Разработка экспериментальной модели фоновых, предопухолевых и опухолевых изменений предстательной железы Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

ОРИГИНАЛЬНЫЕ РАБОТЫ

© Коллектив авторов, 2011 г.

УДК 616.65-006-036.3:61.001.57]-092.4

Я. Г. Муразов, В. Г. Беспалов, А. В. Панченко, О. Ф. Чепик

РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МОДЕЛИ ФОНОВЫХ, ПРЕДОПУХОЛЕВЫХ И ОПУХОЛЕВЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ПРЕДСТАТЕЛЬНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Лаборатория химиопрофилактики рака и онкофармакологии, лаборатория патоморфологии НИИ онкологии имени Н. Н. Петрова, Санкт-Петербург

Химиопрофилактика рака предстательной железы (РПЖ) - одно из перспективных направлений борьбы с данным социально значимым заболеванием. В мире активно ведется поиск эффективных средств синтетического и природного происхождения, которые способны тормозить или предотвращать развитие клинически значимых форм РПЖ [1, 2]. Успешный поиск и изучение химиопрофилактических агентов во многом зависит от наличия экспериментальных (доклинических) моделей, которые отражали бы все этапы канцерогенеза предстательной железы. На сегодняшний день наибольшее распространение получили трансгенные и комбинированные модели РПЖ. Среди трансгенных моделей широко используются мыши линии TRAMP (Transgenic Adenocarcinoma of the Mouse Prostate) и трансгенные крысы SV40-Tag [4, 5]. Несмотря на ряд преимуществ трансгенных моделей (раннее развитие патологии, поражение различных долей простаты, наличие метастазов), следует отметить, что моделируемые генетические изменения у животных практически не встречаются у человека. Наиболее близкой к патологии предстательной железы у человека, перспективной для изучения процессов канцерогенеза и тестирования химиопрофилактических средств, является группа сложных двухстадийных моделей с сочетан-ным введением канцерогена и препаратов тестостерона (в основном тестостерона пропионата), которым предшествует фармакологическая кастрация [3, 6]. При этом тестостерон выступает в роли промотора пред-опухолевых (простатическая интра-эпителиальная неоплазия - ПИН) и опухолевых изменений, стимулируя пролиферацию клеток простаты. В период интенсивной клеточной пролиферации (после введения высокой дозы тестостерона) вводится канце-

роген, инициируя таким образом патологические изменения простаты с высокой частотой. Наибольшее распространение получили модели с использованием в качестве канцерогена №метил-М-нитрозомочевины (МНМ). Согласно литературным данным, количественное описание комбинированных моделей сводится лишь к определению общей частоты выявления РПЖ, а еще реже - ПИН в различных отделах предстательной железы. Довольно редко встречаются сведения о метастатических формах и путях метастази-рования. Данные о развитии фоновой патологии - доброкачественной гиперплазии предстательной железы (ДГПЖ) - и вовсе отсутствуют. К тому же весьма перспективной может быть замена фармакологического метода кастрации на хирургический, а также использование смеси эфиров тестостерона, обладающей более длительным и сильным андрогенным действием по сравнению с тестостерона пропионатом.

Цель исследования: разработать комбинированную модель канцерогенеза предстательной железы, индуцированного МНМ, с использованием хирургического метода кастрации и промоции пролонгированным препаратом тестостерона.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Эксперимент был проведен на 50 аутбредных крысах-самцах Вистар, полученных из питомника «Рап-полово» РАН. Животные содержались в виварии барьерного типа на стандартном рационе. В начале эксперимента 38 крысам (опытная группа) под наркозом была выполнена хирургическая кастрация. Прооперированные животные наблюдались в течение 21 дня. На 22-й день эксперимента крысам введен однократно внутрибрюшинно пролонгированный препарат тестостерона (смесь эфиров), исходя из дозы самого «ко-

Вентральный отдел

Рис. 1. Количество крыс с РПЖ в различных отделах предстательной железы. У 6 (17,6 %) крыс аденокарцинома обнаружена одновременно в правой и левой

передней простате

58,8

5,9

Рис. 2. Аденокарцинома дорсолатерального отдела предстательной железы. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. х300

роткоживущего» эфира тестостерона - 100 мг/кг массы тела тестостерона пропионата. Через 3 дня после инъекции препарата тестостерона крысам введена однократно внутривенно (через хвостовую вену) МНМ в дозе 50 мг/кг массы тела, растворенная в стерильном физиологическом растворе в концентрации 10 мг/мл. Через 7 дней после инъекции МНМ начато введение того же препарата тестостерона внутрибрю-шинно, исходя из расчета 2 мг/кг массы тела тестостерона пропионата. Препарат тестостерона вводился в течение 60 дней с промежутками между введениями 3 дня, всего 15 инъекций (ранняя промоция). После этого препарат вводился внутрибрюшинно в дозе, исходя из расчета 2 мг/кг массы тела тестостерона пропиона-та 1 раз в неделю до конца эксперимента (поздняя длительная промоция). Параллельно проводили наблюдение за 12 крысами, не получавшими никаких введений (интактный контроль). По окончании эксперимента, а также у забитых в терминальном состоя-

S 50

S £

Вентральный отдел

Рис. 3. Количество крыс с ПИН в различных отделах предстательной железы

нии и павших до этого животных проводилось индивидуализированное взвешивание и полная аутопсия каждой крысы с последующим гистологическим исследованием материала. Предстательная железа у животных забиралась и взвешивалась в виде комплекса дорсальной, латеральных и вентральных долей простаты. Отдельно забирались семенные пузырьки с передней простатой. Определяли продолжительность жизни, число крыс с РПЖ и ПИН всего, среднее число РПЖ и ПИН на крысу из группы, среднее число РПЖ и ПИН на опухоленосителя, число крыс с метастатическим РПЖ, а также число патологических изменений в различных отделах предстательной железы. Наибольшее внимание было уделено дорсолатеральному отделу простаты, так как именно он онтогенетически наиболее близок к предстательной железе человека. Кроме того, определяли число РПЖ и ПИН в вентральном и переднем отделах предстательной железы. Для оценки выраженности ДГПЖ сравнивали значения простатического индекса (отношение массы простаты в мг к 100 г массы тела крысы) у опытных и интактных животных (если простата макроскопически не была поражена опухолью). Результаты экспериментов подвергались статистической обработке по стандартным методикам с помощью программ EXCEL и STATISTICA. Расчет всех статистических показателей производился по отношению к эффективным крысам, т. е. дожившим до выявления первого случая ПИН или РПЖ.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В группе интактного контроля при проведении полной аутопсии животных и дальнейшем анализе гистологического материала в конце эксперимента не было выявлено ни одного случая ДГПЖ, ПИН и РПЖ.

Число эффективных животных в опытной группе составило 34 (89,5 %). Воздействия, индуцирующие канцерогенез предстательной железы, достоверно уменьшали выживаемость животных в опытной группе. Если в интактном контроле к 56-й неделе эксперимента (момент забоя) погибла лишь 1 (8,3 %) крыса от пневмонии, то в опытной группе погибли 22 (64,7 %) животных. Большинство причин смерти в опытной группе было связано с развитием злокачественных новообразований. РПЖ был выявлен у 22 (64,7 %) животных. День выявления первого РПЖ - 302-й. Всего было выявлено 38 случаев РПЖ. Среднее число РПЖ на крысу было равно 1,12±0,18, на опухоленосителя -1,73±0,18. Количество крыс с РПЖ

Дорсолатеральный отдел

80

70

60

47,1

35,3

40

30

20

10

0

ОРИГИНАЛЬНЫЕ РАБОТЫ

в различных отделах простаты, выраженное в процентах по отношению к эффективным животным, показано на рис. 1.

Значительным было количество метастатических РПЖ - 11 (32,4 %). Первая метастатическая форма была выявлена на 333-й день эксперимента. Характерными при метастатическом РПЖ были метастазы в висцеральную брюшину, сальник, брыжейку кишечника. РПЖ также метастазировал у крыс в почки, печень, селезенку, легкие, различные группы лимфоузлов - пара-аортальные, параректальные, лимфоузлы ворот печени, почек, селезенки, желудка. Наиболее часто мета-стазировал РПЖ дорсолатерального отдела, в более редких случаях - РПЖ переднего отдела. По гистологическому типу все выявленные случаи РПЖ были аденокарциномами, в основном с высоким индексом Глисона (8-10), и лишь в 1 случае - переходноклеточ-ный рак. Типичная гистологическая картина наиболее часто выявляемой аденокарциномы дорсолатерально-го отдела предстательной железы показана на рис. 2.

Предопухолевые изменения простаты (ПИН) были выявлены у 26 (76,5 %) крыс, всего 52 случая. Первый случай предрака был выявлен на 244-й день от начала эксперимента. Среднее число отделов простаты с ПИН на крысу составило 1,53±0,19, на носителя -2,00±0,15. ПИН, так же как и РПЖ, наиболее часто встречалась в дорсолатеральном отделе предстательной железы (рис. 3).

В большинстве случаев у крыс с диагнозом «ПИН» наблюдали распространенные структурные изменения ткани отделов предстательной железы, скопления аци-нусов с ПИН в очаги, чаще всего - множественные, в нескольких отделах предстательной железы. Как правило, при выявлении распространенной ПИН у крыс в отделах простаты присутствовала одновременно ПИН тяжелой степени и ПИН легкой степени. Наиболее часто ПИН была представлена пучкообразной формой, хотя также встречались микрососочковая и крибриформная формы ПИН (рис. 4).

Практически у всех крыс из опытной группы макроскопически на аутопсии на всех сроках дорсолатераль-ный отдел, вентральные и передние доли предстательной железы, а также семенные пузырьки выглядели гипер-планированными. У большинства животных можно было обнаружить выраженные гистологические проявления ДГПЖ железистого, мышечного и железисто-мышечного типа: уменьшение межацинарных пространств, гиперплазия мышечной ткани в септах. Данные гистологические изменения у интактных крыс были значительно менее выражены. При оценке выраженности ДГПЖ было выявлено достоверное увеличение простатического индекса (р<0,001): 548,4±30,4 у животных, подвергнутых воздействиям, и 241,6± 11,6 у интактных крыс.

ВЫВОДЫ

1. Применение хирургического метода кастрации, канцерогена МНМ, а также длительной промоции про-

Рис. 4. Очаг ПИН дорсолатеральной простаты пучкообраз-ной и микрососочковой формы рядом с нормальными ацину-сами. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. х150

лонгированным препаратом тестостерона при отсутствии выработки собственных андрогенов дает возможность получить в эксперименте на крысах-самцах «Вистар» весь комплекс патологических изменений предстательной железы - от предрака до метастатического РПЖ, которые развиваются на фоне сопутствующей ДГПЖ.

2. Полученная экспериментальная модель может быть рекомендована для изучения процессов канцерогенеза простаты, поиска и доклинического исследования эффективности фармакологически активных веществ, потенциально применимых для первичной и вторичной химиопрофилактики РПЖ.

ЛИТЕРАТУРА

1. Беспалов, В. Г. Селен и химиопрофилактика рака предстательной железы / В. Г. Беспалов [и др.] // Мужское здоровье и долголетие: Материалы 9-го рос. науч.-образоват. форума. -М.: Римиэкспо, 2011. - С. 19.

2. Беспалов, В. Г. Химиопрофилактика рака предстательной железы / В. Г. Беспалов[и др.] // Медлайн экспресс. - 2011. -№ 1. - С. 57-64.

3. Fizazi, K. ModMes pracliniques de cancer de la prostate / K. Fizazi, N. M. Navone // Bull Cancer. - 2005. - Vol. 92. -P. 129-141.

4. Greenberg, N. M. Prostate cancer in a transgenic mouse / N. M. Greenberg [et al] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1995. -Vol. 92. - P. 3439-3443.

5. Harper, C. E. Genistein and resveratrol, alone and in combination, suppress prostate cancer in SV-40 tag rats / C. E. Harper [et al] // Prostate. - 2009. - №1. - Vol. 69. - P. 1668-1682.

6. Lamb, D. J. Challenges in prostate cancer research: animal models for nutritional studies of chemoprevention and disease progression / D. J. Lamb, L. Zhang // J. Nutr. - 2005. - Vol. 135. -№ 12. - Suppl. - P. 3009S-3015S.

РЕЗЮМЕ

Я. Г. Муразов, В. Г. Беспалов, А. В. Панченко,

О. Ф. Чепик

Разработка экспериментальной модели фоновых, пред-опухолевых и опухолевых изменений предстательной железы

Представлено описание комбинированной модели канцерогенеза предстательной железы, разработанной на аутбредных крысах-самцах «Вистар» с использованием хирургического

метода кастрации, введения канцерогена N-метил-Ы-нитрозо-мочевины и промоции пролонгированным препаратом тестостерона. Приведены количественные характеристики модели, гистологическая характеристика патологических очагов и сроки их развития в различных отделах простаты животных.

Ключевые слова: рак предстательной железы, химиопрофи-лактика рака, моделирование канцерогенеза.

SUMMARY

Ya. G. Murazov, V. G. Bespalov, A. V. Panchenko,

O. F. Chepik

Development of an Experimental Model of Concomitant, Precancerous, and Cancer Lesions of the Prostate

The article presents a combined model of prostate carcinogenesis developed in outbred male Wistar rats using surgical method of castration and administration of N-methyl-N-nitrosourea accompanied with promotion by long acting testosterone medication. Quantitative characteristics of the model, histological data and the period of development of pathological lesions in different parts of the animal prostate are described.

Key words: prostate cancer, cancer chemoprevention, carcino-genesis modeling.

© Ю. А. Архипова, В. В. Тимченко, 2011 г. УДК 618.2:616-097-022]:611.314-053.32

Ю. А. Архипова, В. В. Тимченко

ХАРАКТЕРИСТИКА СРОКОВ ПРОРЕЗЫВАНИЯ ЗУБОВ У ДЕТЕЙ ПЕРВОГО ГОДА ЖИЗНИ, РОЖДЕННЫХ ВИЧ-ПОЗИТИВНЫМИ ЖЕНЩИНАМИ

Кафедра инфекционных болезней у детей имени проф. М. Г. Данилевича Санкт-Петербургской государственной педиатрической медицинской академии; Специализированный дом ребенка № 16 (психоневрологический), Санкт-Петербург

ВВЕДЕНИЕ

ВИЧ-инфекция относится к числу наиболее распространенных и опасных инфекций человека. В мире ежедневно инфицируется ВИЧ свыше 15 тысяч человек [8]. В настоящее время наблюдается рост распространенности ВИЧ-инфекции среди женщин детородного возраста, наметившийся в связи с увеличением гетеросексуального компонента в передаче ВИЧ [1, 2, 6, 9, 10]. Соответственно, происходит неуклонное увеличение общего количества детей, рожденных такими женщинами, в том числе детей, инфицированных ВИЧ в результате вертикальной трансмиссии [7].

Перинатальная ВИЧ-инфекция оказывает значительное влияние на физическое развитие детей, приводя к его задержке по сравнению с физическим развитием здоровых сверстников и дисгармоничности с первых месяцев жизни [4, 5, 11]. Социальный фактор усугубляет данные нарушения [4]. Динамика основных показателей физического развития связана с функцией иммунной системы и течением ВИЧ-инфекции, отражает тяжесть заболевания и служит дополнительным объективным критерием эффективности терапии [4, 11].

Прорезывание и смена зубов отражают уровень физического развития ребенка, а также состояние его здоровья. Прорезывание зубов обусловлено развити-

ем зубных и околозубных тканей и регулируется центральной нервной системой. Важное значение в этом процессе имеют генетические факторы, гормональные влияния, обмен веществ, состояние здоровья ребенка, влияние внешней среды и т. д. [3]. Известно, что у ВИЧ-инфицированных детей отмечена задержка в прорезывании и смене молочных зубов, особенно при наличии клинических проявлений ВИЧ-инфекции [12].

Цель исследования - оценка сроков прорезывания и количества зубов у детей, рожденных ВИЧ-позитивными женщинами, а также сопоставление полученных параметров с антропометрическими данными и показателями психомоторного развития обследованных пациентов.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование проводилось на базе Специализированного дома ребенка № 16 (психоневрологического). Проведено обследование 156 детей первого года жизни, рожденных ВИЧ-позитивными женщинами и воспитывающихся в условиях закрытого детского учреждения.

Обследуемые дети выделены в две группы. Первую (I) группу составили 58 детей с подтвержденным диагнозом ВИЧ-инфекции, из них 33 доношенных ребенка (11 мальчиков, 22 девочки) и 25 недоношенных детей (13 мальчиков, 12 девочек), родившихся на сроке гес-тации 27-38 недель. Вторая (II) группа представлена 98 неинфицированными ВИЧ детьми ВИЧ-инфицированных женщин, из них 73 доношенных ребенка (41 мальчик, 32 девочки) и 25 недоношенных детей (13 мальчиков, 12 девочек), родившихся на сроке гес-тации 30-37 недель.

Решение по установлению или отмене диагноза ВИЧ-инфекции у детей ВИЧ-инфицированных матерей принималось Комиссией по диагностике и лечению ВИЧ-инфекции у детей (председатель - главный инфекционист Комитета по здравоохранению Санкт-Петербурга, заслуженный деятель науки Российской Федерации, доктор медицинских наук, профессор А. Г. Рахманова) на основании эпидемиологических, клинических и лабораторных данных. Клиническая ка-