а с т а М., Эскена-зи А., H и кол ее к у П. и др. Бронхо-легочные опухоли. Бухарест, 1963.—Пыле в Л. Н. Бюлл. экспер. биол., 1961, № 11, с. 98.— С авицкий А. И. Рак легкого. М., 1957.— Самсонов В. А. Первичный рак легкого. Петрозаводск, 1955.— Ш а б а д Л. М., Д и к у н П. П. Загрязнение атмосферного воздуха Канцерогеным веществом. М., 1959.— Ш а б а д Л. М. Арх. пат., 1962, в. 6, с. 3.— Янышева Н. Я. Гиг. и сан., 1972, № 7, с. 87.— Evans W., Histological Appearance of Tumors. London, 1966.— Kreyberg L., Brit. J. Cancer, 1954, v. 8, p. 549,— Whitwell F., Brit. J. Cancer, 1961, v. 15, p. 440,— Idem. Ibid., p. 429.
Поступила 7/VIII 1973 года
THE EFFECT OF THE BENZ/A/PYRENE DOSE ON THE HISTOLOGIC STRUCTURE OF EXPERIMENTAL LUNG CANCER
N. Ya. Yanysheva, N. V. Balenko
Mailignant neoplasms of the lung were obtained as a result of intratracheal administration to albino rats of various doses of benz/a/pyrene. The malignant tumours of epithelial origin consisted mainly of histologic types of lung cancer, similar to those that are found in the pathology of man. The dose of benz/a/pyrene was found to affect the histologic structure of cancer: a decrease of doses of the cancerogen was followed by a fall in the incidence of squamous epithelial lung carcinoma and a tendency in the development of tumours of the glandular structure mainly.
# УДК 612.419:612.6.062-06:691.175
Проф. А. Н. Боков, С. И. Гуськова, канд. биол. наук Е. П. Гуськов, В. И. Масько
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АНАФАЗНОГО МЕТОДА УЧЕТА ХРОМОСОМНЫХ ПЕРЕСТРОЕК В КОСТНОМ МОЗГЕ ПРИ ГИГИЕНИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ МУТАГЕННОГО ЭФФЕКТА ПОЛИМЕРНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Ростовский медицинский институт
Мутагенное действие химических веществ, особенно тех, с которыми человек сталкивается в процессе производства и в быту, недостаточно освещено в литературе. Кроме того, большинство исследователей мутагенную активность различных химических соединений изучают на дрозофиле, фагах кишечной палочки, одноклеточных водорослях и других объектах. Однако известно много случаев, когда вещество, мутагенное для одного организма, совершенно не вызывает мутаций у другого организма (В. Г. Ни-
