CC BY
19МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 599.323.4-111.044 ББК Е623.362.423*732.2-64
Г.Ю. СТРУЧКО, Н.Ю. ТИМОФЕЕВА, М.Н. МИХАЙЛОВА, О.Ю. КОСТРОВА, И.С. СТОМЕНСКАЯ, Н.В. БУБНОВА
ГЕМАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КРЫС-САМОК В УСЛОВИЯХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО КАНЦЕРОГЕНЕЗА
МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
Ключевые слова: канцерогенез, периферическая кровь, крысы, лейкоциты.
Целью работы явилось изучение изменений периферической крови 24 белых нелинейных крыс-самок при экспериментальном канцерогенезе. В качестве канцерогена использовался препарат Ы-метил-Ы-нитрозомочевина, который индуцирует развитие рака молочной железы. В работе использовались результаты гемограмм 8 интактных и 16 опытных крыс. Изучались изменения количества эритроцитов, тромбоцитов, лейкоцитов, уровня гемоглобина и лейкоцитарной формулы. Кроме того, рассчитывались лейкоцитарные индексы: индекс сдвига лейкоцитов крови и лимфоцитарно-гранулоцитарный индекс. Исследование показало, что начальная стадия развития опухолевого процесса вызывает реакцию со стороны тромбоци-тарного ростка, проявляющуюся тромбоцитозом. В последующем наиболее выраженные изменения происходят в белой крови. Наблюдается лейкопения за счет снижения абсолютного количества лимфоцитов, моноцитов и гранулоцитов. В красном ростке достоверных изменений не выявлено.
Введение. Онкологические заболевания продолжают оставаться острой проблемой, несмотря на самые последние достижения современной медицины. Количество случаев смертей от онкопатологии продолжает расти. К самым распространенным видам рака в мире по локализации относят рак легких, молочной железы и кишечника. Считается, что большинство злокачественных опухолей является результатом воздействия канцерогенов различной природы. К причинам развития рака относят употребление алкоголя, курение, радиацию, загрязнение окружающей среды и наследственные факторы.
В качестве канцерогенных агентов в первую очередь рассматриваются химические вещества. Многообразие химических канцерогенов, воздействующих на организм, превратили их в реальную угрозу для жизни человека и животных. Так, например, ароматические амины способны вызывать опухоли мочевыводящих путей, бензол - острый лейкоз, деготь и скипидар - рак кожи, гортани и бронхов. В связи с развитием промышленности значительную опасность для здоровья представляют синтетические биологически активные соединения. В их число входят вещества, использующиеся в качестве лекарственных препаратов, однако обладающих не только терапевтическим, но и токсическим эффектом. Одним из таких веществ является Ы-метил-Ы-нитрозомочевина, которая обладает противоопухолевым, цитостатическим и иммунодепрессивным действиями. Ранее этот препарат использовался в схемах химиотерапии при лечении таких злокачественных опухолей, как мелкоклеточный рак легкого, меланома, лимфогранулематоз и злокачественные лимфомы. Действие его основано на образовании активных ионов, которые атакуют нуклеофильные центры ДНК, РНК, белков и алкилируют их, что приводит к гибели опухолевой клетки. Однако у данного вещества есть выражен-
ное токсическое действие. Наиболее вредный эффект проявляется в воздействии на гемопоэз, лимфоидную и другие ткани. Кроме того, N-метил-Ы-нитрозомочевина индуцирует развитие опухоли молочной железы [4].
Кровь является одной из самых реактогенных систем организма в ответ на действие различных патогенов, в том числе канцерогенов. До настоящего момента характер изменений клеточного состава периферической крови при канцерогенезе различных локализаций остается малоизученным. По данным литературы, развитие рака молочной железы сопровождается изменениями в периферической крови: лейкопенией, моноцитопенией, лимфопенией [3].
Цель исследования - оценить изменения гемограммы крыс в условиях экспериментального канцерогенеза молочной железы.
Материалы и методы исследования. Все манипуляции с животными осуществлялись в соответствии с Национальным стандартом Российской Федерации «Принципы надлежащей лабораторной практики», утвержденным и введенным в действие приказом Ростехрегулирования от 2 декабря 2009 г. (№ 544-ст, ГОСТ Р 53434-2009) и ГОСТ 33216-2014 «Правила работы с лабораторными грызунами и кроликами», с разрешения биоэтической комиссии университета.
Материалом исследования явились результаты гемограмм 24 белых нелинейных крыс-самок, которые были разделены на две группы. 1-я группа -интактные крысы (контроль, n = 8); 2-я группа крыс (опыт, n = 16) подверглась воздействию канцерогена ^метил-^нитрозомочевины подкожным введением в основание левой верхней молочной железы в дозе 2,5 мг на крысу 1 раз в неделю в течение 5 недель. Выведение животных из эксперимента проводилось через 1 и 2 месяца после окончания воздействия путем декапитации. Объектом данного исследования служила кровь. Кровь изучалась лишь у тех крыс опытной группы, у которых были выявлены и гистологически подтверждены изменения в молочной железе.
Кровь для анализа помещалась в пробирки с КЭДТА в качестве антикоагулянта. Анализ проводился с помощью автоматического гематологического анализатора Sysmex и включал определение количества эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов, уровня гемоглобина, гематокрита, эритроцитарных индексов (MCH, MCV, MCHC), распределение лейкоцитов по трем росткам: гра-нулоциты, лимфоциты, моноциты. Также проводилась окраска мазков методом Романовского - Гимзы для подсчета лейкоцитарной формулы. Кроме того, по лейкоформуле определяли следующие показатели: индекс сдвига лейкоцитов крови по И.И. Яблучанскому (ИСЛК = Г / (М+Л)) [1, 5] и лимфоцитар-но-гранулоцитарный индекс (ЛГИ = Л / Г, где Г - гранулоциты, М - моноциты, Л - лимфоциты). Отдельно рассчитывался цветовой показатель (ЦП). Статистическая обработка данных проводилась с помощью программного пакета Microsoft Ехсе1 2007. Статистическую достоверность определяли с применением критерия Стъюдента.
Результаты исследования и их обсуждение. Изменения в красной крови, как известно, непосредственно связаны со всеми протекающими в живом организме процессами. В нашем исследовании количество эритроцитов, уровень гемоглобина, гематокрит, цветовой показатель, эритроцитарные индексы через 1 и 2 месяца после воздействия канцерогена достоверно не отличались от контроля. Данные результаты, по нашему мнению, связаны с мобилизацией адаптационных возможностей организма в ответ на развитие рака молочной железы на её ранней стадии.
54
Acta medica Eurasica. 2019. № 4
Через 1 месяц после инъекций канцерогена количество тромбоцитов в крови крыс достоверно превысило контроль на 39%, однако через 2 месяца данный показатель достоверно не отличался от такового у интактных крыс. Возможно, такие изменения отражают реакцию организма на канцероген в первый месяц как на стрессор с мобилизацией клеток крови из костного мозга [2].
Наиболее выраженные изменения были выявлены при исследовании белой крови (таблица).
Изменения белой крови в контрольной и опытной группах крыс
Показатель Группа
контроль через 1 месяц после воздействия канцерогена через 2 месяца после воздействия канцерогена
Лейкоциты, х109/л 6,08±0,87 6,25±0,25 3,22±0,59*
Лимфоциты, х109/л 3,92±0,71 4,19±0,01 1,80±0,38*
Моноциты, х109/л 0,65±0,16 0,75±0,005 0,35±0,06*
Гранулоциты, х109/л 1,51±0,23 1,31±0,24 1,09±0,21
ИСЛК 0,34±0,04 0,26±0,05 0,52±0,09*
ЛГИ 2,9±0,47 3,3±0,63 1,8±0,41*
Примечание. * - р < 0,05.
Через 1 месяц после воздействия канцерогена количество лейкоцитов достоверно не отличалось от аналога в контрольной группе. Через 2 месяца выявлено достоверное уменьшение количества лейкоцитов на 47%. При этом необходимо указать на то, что наиболее выраженные изменения касались абсолютного количества лимфоцитов и моноцитов. Так, через 1 месяц их число достоверно не отличалось от контроля, однако через 2 месяца абсолютное количество лимфоцитов снизилось в 2 раза, моноцитов - в 1,86 раза. Вероятнее всего, эти изменения не только связаны с цитотоксическим влиянием канцерогена на костный мозг и лимфоидную ткань, но и являются характерным признаком развития рака молочной железы [3].
Кроме того, по результатам исследования заметна тенденция в сторону снижения абсолютного числа гранулоцитов в крови в зависимости от срока воздействия канцерогена, что, возможно, связано с токсическим действием Ы-метил-Ы-нитрозомочевины на костный мозг. Данные изменения в белой крови лучше выявляются по изменениям лейкоцитарных индексов. Так, ИСЛК при воздействии канцерогена через 1 месяц уменьшается в 1,3 раза, а через 2 месяца, наоборот, увеличивается в 1,53 раза по сравнению с контролем. ЛГИ через 1 месяц повышается на 13,8%, а через 2 месяца снижается на 38%.
Выводы. Таким образом, наше исследование показало, что при воздействии Ы-метил-Ы-нитрозомочевины на организм крыс изменения в периферической крови не только отражают самостоятельное воздействие канцерогена на костный мозг и лимфоидную ткань, но и являются следствием развития рака молочной железы. При этом необходимо отметить, что при начальных стадиях опухоли организм реагирует на канцероген как на стрессор, при этом страдает в основном тромбоцитарный росток кроветворения [2]. В дальнейшем наиболее выраженные изменения были отмечены со стороны клеток белой крови, что проявлялось лейкопенией, лимфопенией, моноцитопенией и гранулоцитопенией.
Литература
1. Сотникова Е.Д. Изменения в системе крови при стрессе // Вестник Российского университета дружбы народов. 2009. № 1. С. 50-55.
2. Тимофеева Н.Ю., Михайлова М.Н., Кострова О.Ю., Меркулова Л.М., Стручко Г.Ю., Стоменская И.С. Влияние водноиммобилизационного стресса на периферическую кровь крыс // Морфологические науки и клиническая медицина: материал Всерос. науч.-практ. конф. с между-нар. участием, посвященной 100-летию со дня рождения заслуженного деятеля науки РСФСР и ЧАССР, доктора медицинских наук, профессора В.В. Амосовой (Чебоксары, 26-27 сентября 2019 г.). Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2019. С. 130-135.
3. Чеснокова Н.П., Барсуков В.Ю., Агабеков А.И., Горячева В.С., Кучина В.С. Сравнительная оценка показателей периферической крови и состояния клеточного иммунитета при фиброз-но-кистозной мастопатии и неоплазиях различной локализации // Medical sciences. International journal of applied and fundamental research. 2017. № 6. С. 122-126.
4. Чочиева А.Р. Ингибирующий эффект лимонена в отношении развития опухолей молочной железы, индуцированных N-метил-Ы-нитрозомочевиной у крыс // Современные наукоемкие технологии. 2006. № 6. С. 80-81.
5. Яблучанский Н.И., Пилипенко В.А., Кондратенко П.Г. Индекс сдвига лейкоцитов крови как маркер реактивности организма при остром воспалении // Лабораторное дело. 1983. № 1. С. 60-61.
СТРУЧКО ГЛЕБ ЮРЬЕВИЧ - доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой нормальной и топографической анатомии с оперативной хирургией, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары ([email protected]).
ТИМОФЕЕВА НАТАЛЬЯ ЮРЬЕВНА - ассистент кафедры инструментальной диагностики с курсом фтизиатрии, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (Ь1а11 [email protected]).
МИХАЙЛОВА МАРИНА НИКОЛАЕВНА - кандидат медицинских наук, доцент кафедры нормальной и топографической анатомии с оперативной хирургией, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары ([email protected]).
КОСТРОВА ОЛЬГА ЮРЬЕВНА - кандидат медицинских наук, доцент, заведующая кафедрой инструментальной диагностики с курсом фтизиатрии, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары ([email protected]).
СТОМЕНСКАЯ ИРИНА СТАНИСЛАВОВНА - кандидат медицинских наук, доцент кафедры инструментальной диагностики с курсом фтизиатрии, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары ([email protected]).
БУБНОВА НАТАЛЬЯ ВЛАДИМИРОВНА - ассистент кафедры инструментальной диагностики с курсом фтизиатрии, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары ([email protected]).
G. STRUCHKO, N. TIMOFEEVA, M. MIKHAILOVA, O. KOSTROVA, I. STOMENSKAYA, N. BUBNOVA
HEMATOLOGICAL PARAMETERS OF FEMALE RATS IN CONDITIONS OF EXPERIMENTAL MAMMARY CARCINOGENESIS Key words: carcinogenesis, peripheral blood, rats, white blood cells.
The aim of the work was to study changes in peripheral blood in 24 white non-pedigree female rats during experimental carcinogenesis. The preparation N-methyl-N-nitrosourea, which induces the development of mammary cancer, was used as a carcinogen. The results of hemograms of 8 intact and 16 experimental rats were used. Changes in the number of erythrocytes, platelets, leukocytes, hemoglobin level and leukocyte formula were studied. In addition, leukocytic indices were calculated: the index of white blood cells shift and lymphocytic-granulocytic index. The study showed that the initial stage of tumor process development causes a reaction from the thrombocytic lineage, which is manifested by thrombocytosis. Subsequently, the most pronounced changes occur in the white blood. Leukopenia is observed due to a decrease in the absolute number of lymphocytes, monocytes and granu-locytes. No significant changes were found in the red blood shoot.
56
Acta medica Eurasica. 2019. № 4
References
1. Sotnikova E.D. Izmeneniya v sisteme krovi pri stresse [Changes in the blood system during stress]. Vestnik Rossiiskogo universiteta druzhby narodov, 2009, no. 1, pp. 50-55.
2. Timofeeva N.YU., Mihajlova M.N., Kostrova O.YU., Merkulova L.M., Struchko G.YU., Stomenskaya I.S. Vliyanie vodnoimmobilizatsionnogo stressa na perifericheskuyu krov' krys [The effect of water immobilization stress on the peripheral blood of rats]. In: Morfologicheskie nauki i klinicheskaya meditsina: material Vseros. nauch.-prakt. konf. s mezhdunar. uchastiem, posvyashchennoi 100-letiyu so dnya rozhdeniya zasluzhennogo deyatelya nauki RSFSR i CHASSR, doktora meditsinskikh nauk, professora V.V. Amosovoi [Proc. of Rus. Sci. Conf. «Morphological sciences and clinical medicine»], Cheboksary, 2019, pp. 130-135.
3. Chesnokova N.P., Barsukov V.YU., Agabekov A.I., Goryacheva V.S., Kuchina V.S. Sravnitel'naya otsenka pokazatelei perifericheskoi krovi i sostoyaniya kletochnogo immuniteta pri fibrozno-kistoznoi mastopatii i neoplaziyakh razlichnoi lokalizatsii [Comparative evaluation of peripheral blood parameters and the cellular immunity state in fibrocystic mastopathy and neoplasia of various localization]. Medical sciences. International journal of applied and fundamental research, 2017, no. 6, pp. 122-126.
4. Chochieva A.R. Ingibiruyushchii ehffekt limonena v otnoshenii razvitiya opukholei molochnoi zhelezy, indutsirovannykh N-metil-N-nitrozomochevinoi u krys [The limonene inhibitory effect in relation to development of mammary tumors induced by N-methyl-N-nitrosourea in rats]. Sovremennye naukoemkie tekhnologii, 2006, no. 6, pp. 80-81.
5. Yabluchanskii N.I., Pilipenko V.A., Kondratenko P.G. Indeks sdviga leikotsitov krovi kak marker reaktivnosti organizma pri ostrom vospalenii Blood leukocyte shift index as a marker of the body's reactivity in acute inflammation]. Laboratornoe delo, 1983, no. 1, pp. 60-61.
STRUCHKO GLEB - Doctor of Medical Sciences, Professor, Head of Normal and Topographic Anatomy Department, Chuvash State University, Russia, Cheboksary ([email protected]).
TIMOFEEVA NATALIA - Assistant Lecturer, Department of Instrumental Diagnostics Department with a Course of Phthisiology, Chuvash State University, Russia, Cheboksary (bla11 [email protected]).
MIKHAILOVA MARINA - Candidate of Medical Sciences, Assistant Professor, Normal and Topographic Anatomy Department, Chuvash State University, Russia, Cheboksary ([email protected]).
KOSTROVA OLGA - Candidate of Medical Sciences, Assistant Professor, Head of Department of the Instrumental Diagnostics with a Course of Phthisiology, Chuvash State University, Russia, Cheboksary ([email protected]).
STOMENSKAYA IRINA - Candidate of Medical Sciences, Assistant Professor, Department of the Instrumental Diagnostics with a Course of Phthisiology, Chuvash State University, Russia, Cheboksary ([email protected]).
BUBNOVA NATALIA - Assistant Lecturer, Department of Instrumental Diagnostics Department with a Course of Phthisiology, Chuvash State University, Russia, Cheboksary ([email protected]).
