CC BY
13
ОПЫТ ПОЛУЧЕНИЯ РАКА ЛЕГКИХ У КРЫС ПУТЕМ ИНТРАТРАХЕАЛЬНОГО ВВЕДЕНИЯ 3,4-БЕНЭП ИРЕНА
Проф. В. А. Рязанов, доцент К. А. Буштуева и проф. П. П. Движков
Из кафедры коммунальной гигиены Центрального института усовершенствования врачей и патологоанатомической лаборатории Института гигиены труда и профессиональных заболеваний АМН СССР
Среди проблем современной медицины вряд ли можно назвать другую, которая являлась бы столь важной, как проблема рака легких.
За период с 1900 по 1953 г. смертность от рака легких в Англии и Уэллсе возросла в 43 раза [Долл (Dall, 1957)]. Эти цифры приобретают особое значение, если учесть, что быстрый рост смертности от рака легких отмечается во всех промышленных странах мира.
Характерным является то, что смертность от рака легких значительно опережает рост смертности от рака других органов. Так, в Англии с 1932 по 1952 г. смертность от злокачественных новообразований органов дыхания возросла в 5 раз, а смертность от злокачественных опухолей всех прочих локализаций — лишь на 12% [Брэдшоу (Brad-show, 1955)], т. е. темп роста смертности от злокачественных новообразований органов дыхания был почти в 4'/г раза выше, чем для всех прочих их локализаций.
В распространении смертности от рака легких можно отметить следующие особенности: она тем выше, чем выше промышленное развитие страны, чем больше плотность населения, чем крупнее и индустриаль-ней населенный пункт. В сельской местности смертность от рака легких значительно ниже, чем в городах.
Объяснение этих фактов многие авторы видят в растущем загрязнении атмосферного воздуха городов канцерогенными веществами, содержащимися в дымовых газах и других промышленных выбросах, а также в выхлопных газах автотранспорта.
Гипотеза о роли атмосферных загрязнений в росте смертности от рака легких находит себе подтверждение в следующих фактах:
1. В дымовых газах котельных, электростанций и домашних очагов, а также в выхлопных газах автотранспорта и промышленных выбросах некоторых отраслей промышленности действительно обнаружен канцерогенный фактор высокой активности — 3,4-бензпирен. 2. В измеримых концентрациях 3,4-бензпирен обнаружен также в воздухе городов. Концентрации 3,4-бензпирена в крупных промышленных центрах значительно. Ьыше, чем в непромышленных населенных местах и особенно сельских пунктах. 3. Смолами, экстрагированными из атмосферных загрязнений, ряду авторов удалось получить путем смазывания кожи мышей чистых линий экспериментальный кожный рак с метастазами во внутренние органы.
Гипотеза о причинной связи роста смертности от рака легких с ростом загрязненности атмосферы наталкивается, однако, на ряд затруднении. Они сводятся к следующему:
1. Смертность от рака легких среди женщин в 5—6 раза ниже, чем среди мужчин. Если бы рак имел своей основной причиной загрязнение атмосферного воздуха, смертность среди мужчин и женщин должна была бы быть одинакова. 2. Смертность от рака легких среди рабочих сажевых заводов не выше, чем среди остального населения. 3. Прямые эксперименты на животных показывают, что 3,4-бензпирен, сорбированный на саже, теряет свою канцерогенную активность, а в атмосферном воздухе он присутствует в сорбированном виде.
Решить вопрос о роли атмосферных канцерогенов в распространении рака легких нельзя без строго поставленного научного эксперимента.
Как известно, в настоящее время общераспространенным тестом для изучения канцерогенных веществ является экспериментальный рак кожи мышей чистых линий. Этот тест не пригоден для изучения этиологии рака легких, так как он неадекватен ему ни по способу приложения канцерогенного фактора, ни по локализации возникающего новообразования.
Есть вещества, которые вызывают рак легких и не вызывают рака кожи (например, уретан), и наоборот.
Правда, ряду авторов удалось получить рак легких у мышей. Мер-фи и Штурм (Murphy a. Sturm, 1925) получили рак легких при смазывании кожи, Летинга (Lettinga, 1935)—при подкожной инъекции 1, 2, 5, 6-дибензантрацена, Андервонт и Лоренц (Andervont а. Lorenz, 1936) —внутривенным введением дизензантрацена, адсорбированного на древесном угле, Андервонт и Шимкин (Andervont a. Shimkin, 1940) — внутривенным введением 1, 2, 5, 6-дибензантрацена и 3,4-бензпирена, Неттльшип, Хеншоу и Мейер (Nettlship, Henshaw a. Mayer, 1943) —вну-трибрюшинным введением уретана.
Однако эти данные, конечно, далеки от условий, в которых действуют на человека канцерогены атмосферного воздуха, и не могут ответить на вопросы, интересующие гигиенистов. Кроме того, во всех этих случаях были получены аденомы и аденокарциномы. Между тем известно, что наиболее частыми формами рака легких у людей в настоящее время является бронхогенный крупно-, мелко и плоскоклеточный рак (И. В. Давыдовский), в то время как аденокарциномы встречаются одинаково часто у мужчин и женщин, жителей промышленных центров и сельских местностей.
Следовательно, необходимо иметь такую экспериментальную модель на животном, у которого при введении канцерогена в легкие возникал бы рак легких. Только на такой модели можно провести исследования о зависимости канцерогенного эффекта от введенной дозы и подойти к гигиенической оценке тех концентраций, которые встречаются в атмосферном воздухе.
В поисках такой модели мы остановили свое внимание на белых крысах.
Как известно, спонтанный рак легких у крыс не наблюдается. Мак Кой (McCoy, 1909), вскрыв 100 000 диких крьгс, не обнаружил ни одного случая первичного рака легких.
Попытки получить рак легких у крыс делали многие авторы, но до сих пор нам не известно ни одного сообщения о бронхогенном раке легких у крыс при интратрахеальном или ингаляционном введении какого-либо канцерогена.
Мы поставили своей целью прежде всего испробовать более простой и удобный метод введения канцерогенов в легкие крыс—интратра-хеальный, — имея в виду в дальнейшем, в случае успеха, перейти на ингаляционный метод.
Методика заключалась в следующем. Раствор 3,4-бензпирена готовили на подсолнечном масле в двух разведениях: 200 и 1000 мкг/мл.
*
Рис. 1. Легкое крысы. Общий микроскопический вид опухоли — мелко-круглоклеточиый рак. Малое увеличение.
Рис. 2. Та же опухоль, что и на рис. 1, но с большим увеличением.
Рис. 3. Легкое крысы. Круглоклеточный рак; многочисленные фигуры деления раковых клеток.
Рис. 4. Легкое крысы. Раковый узел, располагающийся около бронха. Малое увеличение.
Рис 5 Легкое крысы. Крупный узел мелкоклеточного рака, расположенного около кровеносного сосуда. Малое увеличение.
Рис 6 Легкое крысы. Распространение рака по резко расширенным периваскулярным лимфатическим сосудам. Среднее увеличение.
Рис. 7. Легкое крысы. Начальная стадия бластоматозного роста — появление небольших групп опухолевых (раковых)
клеток.
>
Вводили его при помощи туберкулинового шприца с затупленной иглой. На одно введение брали 0,5 мл раствора.
Раствор 3,4-бензпирена ввели 1/11 1956 г. Из 8 контрольных крыс 4 погибли в разные сроки и 4 забиты по окончании эксперимента вместе с подопытными крысами.
При микроскопическом исследовании легких крыс контрольных групп было обнаружено, что введение подсолнечного масла в легкие вызывает у животных хронический процесс типа липоидной пневмонии, склеротические изменения и облитерирующий бронхит.
Порвая группа подопытных белых крыс состояла из 4 животных. Крысам было введено однократно по 500 мкг 3,4-бензпирена в 0,5 мл подсолнечного масла. Крысы № 1 и \в погибли через год после введения, крысы № 1а и 16 были забиты .через 16 месяцев после введения.
При гистологическом исследовании легких крыс этой группы обнаружены те же изменения, что и в легких животных контрольной группы. У 2 крыс, погибших через год после начала опыта, были отмечены крупные осумкованные абсцессы. Никаких специфических изменений не найдено.
Третья группа животных состояла также из 4 крыс. Каждой было введено однократно то 100 мкг 3,4-бензпирена в 0,5 мл ¡подсолнечного масла. Одна крыса этой группы погибла через 14 месяцев от нагноившейся кисты яичника. Три крысы забиты через 15>/2 месяцев после введения 3,4-бензпирена.
При гистологическом исследовании легких животных этой группы обнаружено наряду с неспецифическими изменениями развитие злокачественной опухоли, особенно выраженное у крьгсы № Зг. В легком этого животного имелись значительной величины очаги опухоли, состоящей из крупных и мелких круглых и полиморфных клеток (рис. 1, 2); ядра опухолевых клеток круглой, овальной формы, частью полиморфного характера в различной степени закрашивались гематоксилином. Повсюду в опухоли видны многочисленные клетки с фигурами деления (рис. 3). Многие узелки опухоли располагаются вокруг бронхов и сосудов (рис. 4, 5), причем хорошо заметно распространение опухоли по перибронхиальным и периваскулярным лимфатическим сосудам (рис. 6).
Морфология опухоли позволяет считать, что она относится к полиморфно-клеточному, в основном кругло-мелкоклеточному раку легких.
Начальные проявления бластоматозного роста имелись у крысы № 36, у которой местами были обнаружены группы опухолевых клеток такого же характера, что и у предыдущей крысы (рис. 7).
У крысы № За этой же группы «роме гиперхроматоза ядер некоторых клеток, бластоматозного процесса не обнаружено.
Крысам пятой группы было введено по 100 мкг 3,4-бензпирена в 0,5 мл масла пятикратно. Одна крыса погибла. Остальные три крысы были забиты через 12 месяцев и 22 дня после последнего введения препарата.
У одной крысы (№ 5а), кроме неспецифических изменений, вызванных введением масла, были обнаружены «руглоклеточные инфильтраты в перегородках с полиморфными клетками и ядрами.
Таким образом, на фоне хронического процесса получен в одном случае (крыса № Зг) рак легкого, а у двух животных (крысы № 3б и 5а) —лишь слабые, начальные проявления опухолевого роста.
Получение экспериментального рака легких у белых крыс методом интратрахеального введения 3,4-бензпирена дает возможность приступить к исследованиям по гигиенической оценке канцерогенного действия различных атмосферных загрязнений. Задача заключается в том, чтобы установить предельно допустимую концентрацию или по крайней мере шкалу концентраций, позволяющих оценивать степень их опасности. Только тогда анализы воздуха будут поддаваться гигиенической
оценке, а санитарные врачи получат в свои руки надежный критерий для практической работы по борьбе с загрязнением атмосферного воздуха канцерогенными веществами.
ЛИТЕРАТУРА
Andervont H. В. Lorenz Е„ Am. J. Cancer, 1936, v. 26, p. 783. -Ander-vont H. В., S h im kin M. В., J. nat. Cancer Inst., 1940, v. 1, p. 225.— Bra d-shaw F. L., Lancet, 1955, v. 1, p. 861. — Долл P. В кн.: Успехи в изучении рака. М., 1957, т. 3, стр. 14. — L е 11 i n g a. De carcinogene werking von kleine doses 1, 2, 5,6-dibenzanthraceen. Amsterdam, 1937.— Murphy Y. В., Sturm E. J., exp. Med., 1925, v. 42, p. 693,— Nettle ship A., Hen s h aw P. S., J. nat. Cancer Inst., 1943, v. 4, p. 309.
Поступила 21/Vi 1961 r.
DEVELOPMENT OF PULMONARY CANCER AFTER INTRATRACHEAL INTRODUCTION OF 3,4-BENZPYREN
V. A. Ryazanov, Professor, K. A. Bushtueva, Subprofessor, P. P. Dvizhkov, Professor
The authors have obtained experimental lung cancer in white rats as the result of intratracheal introduction of 3,4-benzpyren at a dose of 100 Mg.
•¿Г -¿г -Ä-
МАТЕРИАЛЫ К ГИГИЕНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ СОДЕРЖАНИЯ ВАНАДИЯ В ВОДЕ ВОДОЕМОВ
Младший научный сотрудник К. П. Селянкина Свердловский институт гигиены труда и профпатологии
Главной отраслью применения ванадия является металлургия, где он используется в виде добавок при изготовлении легированных сталей. Не менее важно применение ванадия в химической промышлености в качестве катализатора.
Наряду с очень незначительным природным содержанием ванадия в поверхностных водах возможно его поступление в водоем со сточными водами, образующимися в процессе получения ванадиевых соединений. Сточные воды при получении пятиокиси ванадия содержат в среднем 330 мг/л ванадия, который находится в воде в виде иона ванадиевой кислоты. В связи с этим возникла необходимость гигиенического обоснования предельно допустимой концентрации его в воде водоемов.
Исследования по обоснованию предельно допустимой концентрации ванадия проводились по общепринятой методической схеме, разработанной проф. С. Н. Черкинским. В качестве исходного соединения в исследованиях использовалась пятиокись и ванадат аммония как самые распространенные соединения ванадия. В соответствии с этим нормирование проводится применительно к ванадиевому ангидриду.
Ванадий в больших концентрациях определялся объемным методом— титрование солью Мора, в малых — фотоколориметрически при помощи реакции с танином.
Полученные результаты показали, что независимо от степени органического загрязнения и минерализации незначительное снижение содержания ванадия в воде модельных водоемов отмечалось только в первые сутки, а затем сохранялось на одном уровне до конца опыта.
Изучение влияния ванадия на органолептические свойства воды показало, что ванадат аммония при растворении сообщает воде слабо желтую окраску, которая при концентрации 30 мг/л 1 становится чуть
1 Здесь и далее дозы и концентрация даны в расчете на ванадий (автор).
