Влияние отечественного синтетического бета-каротина на канцерогенез желудочно-кишечного тракта у крыс, индуцированный n-метил-n-нитро-n-нитрозогуанидином

Шеренешева Н. И.; Финько В. Е.

ЛИТЕРА ТУРА

1. Бгатов В. И., Ван А. В., Мотовшов К. Я. Физико-химические и медико-биологические свойства природных цеолитов. — Новосибирск. — 1990. — С. 86—90.

2. Лакин Г. Ф. Биометрия. — М. — 1980. — С. 110—116.

3. Прокофьев О. Н., Антонова В. А., Павлов И. Ю. I/ Физико-химические и медико-биологические свойства природных цеолитов. — Новосибирск. — 1990. — С. 58—67.

4. Пылев Л. Н., Кривошеева Л. В. // Там же. — С. 114—136.

5. Шадрин А. М., Сафонов В. С. // Там же. — С. 90—99.

Поступила 02.09.93

Н. И. Шеренешева, В. Е. Финько

ВЛИЯНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННОГО СИНТЕТИЧЕСКОГО БЕТА-КАРОТИНА НА КАНЦЕРОГЕНЕЗ ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНОГО ТРАКТА У КРЫС, ИНДУЦИРОВАННЫЙ М-МЕТИЛ-1Ч-НИТРО-1\-НИТРОЗОГУАНИДИНОМ

НИИ экспериментальной диагностики и терапии опухолей

Эпидемиологические исследования содержат данные, свидетельствующие о повышении риска возникновения злокачественных новообразований легкого, же-лудочно-кишечного тракта, мочевого пузыря, предстательной железы и ряда других локализаций у людей, потребляющих недостаточное количество бета-каротина с пищей [1,13]. Многочисленные экспериментальные исследования доказывают, что каротиноиды снижают частоту и замедляют рост опухолей кожи у лабораторных животных, индуцированных физическими или химическими канцерогенами [7, 8, 10, 11]. Что касается возможного защитного действия каротиноидов при канцерогенезе желудочно-кишечного тракта, то такие исследования единичны. Так, по данным Temple, Basu [12], частота и множественность индуцированных ДМГ опухолей толстой кишки у мышей, получивших бета-каротин, снижались на 50%. В аналогичных опытах, проведенных на крысах, бета-каротин оказался неэффективен [6].

В наших ранее выполненных исследованиях были изучены особенности желудочно-кишечного канцерогенеза, индуцированного К-метил-К-нитро-К-нитрозогу-анидином (МННГ) у крыс в условиях продолжительного введения высококаротиноидного комплекса из плодов шиповника [5]. В настоящей работе представлена оценка влияния отечественного синтетического бета-каротина на желудочно-кишечный канцерогенез у крыс, индуцированных МННГ.

Материалы и методы. Химические вещества. Бета-каротин синтезирован в лаборатории полиеновых соединений НПО «Витамины», получен из этого учреждения в виде пасты, содержащей 30 или 15% основного препарата, а также некоторые оксиданты в соевом масле. МННГ синтезирован в лаборатории химического синтеза ОНЦ РАМН [9].

Животные. Белые беспородные крысы-самцы разводки ОНЦ РАМН с исходной массой тела 200—250 г содержались в пластиковых

клетках (по 5 особей) на стандартной диете. Животные (117 крыс) были разделены на 6 групп. Крысы 1-й (25), 2-й (25) и 3-й группы (22) получали бета-каротин соответственно в дозе 10,1—0,1 мг/кг массы тела 3 раза в неделю с кормом и МННГ с питьевой водой (0,01%). Крысы 4-й (20) и 5-й групп (15) — только МННГ или только бета-каротин. Крысы 6-й группы (5) служили интактным контролем. Перед кормлением животных навеску пасты разводили в подсолнечном масле. Введение бета-каротина было начато за 2 мес до начала введения МННГ и продолжалось в течение всего опыта.

Длительность введения МННГ составила 6 мес. Ежемесячно животных взвешивали. Опыт закончили через 14 мес. Оставшиеся в живых к концу опыта крысы были умерщвлены эфиром. Все подопытные и контрольные животные были подвергнуты патологоанатомическому исследованию. Материал фиксировали в 10% растворе формалина, заключали в парафин. Срезы окрашивали гематоксилином и эозином.

Результаты подвергали статистической обработке стандартными методами [2], вычисляя средние значения, доверительные интервалы средних и достоверность отличий между средними по критерию Стью-дента (Т-критерий). При оценке антиканцерогенного действия бета-каротина полученные результаты подвергали статистическому анализу с использованием критерия %2 с поправкой Иейтса для ограниченного числа наблюдений [3].

Результаты и обсуждение. Масса тела и выживаемость. Через 6 мес после начала опыта показатели массы тела животных во всех опытных группах были примерно одинаковыми и практически не отличались от аналогичного показателя в группе интактного контроля. Введение бета-каротина не влияло на выживаемость крыс.

Индукция опухолей. У крыс, получавших только бета-каротин, как и у интактных, при морфологическом исследовании патологических изменений во внутренних органах не обнаружено. Данные по индукции опухолей представлены в табл. 1. Как видно из таблицы, опухоли развились у крыс 1—4-й групп. Опухоли были обнаружены у 5 из 25 крыс 1-й, у 8 из 23 крыс 2-й, у 7 из 20 крыс 3-й, у 7 из 19 крыс 4-й группы, что составило соответственно 20, 34,7, 35 и 36,7%. Статистическая обработка полученных результатов показала, что существенных различий в общей частоте опухолей между группами не было. Однако если во 2-й и 3-й группах крыс, получивших бета-каротин в дозах 1,0 и 0,1 мг/кг, частота возникновения опухолей была практически одинакова с аналогичным показателем в 4-й группе, то при увеличении дозы бета-каротина до 10 мг/кг частота опухолей снизилась в 1,8 раза по сравнению с животными, получавшими только канцероген.

Все обнаруженные опухоли локализовались в желу-дочно-кишечном тракте: железистом отделе желудка и тонкой кишке. Локализация и морфология опухолей во всех группах были характерны для канцерогенного действия МННГ при использованной схеме его введения [4]. Бета-каротин в исследованных дозах не оказал заметного влияния на гистологическую структуру и локализацию индуцированных МННГ опухолей и не вызывал появление новообразований у животных 5-й группы. У крыс 2-й и 3-й групп, получивших МННГ совместно с бета-каротином в дозах соответственно 1,0 и 0,1 мг/кг, показатели частоты возникновения опухолей желудка, как и показатели общей частоты опухолей, были практически одинаковы с аналогичными данными в группе животных, получивших только МННГ (30,4 и 30,0 против 26,3%). В то же время у крыс этих же групп отмечено снижение частоты возникновения опухолей тонкой кишки до 8,6 и 5% по сравнению с 15,7% в 4-й группе.

Число крыс

Группы Воздействие Эффективное число а с опухолями абс. число с несколькими опухолями, абс. число6 с опухолями железистой части желудка, всего, абс. число6 с опухолями тонкой кишки, всего, абс. число

1 МННГ+бета-каротин (10 мг/кг) 25 5 (20)*** — 4 (16)* 1 (4)**

2 МННГ+бета-каротин (1 мг/кг) 23 8 (34,7) 1(12,5) 7 (30,4) 2 (8,6)**

3 МННГ+бета-каротин (0,1 мг/кг) 20 7 (35) — 6 (30) 1 (5)**

4 МННГ 19 7 (36,7) 1(14,2) 5 (26,3) 3 (15,7)

5 Бета-каротин (10 мг/кг) 15 — — — —

6 Контроль 10 — — — —

Примечание:3 — количество крыс, доживших до обнаружения первой опухоли; — процент по отношению к эффективному числу;в — процент по отношению к количеству крыс с опухолью; * различие между 1-й и 4-й группами недостоверно (р>0,05; х = 1,5); ** различие между 1-й и 4-й, 2-й и 4-й, 3-й и 4-й группами недостоверно (р>0,05; х21=3,5, х 2=3,0, % 2з=2,7); *** различие между 1-й и 4-й группами недостоверно (р>0,05; х2=2,5). В скобках указано процентное соотношение.

Скармливание крысам масляной суспензии отечественного синтетического бета-каротина в дозе 10,0 мг/кг оказало, как было отмечено выше, более выраженное воздействие на развитие индуцированных МННГ опухолей желудочно-кишечного тракта и привело к некоторому, хотя и статистически недостоверному, снижению общей частоты возникновения опухолей у крыс 1-й группы по сравнению с крысами 4-й группы.

Следует отметить, что защитное действие проявилось как в отношении опухолей желудка (16% против 26,8%), так и в отношении опухолей тонкой кишки (4% против 15,7%). Полученные данные показывают, что если эффективность антиканцерогенного действия наибольшей из изученных доз бета-каротина на опухоли желудка оказалась невелика и статистически недостоверна, то ингибирующий эффект ее на опухоли тонкой кишки был более значителен и оказался близок к статистически значимому.

Анализ полученных результатов свидетельствует, что тенденция к снижению частоты возникновения опухолей тонкой кишки, наблюдаемая во всех опытных группах по сравнению с контролем, становится статистически достоверной при объединении результатов экспериментов, полученных на животных 1—3-й групп (Х2—3,54). Это позволяет заключить, что в хронических опытах на крысах отечественный синтетический бета-каротин обладает невысокой профилактической активностью в отношении сарком тонкой кишки и не оказывает влияния на развитие аденокарцином желудка, индуцированных МННГ.

В наших ранее выполненных исследованиях [5] было показано модифицирующее действие на канцерогенез желудочно-кишечного тракта у крыс липохроми-на — комплексного препарата, содержащего как природные каротиноиды (0,35—1%, 1/2 которых составляет бета-каротин), так и другие биологически активные вещества, в том числе обладающие антиоксидантными свойствами. Введение препарата ингибировало разви-

тие плоскоклеточных опухолей преджелудка, стимулировало развитие аденокарцином желудка и ускоряло гастроканцерогенез. Это выявленное ранее действие ли-похромина следует оценивать как эффект данного лекарственного препарата в целом, тогда как эффект собственно бета-каротина (ингибиция сарком тонкой кишки) показан в настоящем исследовании с синтетическим препаратом. Согласно современным научным представлениям, каротиноиды. в частности бета-каротин, рассматриваются как перспективные средства профилактики онкологических заболеваний. Однако выявленная в наших исследованиях неоднозначность эффектов как собственно бета-каротина, так и липохромина свидетельствует о необходимости дальнейших углубленных исследований новых лечебно-профилактических средств на основе бета-каротина на различных экспериментальных моделях канцерогенеза с целью обоснования эффективности и безвредности препарата.

ЛИТЕРА ТУРА

1. Долл Р., Пито Р. Причины рака. — Киев. — 1984.

2. Лакин Г. Ф. Биометрия. — М. — 1973.

3. Турусов В. С., Парфенов Ю. Д. II Методы выявления и регламентирования химических канцерогенов. — М. — 1986. — С. 67—92.

4. Шеренешева Н. И., Роттенберг В. И., Турусов В. С. И Арх. пат. — 1979. — № П.—С. 25—31.

5. Шеренешева Н. И., Финько В. Е., Шелепова В. М. II Вестн. ОНЦ РАМН. — 1992. — № 2. — С. 3—7.

6. Colachio Т. A., Vincet A., Memoli М. D. // Arch. Surgery. — 1986. — Vol. 121. —P. 1421—1424.

7. Epstein I. H. II Photochem. Photobiol. — 1977. — Vol. 25.— P. 211—213.

8. Mathews-Roth М. М. II Oncology.— 1982. — Vol. 39. — № 1—P. 33—37.

9. McKay A. E; Wright G. F. II Amer Chem. Soc. — 1947. — Vol. 69. — № 12, —P. 3028—3030.

10. Santamaría L., Bianchi, Arnaboldi A. et al // Med. Biol. Environm. — 1981, —Vol. 9. —N 11 — P. 113—120.

11. ЗаМатагш Ь., ВшпсЫ А., Апс1геот Л. е1 а1. // 1Ыс1. — 1984.— Уо1. 12.— И 11.-533—537.

12. Тетрк N. Вам Т. К. И ШС1. — 1987. — Уо1. 78. — Р. 1211— 14.

13. 21ё1ег К. О. // I. ЫШг. — 1989. — Уо1. 119. — Р. 116—122.

Поступила 11.05.93

Н. М. Стадникова, Л. А. Васильева, В. П. Шелепов,

Л. Н. Пылев

СТИМУЛЯЦИЯ АСБЕСТОВОГО ПЛЕВРАЛЬНОГО КАНЦЕРОГЕНЕЗА У КРЫС ВИСТАР ДЛИТЕЛЬНОЙ НАГРУЗКОЙ САХАРОЗОЙ

НИИ канцерогенеза

В настоящее время установлено, что качественный состав пищи и количественные соотношения между основными ее ингредиентами играют важную роль в этио-патогенезе онкологических заболеваний [8]. Показано, что у животных, содержащихся на высококалорийной диете с высоким содержанием углеводов, спонтанные опухоли возникают значительно чаще, чем у животных, получавших корм с низкой калорийностью [4]. По мнению В. М. Дильмана (1983), возникновению рака при неадекватном питании способствует «метаболическая иммунодепрессия». Основную роль в ее развитии играет высокое содержание инсулина, липидов и холестерина в организме [2].

Принимая во внимание вышеизложенное, мы предприняли попытку выяснить влияние повышенной нагрузки сахарозой на частоту возникновения опухолей при асбестовом канцерогенезе у крыс.

Материалы и методы. Эксперименты проводили на крысах Вис-тар, самках и самцах с исходной массой тела 100 г. Пыль хризотил-асбеста вводили в правую плевральную полость животных в виде суспензии в 0,5 мл изотонического раствора натрия хлорида по 20 мг 3 раза с интервалом в 1 мес.

Части Крыс, начиная с первого введения асбеста и до конца эксперимента, давали с Питьевой водой сахарозу в концентрации 0,01 г/мл, т е. в сутки каждое животное получало около 200—250 мг сахарозы.

Контрольным крысам в плевральную полость вводили трижды по 0,5 мл изотонического раствора натрия хлорида.

Животных ежемесячно взвешивали и наблюдали до их естественной гибели. Погибших животных вскрывали, опухоли и внутренние органы подвергали макро- и микроскопическому исследованию с использованием общепринятых гистологических методов. Поскольку различия в выживаемости животных разных групп выражены слабо (рис. 1.), статистическую обработку результатов проводили по методу Фишера—Стьюдента и по критерию %2 с поправкой Иейтса.

Результаты и обсуждение. Крысы, получавшие с питьевой водой сахарозу, быстрее прибавляли в весе, чем контрольные животные и крысы, которым вводили только асбест. Через 6 мес после введения асбеста их масса была в среднем на 100—150 г выше, чем в группе животных, получавших один асбест.

Рис. 1. Выживаемость крыс Вистар при внутриплевральном введении пыли хризотил-асбеста (1) и сахарозы (2) с питьевой водой. В контрольной группе вводили изотонический раствор хлорида натрия (3).

По оси ординат — выживаемость (%); по оси абсцисс — продолжительность жизни животных (мес).

Результаты патоморфологического исследования приведены в табл. 1. Во 2-й группе опытов, где крысы получали наряду с асбестом сахарозу, количество возникших у животных мезотелиом плевры (75,4%) было значимо (%2=11,4) выше, чем у крыс 1-й группы, где они составили 43,8%.

Частота опухолей плевры у крыс 1-й группы была близка наблюдаемой нами в аналогичных опытах на крысах с воздействием пыли хризотила [3]. В контрольной (3-й) группе животных мезотелиом не обнаружено. Как известно, спонтанно эти опухоли у крыс практически не возникают, а введение в плевральную полость изотонического раствора натрия хлорида их не индуцирует.

В этой группе гемобластозы обнаружены в 17,6% случаев. Различия в их числе у самок и самцов (29,4 и 5,9%) недостоверны (%2=1,8). В 1-й опытной группе, где крысы получали только асбест, гемобластозы выявлены в 27,1% случаев, а во 2-й, где кроме асбеста вводили сахарозу, в 34,4% случаев. И в той, и в другой группах существенных различий в числе опухолей у самок и самцов не было. Статистическая обработка показала, что различия в количестве гемобластозов в 1-й, 2-й и 3-й группах не значимы (1-я и 2-я х2=0,06; 1-я и 3-я %2=0,09; 2-я и 3-я х2=3,02), однако следует все же отметить несколько повышенный уровень гемобластозов во 2-й группе, где животные получали сахарозу. Число опухолей молочных желез у самок во всех группах также достоверно не отличалось.

Таким образом, в данных экспериментах введение асбеста и асбеста с сахарозой не оказало существенного влияния на частоту опухолей молочных желез и опухолей из клеток гемопоэтической системы.

По морфологической картине мезотелиомы плевры, гемобластозы и опухоли молочных желез не отличались от неоднократно описанных в литературе как другими авторами, так и нами [3].

Возникновение мезотелиом плевры у крыс непосредственно связано с действием асбеста. В то же время частота мезотелиом в группе животных, получавших длительное дополнительное питание (сахароза) значительно (в 1,7 раза) выше, чем в группе, содержавшейся на стационарной диете. Из данных литературы извест-

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Шеренешева Н. И., Финько В. Е.