CC BY
52
32. Zagrodzki P., Nicol F., McCoy M. et al. // Res. Vet. Sei. - 1998. - Vol. 64, N 3. - P. 209-211.
33. Zimmermann M., Köhrle J. // Thyroid. - 2002. — Vol. 12, N 10. - P. 867-878.
Поступила 31.07.07
Summary. Based on the data available in the literature, the paper describes the present idea on the role of imbalance of trace elements (in addition to iodine deficiency) in the development of endemic goiter. It also characterizes the effects of selenium, cobalt, copper, zinc, iron, and manganese on the thyroid structural and functional state.
С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2008 удк 615.2/.3:619).011.074.074.9
Л. Н. Пшев, Л. А. Васильева, С. С. Левинский, И. А. Хитрово, С. А. Хрусталев, Г. М. Трухина
ОЦЕНКА КАНЦЕРОГЕННОЙ АКТИВНОСТИ КРЕОЛИНА БЕСФЕНОЛЬНОГО КАМЕННОУГОЛЬНОГО
НИИ канцерогенеза ГУ РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН. ФГУН Федеральный научный центр гигиены Роспотребнадзора им. Ф. Ф. Эрисмана, Москва
Изучению канцерогенной активности веществ в хронических экспериментах на животных в последнее время, к сожалению, стало уделяться существенно меньше внимания. Это в определенной степени объясняется высокой стоимостью и длительностью опытов. Несмотря на ряд ограничений в трактовке результатов они продолжают оставаться единственным доказательством способности вещества индуцировать опухоли. Предлагаемые ускоренные методы оценки канцерогенных потенций опираются на косвенные признаки и мутагенность. Тест на изучение способности соединения вызывать нарушение целостности ДНК и ее репарации также можно отнести к косвенным признакам. Необходимо всегда учитывать, что исследователь имеет дело с неизученным веществом, и неизвестно, является ли оно соединением прямого или непрямого действия, генотоксично или нет |5]; отрицательные результаты в экспресс-тестах еще не являются достаточным доказательством отсутствия бластомоген-ной активности. В ряде стран, в частности в США, для оценки канцерогенное™ принимаются только хронические опыты на животных. В то же время ускоренные методы являются важным подспорьем при отборе веществ для хронических экспериментов, а при наличии в последних положительных результатов позволяют обсуждать и механизмы действия.
Креолин бесфенольный каменноугольный (КБК) — ветеринарный препарат, применяется с лечебной и профилактической целью при псороптозс овец и коз, для профилактики и лечения инфекционных заболеваний сельскохозяйственных животных и для обработки сельскохозяйственных производственных помещений. КБК состоит из 60% действующего вещества каменноугольного масла (ТУ-14-6-68-89) с содержанием фенола до 3— 5% и вспомогательных веществ (19,8% канифоли, натрий-ихтиол, NaOH, неонол, вода). Для купания животных используют 2% эмульсию КБК в воде, для обработки помещений — 3—3,5%. В воде креолин образует стойкую эмульсию. Используемое в КБК каменноугольное масло (согласно сертификату) является погоном при температуре 210—300°С из каменноугольной смолы, полученной из конденсата коксового газа. Поданным D. McNeil |8], при переработке каменноугольной смолы при 90—160°С получают так называемые "легкие" масла, содержащие преимущественно С6—С|0 углеводороды, при 160—240°С — "средние" масла, содержащие фенолы, углеводороды и азотистые гетероциклические основания, а при 240— 360°С фракция содержит "тяжелые" масла и парафины, где имеются фенолы и углеводороды.
Таким образом, содержащееся в КБК каменноугольное масло следует, очевидно, согласно D. McNeil, отнести к легким и средним маслам.
Хорошо известно, что в продуктах перегонки каменноугольной, сланцевой и нефтяных смол содержится в различных количествах канцерогенное вещество
бенз(а)пирен (БП) [12], который принято считать индикатором наличия полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). По классификации Международного агентства по изучению рака (МАИР) [9], продукты перегонки каменного угля и неочищенные и слабоочищен-ные минеральные масла относятся к I группе (вещества с доказанной канцерогенностью для человека), за исключением креозотов (И А) и битумов (II В) (вещества, вероятно и возможно, канцерогенные для человека).
В связи с отсутствием сведений по канцерогенной активности отечественного КБК было проведено его изучение в хронических опытах на животных, изучено содержание в нем БП, а также оценены некоторые параметры его токсичности.
Материалы и методы
Изучали препаративную форму КБК, полученную от ОАО "Ветеринарные препараты" (Гусь-Хрустальный). Эксперименты на животных проводили согласно действующим методическим рекомендациям.
Для изучения канцерогенности КБК использовали по 4 группы крыс линии Вистар и мышей ВОР, разведения вивария РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН. В каждой группе было 50 самок и 50 самцов (начальная масса тела крыс — 100—120 г, мышей — 20—25 г). Креолин вводили в желудок с помощью зонда в виде водной эмульсии в различных дозах: крысам 1, 2, 3-й и 4-й групп — 45, 15, 3 мг на 1 кг соответственно, мышам 1, 2, 3-й и 4-й групп — 20, 6, 1 мг/кг соответственно 2 раза в нед. Через 7 мес дозы были увеличены: крысы 1—4-й групп получали соответственно 67,2; 22,5; 4,5; 0 мг/кг, мыши 1—4-й групп — соответственно 30; 9; 1,5; 0 мг на 1 кг, но введения проводили 1 раз в нед. Животных периодически взвешивали, павших вскрывали, внутренние органы и опухоли фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина. Гистологические срезы окрашивали гематоксилин-эозином. Статистическую обработку результатов проводили методами Фишера—Стьюдента и к2. Содержание БП определяли по квазилинейчатым низкотемпературным спектрам флуоресценции в жидком азоте (температура кипения 77К), используя метод добавок. Подготовка образцов включала тонкослойную хроматографию на окиси алюминия со свидетелем (БП). Изучено две пробы с трехкратным повтором.
Результаты и обсуждение
Острая пероральная токсичность КБК (ЛДМ) составляет для крыс 6200мг/кг, для мышей 2009 мг/кг, что позволяет отнести его к IV классу опасности [1]. В то же время КБК обладает слабым раздражающим действием на кожу и слизистую оболочку глаз, вызывая у кроликов
Таблица 1
Опухоли у крыс при введении КБК
Эф- Гемобластозы Опу-
Группа Пол фективное число живот- Всего с опухолями всего тимомы лимфомы легкого лимфомы брюшной полости лимфомы генерализованные Опухоли молочных желез холи ДРУГИХ орга-
ных абс. % ± т абс. % абс. % абс. % абс. % абс. % абс. % нов*
1-я Самки 42 19 45,2 1 7,7 9 21,4 1 6,3 7 16,7 1 5,8 2 4,8 1 3,3 0 0 8 19 1 6,1 2
Самцы 44 13 29,5 1 6,9 9 20,5 1 6,1 3 6,8 1 3,8 3 6,8 1 3,8 2 4,5 1 3,1 1 2,3 1 2,3 3
Всего... 87 32 36,8 ± 5,2 18 20,7 ± 4,3 10 11,5 ± 3,4 5 5,7 ± 2,5 2 2,3 ± 1,6 1 1,1 ± 1,1 5
2-я Самки 50 28 56 1 7 21 42 1 7 14 28 1 6,3 0 6 12 1 4,6 1 2 12 6 12 1 4,6 3
Самцы 46 8 17,4 1 5,6 6 13 1 5 0 2 4,3 1 3 1 2,2 1 2,2 3 6,5 1 3,6 3
Всего... 99 36 36,4 1 4,8 27 27,3 1 4.5 14 14,1 1 3,5 2 2 1 1,4 7 7,1 1 2,6 4 4 12 6
3-я Самки 47 20 42,6 1 7,2 18 38,3 1 7,1 16 34 1 7 0 0 2 4,3 1 3 2 4,3 1 3 1
Самцы 43 6 14 1 5,3 5 11,6 1 4,9 3 7 1 3,9 1 2,3 1 2,3 0 I 2,3 1 2,3 1
Всего... 91 26 28,6 1 4,7 23 25,3 ± 4.6 19 20,9 1 4,3 1 1,1 1 1,1 0 3 3,3 1 1,9 2
4-я Самки 43 30 69,8 1 7 20 46,5 1 7,6 13 30,2 1 7 1 2,3 1 2,3 0 6 14 1 5,3 8 18.6 1 6 6
(кон- Самцы
троль) 40 10 25 1 6,8 5 12,5 1 5,2 2 5 1 3,4 0 0 3 7,5 1 4,2 5
Всего... 84 40 47,6 1 5,4 25 29,8 ± 5 15 17,9 ± 4,2 1 1,2 ± 1,2 0 9 10,7 1 3,4 11
Примечание. * — Рак почки (11-1), рак матки (1-1, II-1, III-1, ГУ-2), рак яичника (1-1), рак легких (11-1), рак желудка (IV-1), гепатома (IV-!), гемангиоэндотелиома брюшной полости (П-1), подкожная фибросаркома (11-1), подкожная фиброма (1-3, 11-1, Ш-1, IV-!), аденома надпочечника (1\М), феохромоцитома (IV-!).
эритему и отек в течение 24 ч. По этому виду токсичности КБК отнесен к III классу опасности [1).
Результаты экспериментов на крысах приведены в табл. I. Наиболее часто у крыс были обнаружены различные гемобластозы (лимфомы тимуса, легких, брюшной полости и генерализованные). Они практически определяют общий процент выявленных новообразований. Чаще всего развивались тимомы. Количество гемобласто-зов в опытных группах значимо не отличалось от найденных в 4-й контрольной группе. У самок они встречались чаще, чем у самцов. Второй по частоте опухолью являются новообразования в молочных железах. Их количество по группам также примерно одинаково (кроме 3-й группы, получавшей наименьшую дозу креолина). Не сильно разнится и частота опухолей других органов. В опытных группах выживаемость практически одинакова (табл. 2), а в 4-й контрольной группе, где животные не получали креолин, гибель крыс по срокам была меньше. Возможно, с этим и связано некоторое увеличение у них количества новообразований. Однако сроки возникновения первой опухоли (всегда лимфома) в контрольной и опытных группах крыс были практически одинаковы как в целом, так и у самцов и самок отдельно. Морфологическое строение всех найденных у крыс опухолей неоднократно описано в различных руководствах [10].
Оценивая в целом результаты экспериментов, правомерно сделать заключение об отсутствии канцерогенного эффекта креолина при введении в желудок крыс Вистар.
Количество новообразований у мышей BDF при введении per os креолина приведено в табл. 3. Их спектр в опытных и контрольной группах примерно одинаков, исключая аденомы легких, не обнаруженные в последней. Однако необходимо отметить, что эти опухоли у мышей данной линии встречаются, а статистическая обработка показала отсутствие значимых различий между 1, 2-й и 4-й группами, а также между 1, 2-й и 3-й группами. Аденомы легких имени типичное строение, не отличающееся от описанного в литературе [2, 11 ]. Опухоли гемо-поэтической системы представляли собой, главным об-
разом, локализованные лимфомы разных органов (тимус, печень, легкие, почки), которые встречались примерно в 2 раза чаще, чем генерализованные. В отличие от крыс, каких-либо преимущественных локализаций не найдено. Как и у крыс, опухоли встречались чаще у самок, за исключением 1-й группы, что, учитывая постоянность различий в остальных трех группах, может быть расценено как случайность. Морфология данных опухолей также неоднократно описана [11]. Значимых различий в их количестве между группами не выявлено. У мышей всех групп были обнаружены гепатомы, гепатоцел-люлярные раки и опухоли из эпителия желчных ходов — холангиомы. Новообразования, возникающие из гепато-цитов, встречались чаще, однако количество как первых, так и вторых по группам значимо не различалось. В сумме количество опухолей этого органа в 1-й и 2-й группах статистически значимо не отличается от контроля, а для 3-й группы р = 0,05—0,06. Несмотря на это, общее количество (процент) животных с опухолями в опытных и контрольной группах существенно не различается, т. е. и в данных экспериментах КБК не проявил канцерогенной активности. Спектр опухолей других органов довольно широк, они все могут развиваться у мышей спонтанно [llj, а их количество не позволяет изменить сделанное заключение об отсутствии канцерогенного эффекта креолина в опытах на мышах.
Таким образом, анализ результатов проведенных хронических экспериментов на крысах и мышах позволяет сделать вывод, что в данных опытах ветеринарный препарат КБК не проявил канцерогенной активности. По совокупности биологических свойств его следует отнести к III классу опасности [1]. Количество БП в изученном образце креолина составляет 0,018 1 0,002 г/кг (КБК содержит 60% каменноугольного масла, в котором БП примерно 0,03 г/кг), что достаточно много, как и можно было предположить [12].
Полученные данные затрагивают один из важных вопросов онкологии и гигиены. Наличие обладающих канцерогенными свойствами веществ в сложных мно-
Таблица 2
Выживаемость крыс и мышей (в %) при введении креолина
Группа Срок от начала эксперимента, мес
3 6 9 12 15 18 21 24 27
Крысы: 1-я 2-я 3-я 99 100 100 96 100 100 93 98 99 87 87 92 73 75 70 47 55 47 18 30 25 7* 14* 12*
4-я (контроль] 100 100 100 96 90 73 45 23 9**
Мыши: 1-я 2-я 3-я 98 99 99 97 99 99 94 98 97 91 97 90 89 88 82 82 76 73 62 55 26 60* 55* 26*
4-я (контроль) 96 95 94 93 90 75 27 21*
Примечание. * — забиты через 23 мсс, ** — забиты.
покомпонентных смесях, вероятно, не является достаточным доказательством их бластомогенности для животных и канцерогенной опасности для человека. В такого рода смесях возможно присутствие веществ, обладающих антиканцерогенными или ингибирующи-ми канцерогенез свойствами, с различным механизмом действия, например антирадикальным антиокси-дантным. В КБК сугубо гипотетически можно предположить, что ими могут быть, например, содержащиеся в канифоли в большом количестве (80—85%) смоляные кислоты (С,9НиСООН) [3]. С другой стороны, известно промотирующее канцерогенное действие некоторых фенолов, которые хотя и немного, но все же содержаться в КБК (3—5%) [13]. Однако содержащий достаточно много доказанного канцерогена БП изученный креолин не проявил канцерогенной активности в хронических опытах на крысах и мышах. Содер-
Опухоли у мышей при введении КБК
жащееся в нем каменноугольное масло имеет в своем составе большое число и других различного рода соединений. Достаточно сказать, что для определения в нем БП пришлось проводить большую подготовительную работу, включающую тонкослойную хроматографию. Помимо ПАУ и их производных, по ТУ это масло содержит также до 20% массовых долей нафталина, который вызывает опухоли в опытах на крысах и мышах и относится по классификации МАИР к веществам, возможно, канцерогенным для человека (группа II В) [14]. О несоответствии между биологической активностью и количеством канцерогена в пробе свидетельствуют и данные других исследователей [7]. При проведении теста отмечено отсутствие Эймса или низкий уровень мутагенной активности в тесте дизельного топлива и отработанных газов при достаточно высоком в них содержании ПАУ и их производных.
Таблица 3
Группа
Пол Эффективное число животных Всего с опухолями Гемобластозы Опухоли печени
всего из гепатоцитов из холангио-цитов
абс. % абс. % абс. % абс. % абс. %
Опухоли легких
абс.
Опухоли других органов*
1-Я Самки 46 19 41,3 ± 7,2 15 32,6 ± 6,9 1 2,2 ± 2,2 5
Самцы 45 24 53,3 ± 7,4 18 38,3 ± 7,2 6 12,8 ± 4,9 6 12,8 ± 4,9 2 4,2 ± 3 1
Итого... 92 43 46,7 ± 5,2 33 35,9 ± 5 6 6,5 ± 2,6 6 6,5 ± 2,6 3 3,2 ± 1,8 6
2-я Самки 49 27 55,1 ± 7,1 25 51,0 ± 7,1 3 6,1 ±3,4 3 6,1 ± 3,4 1 2 ± 2 2
Самцы 48 21 43,7 ± 7,1 7 14,6 ± 5,1 14 29,1 ± 4,6 10 20,8 ± 4,3 4 8,3 ± 4 3 6,2 ± 3,5 4
Итого... 98 48 49 ± 5 32 32,6 ± 4,7 17 17,3 ± 3,8 13 13,3 ± 3,4 4 4,1 ± 2 4 4,1 ± 2 6
3-я Самки 42 31 73,8 ± 6,8 19 45,3 ± 7,7 8 19,0 ± 6 6 14,3 ± 5,4 2 4,7 ± 3,2 3 7,1 ± 3,9 5
Самцы 48 20 41,7 ± 7,1 9 18,7 ± 5,6 9 18,7 ± 5,6 9 18,7 ± 5,6 5 10,4 ± 4,4 0
Итого... 90 51 56,7 ± 5,2 28 31,1 ± 4,9 17 18,9 ± 4,1 15 16,7 ± 3,9 2 2,2 ± 1,5 8 9 ± 3 5
4-я (кон- Самки 50 29 58 ± 7 25 50,7 ± 7,1 4 8 ± 3,8 4 8 ± 3,8 3
троль) Самцы 48 16 33,3 ± 6,8 11 22,9 ± 6,1 5 10,4 ± 4,4 5 10,4 ± 4,4 2
Итого... 98 45 45,9 ± 5 36 36,7 ± 4,9 9 9,1 ± 2,9 9 9,1 ± 2,9 5
Примечание. * — Рак кожи (1У-1), рак ануса (II-1), папиллома желудка (1-1), полип толстого кишечника (II-1), ангиосар-кома печени (Н-1), фибросаркома брюшной полости (П-1), фибросаркома матки (1-5, 11-2, Ш-З, 1У-2), аденокарцинома молочной железы (111-1), гемангиоэндотелиома матки (1У-1), опухоль семенника (1У-1).
гиена и санитария 5/2008
В тесной связи со сказанным находится и вопрос о выборе объекта исследования. Анализ отечественной и зарубежной литературы показывает, что для оценки канцерогенных потенций многокомпонентных смесей чаще всего проводят исследование их действующего вещества (ДВ). Возможно, в этом есть определенная целесообразность, поскольку это дает как бы возможность оценить свойства других, содержащих это же ДВ промышленных продуктов, лекарственных средств и других композиций. Однако компоненты смеси или "вспомогательные вещества" могут, вероятно, быть задействованы в таком побочном биологическом эффекте, как канцерогенность. Выявив определенный канцерогенный потенциал ДВ, по нашему мнению, не всегда правомерно судить о степени бластомогенности препаративной формы или смеси в целом. Наиболее правильным и полным является изучение как ДВ, так и препаративной формы, хотя это и весьма усложняет исследование.
Выбор экспериментальных животных для опытов по изучению канцерогенности неоднократно обсуждался в литературе и достаточно подробно отражен в методических рекомендациях [6]. При трактовке результатов мы [4] как зарубежные и отечественные исследователи использовали данные так называемого "исторического контроля".
Если попытаться использовать наш "исторический контроль" [4] при оценке результатов приведенных экспериментов на крысах, то пришлось бы сделать, вероятно, вывод, что креолин обладает канцерогенной активностью, хотя непосредственный контроль этого не позволяет сделать. Это свидетельствует о достаточно высокой условности понятия "исторический контроль". Несмотря на то что в опытах с креолином мы использовали линейных крыс Вистар, спонтанный опухолевый фон у них, как оказалось, флуктуирует в довольно широких пределах, в данном случае у них необычайно часто развивались опухоли гемопоэтической системы, особенно тимомы (см. табл. 1), которые были необычно крупных размеров. Все это еще раз свидетельствует о строгой необходимости формирования контрольной группы из одной с опытными животными партии.
В заключение считаем необходимым еще раз подчеркнуть, что, не отрицая важности физико-химического анализа по определению наличия в изучаемом соединении канцерогенных веществ и данных экспресс-тестов, необходимо проведение специальных хронических опытов на экспериментальных животных по оценке его бла-стомогенного потенциала. В настоящее время, несмотря на ряд ограничений в оценке результатов этих опытов, они являются единственным достаточно значимым доказательством канцерогенности продукта, безусловно, за исключением эпидемиологических данных.
Таким образом, в хронических опытах на крысах и мышах КБК, несмотря на достаточно высокое содержание БП, не проявил канцерогенных свойств.
Литература
1. Гигиеническая классификация пестицидов по степени опасности: Метод, рекомендации N° 2001/26. Утверждены Минздравом РФ 16 апреля 2001 г. — М., 2001.
2. Грицюте Л. А. Экспериментальные опухоли легких. - М., 1975.
3. Комшилов И. Ф. Канифоль, ее состав и строение смоляных кислот. — М., 1965.
4. Пылев Л. Н., Васильева Л. А., Плисс Г. Б. // Вопр. он-кол. - 2000. - Т. 46, № 3. - С. 320-326.
5. Пылев Л. Н.. Кобляков В. А. // Канцерогенез / Под ред. Д. Г. Заридзе. - М., 2000. — С. 122—131.
6. Пылев Л. Н., Турусов В. С., Сыркин А. Б. и др. // Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. — М., 2000. - С. 61-65.
7. Сафаев Р. Д. Канцерогенные выбросы нефтеперерабатывающего производства, методы определения и пути снижения: Автореф. дис.... канд. биол. наук. — М„ 1986.
8. McNeil D. // Encyclopedia of Chemical Technology / Eds R. E. Kiric, D. othmer. - New York, 1983. -Vol. 22. - P. 564-600.
9. Overall evalution of carcinogenicity: an updating of 1ARC Monographs. // Lyon, - 1987. - Suppl. 7.
10. Pathology of tumours in laboratory animals. Vol. 1. Tumours of the Rat / Eds V. Turusov, U. Mohr. — Lyon; 1990. - N 99.
11. Pathology of Tumours in Laboratory Animals. Vol. 2. Tumours of the Mouse / Eds V. Turusov, U. Mohr. — Lyon, 1994. - N 111.
12. Polynuclear Aromatic Compounds. Part 4. Bitumens, Coal-Tars, and Derived Products. Shale — Oils and Soots. I ARC Monographs. - Lyon, 1985. - Vol. 35.
13. Some Organic Solvents, Resin Monomers and Related Compounds, Pigments and Occupational Exposures in Paint Manufacture and Painting. IARC Monographs. — Lyon; 1989. - Vol. 47.
14. Some Traditional Herbal Medicines, Some Mycotoxins, Naphthalene and Styrene. IARC Monographs. — Lyon; 2002. - Vol. 82.
Поступила 13.06.07
Summary. When orally administered to rats and mice, phenol-free coal-tar creolin containing 0.018±0.002 g/kg of benz(a)pyrene showed no carcinogenic activity. The discrepancy of the biological activity and content of carcinogen in the combined mixture, the role of their components in carcinogenesis, the value of control experiments, and historic control test, and the implication of these rapid tests in the evaluation of their carcinogenicity is shown.
