МОДИФИКАЦИЯ АНИЛИНОМ МУТАГЕННОЙ АКТИВНОСТИ ЦИКЛОФОСФАМИДА В ХРОНИЧЕСКОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ НА МЫШАХ Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

УДК 614. 7 :l547.5 51.1+615.277.3 J:616.4 19-018.13:575.224.S3

Н. Н. Литвинов, В. В. Соколовский, В. С. Журков

МОДИФИКАЦИЯ АНИЛИНОМ МУТАГЕННОЙ АКТИВНОСТИ ЦИКЛОФОСФАМИДА В ХРОНИЧЕСКОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ

НА МЫШАХ

НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва

Растущее загрязнение окружающей среды факторами, обладающими специфической биологической активностью (канцерогенной, мутагенной), обусловливает новые аспекты в проблеме их гигиенической регламентации. В последнее годы нами проводится цикл исследований по экспериментальному подтверждению выдвнгутой нами ранее гипотезы о том, что факторы окружающей среды в реальных условиях в большинстве случаев не находятся в прямой причинно-следственной или этиологической связи с заболеваемостью населення, а действуют опосредованно, модифицируя патогенез заболеваний за счет изменения резистентности организма. Так, нами установлено, что неканцерогенные химические вещества при перро-ральном поступлении в организм на пороговых уровнях совместно с канцерогеном способны модифицировать количественные и качественные характеристики бластомогеназа (Н. Н. Литвинов; Н. Н. Литвинов и Ю. И. Прокопенко).

Учитывая корреляцию между канцерогенными и мутагенными эффектами многих химических веществ, мы предположили, что, модифицируя параметры канцерогенеза, некоторые соединения способны модифицировать также степень выраженности генетических эффектов. Следует особо отметить, что с гигиенической точки зрения эта проблема совершенно не разработана.

Целью данного исследования было выяснение принципиальной возможности модифицирующего действия химических веществ на выраженность эффекта эталонного мутагена в опытах на мышах. В качестве возможного модификатора был выбран анилин — вещество с выраженным токсическим действием, широко применяющееся в различных областях промышленности и распространенное в различных объектах окружающей среды, в том числе воде. Эталонным мутагеном в наших опытах служил циклофосфамндалкилирующее соединение, оказывающее цитостатическое действие, чем и обусловлено его применение в клинической практике для лечения ряда злокачественных заболеваний. Циклофосфамид относится к мутагенам непрямого действия, неактивная «транспортная» форма его превращается в активные производные в результате метаболических процессов в организме. Показателем мутагенной активности этого соединения в наших опытах служила частота хромосомных аберраций в клетках костного мозга мышей.

Эксперимент проводили на мышах линии С57В1/6, которые в течение 6 мес получали ad libitum питьевую воду, содержащую анилин в

концентрации 10 мл/г (100 ПДК). Периодически, ^ через 1 нед, а затем чере 1,2,3,5 и 6 мес воздействия из числа подопытных животных выделялись группы по 6 особей, которым однократно внутрнжелу-дочно зондом вводили циклофосфамид в дозе 20 мг/кг, которая была выбрана из расчета индукции хромосомных аберраций в клетках костного мозга на уровне 5—10%. Препараты готовили через 24 ч после воздействия циклофосфамида; от каждого из 6 животных анализировали по 100 ме-тафазных пластинок. Контролем изолированного действия циклофосфамида служили 2 группы, получавшие водопроводную питьевую воду и подвергнутые действию мутагена соответственно через 2 и 6 мес с начала эксперимента. Контролем изолированного действия анилина без мутагенной нагрузки являлись животные, получавшие анилин на протяжении 2 и 6 мес. «Абсолютным» контролем служили интактные животные (водопроводная вода, без мутагенной нагрузки), находившиеся в эксперименте параллельно с опытными группами на протяжении 1 нед, 2 и 6 мес. В каждой группе было по 6 животных; от каждого анализировали по 100 метафазных пластинок. Учитывали все типы хромосомных аберраций, пробелы в качестве абер- ^ раций не рассматривались.

Прн статической обработке для нормализации показателей проводили преобразование процента клеток с аберрациями (х) через arc sin "J^x (М. А. Подольная и соавт.). Сравнение частоты клеток с аберрациями хромосом в различных группах проводили по критерию Стьюдента. Оценку влияния анилина и длительности его воздействия на цнтогенетический эффект циклофосфамида в сроки 2 и 6 мес проводили с помощью двухфактор-ного дисперсионного анализа.

Как видно из таблицы, изолированное перораль-ное воздействие анилина не влияло на частоту клеток с аберрациями хромосом в костном мозге, мышей. Однократное введение циклофосфамида повышало количество оберрантных клеток до 6,7% прн сроке 1 нед и до 7,5% — прн сроке 1 мес. Различия между ними были незначимы, поэтому для дальнейших расчетов результаты обоих опытов были объединены (средняя частота 7,1%). f Аберрации были представлены в основном одиночными и парными фрагментами.

Индуцированная циклофосфамндом частота клеток с аберрациями хромосом в костном мозге мышей на фоне разной длительности пероральной затравки анилином представлена на рисунке. При

Индукция хромосомных аберраций циклофосфамидом в клетках костного мозга мышей в присутствии анилина

Длительность воздействии, мес Анилин (модификатор) Цнкло-фосфамнд Число мышей Число клеток % клеток с аберрациями Типы аберраций на 100 клеток» Всего аберраций на 1 00 клеток*

всего со множественными одиночные фрагменты парные фрагменты хрома-тидные обмены хромосомные обмены

2 + _ 6 600 0,2 0 0,2 0 0,2 0 0.3

6 + — 6 600 1,2 0 1,2 0 0 0 1.2

1 + + 6 600 16.5 7,3 14,7 0 0,7 0 15,7

1 + + 6 600 14,3 1,0 17,7 1.0 0.7 0 19,2

2 + + 6 600 8,7 0 10,7 0.3 0 0 11,0

3 + + 6 600 7,8 0 8,8 0,2 1,0 0 9,8

5 + + 6 600 4,3 0 4,5 0 0,3 0 4.8

6 + + 6 600 8,3 0 9,0 0 0,5 0.2 9.5

2 + + 6 600 6,7 0.5 4,5 0,2 1.0 0 10,7

6 + + 6 600 7,5 0 8,7 0 0,3 0 9.0

2 — — 6 600 1,0 0 1.0 0 0,3 0 0.7

6 — — 6 600 0,8 0 0,8 0 0 0 . 0.8

Примечание. Звездочка — без учета клеток со множественными аберрациями; + при воздействии фактора; — без воздействия фактора.

на цитогенетический эффект циклофосфамида не-выявлено; при 5-месячном воздействии отмечено достоверное (Р<0,05) снижение частоты аберрантных метафаз. Двухфакторный дисперсионный анализ показателей ва риантов 2-го и 6-го месяце-показал отсутствие значимости влияния на цитов генетический эффект циклофосфамида как анилина, так и длительности его воздействия, а также взаимодействия этих факторов. Анилин не влиял и на соотношение типов аберраций хромосом, индуцированных циклофосфамидом.

Таким образом, в нашем эксперименте выявлен модифицирующий эффект хронического воздействия анилина на цнтогенетическую активность эталонного мутагена — циклофосфамида. В целом в зависимости от точки приложения можно выделить 3 категории возможных путей модифицирующего воздействия факторов окружающей среды на потенциал мутагена: на уровне поступления и метаболизма мутагена, на уровне систем, осуществляющих становление потенциальных генетических повреждений и на уровне экспрессии вновь возникающих мутаций (Kilbey). В данном случае мы, * очевидно, наблюдали модифицирующее действие на первом из этих этапов — на уровне метаболизма вещества (В. Н. Большее; Hales и Jain; Hales). Главную роль в этом процессе играет система оксигеназ смешанной функции (ОСФ) печени. Можно, следовательно, предположить, что любые воздействия, так или иначе изменяющие активность -ОСФ печени, повлекут за собой модификацию мутагенного потенциала такого вещества, как цикло-фосфамид. К числу таких факторов и относится анилин, обладающий выраженными гепатотоксн-ческими свойствами (И. Д. Гедаскина и В. А. Филов). Представляется вероятным, что модифицирующее действие анилина (увеличение мутагенной активности циклофосфамида на ранних стадиях х-ронического воздействия) заключается в его дестабилизирующем влиянии на систему ОСФ пе-

недельном и месячном воздействии анилин существенно увеличивал эффект' циклофосфамида (/><0,05). При этих сроках отмечено появление клеток со множественными аберрациями. При более длительном воздействии влияния анилина

16

16

И

12

ю -

1

I

I

I

I

I

I

1

I

L i

I

I

i

i

/ 1 Z 3 S 6 неделя месяцы

Z 6 Z 6 Z месяца/

Влияние анилина на мутагенную активность циклофосфамида.

По оси абсцисс — время воздействия модификатора: по оси ординат — процент клеток с аберрациями хромосом: 1 — анилин— цпк-лофосфамид; 2 — циклофосфлмнд без анилина; 3 — анилин без циклофосфамида; ■I — контроль (без анилина и циклофосфамида).

чени животных (активация). Этот сдвиг носит функциональный характер и дальнейшее воздействие (более поздние сроки эксперимента), по-видимому, уже не оказывают такого влияния на систему ОСФ (период «адаптации»), что согласуется с данными И. Д. Гадаскиной и В. А. Фило-вым о динамике токсического действия анилина в хроническом эксперименте.

Следует отметить, что наблюдавшаяся модификация носила количественный характер (усиление); указаний на качественные изменения (например, изменение спектра хромосомных аберраций) не было.

Результаты исследования показывают, что, как и при изучении канцерогенного воздействия НДМА (Н. Н. Литвинов), существует модифицирующее влияние факторов окружающей среды на эффект химических мутагенов. Это следует учитывать при разработке гигиенических регламентов для веществ, обладающих генетической активностью. Принимая во внимание корреляцию в проявлении многими факторами окружающей среды канцерогенных и мутагенных свойств, можно предположить, что относительная кратковременность экспериментов по оценке мутагенной активности веществ позволит быстрее оценивать также их потенциал как модификаторов канцерогенеза. В особенности это относится к этапам поступления и метаболизма веществ и. становления повреждений. На этапе экспрессии мутаций или трансформации (промоция) механизмы модифицирующего влияния на оба вида эффектов могут значительно различаться и их следует изучать отдельно по мутагенезу и канцерогенезу.

Следует отметить также, что отсутствие повышения частоты хромосомных аберраций в клетках костного мозга мышей, хронически потребляющих воду, содержащую анилин в концентрации 100" ПДК, подтверждает надежность существующего норматива для этого вещества с точки зрения его возможной мутагенной активности.

Выводы. 1. Хроническое потребление ани-

лина в концентрации 100 ПДК с питьевой водой не вызывало увеличения частоты хромосомных аберраций в клетках костного мозга мышей.

2. Хроническое потребление анилина оказывает модифицирующее действие на активность мутагена непрямого действия — циклофосфамида: эта модификация непостоянна в разные сроки эксперимента.

Литература. Болышев В. Н. Фармакол. и токсн-

кол., 1980, № 3, с. 377—380. Гадаскина И. Д., Филов В. А. Превращения и определение промышленных органических ядов в организме. Л., 1971.

Литвинов Н. Н. — В кн.: Современные проблемы гигиенической регламентации и контроля качества окружающей среды. М., 1981, с. 6—7. Литвинов Н. Н., Прокопенко Ю. И. — В кн.: Канцерогенные N-нитрозосоединення. Действие, образование, определение. Таллин, 1978. с. 61—62. Литвинов И. П., Прокопенко Ю. И. — Гиг. и сан., 1981,

№ 10, с. 71—75. Подольная М. А., Бобринев Е. В., Радченко Л. У. н др. — В кн.: Актуальные проблемы оценки фармакологической активности химических соединений. М., 1981, ч. 2, с. 124 — 125. Hales В. — Teratology, 1981, v. 24, p. 1 — 11. Hales В.. Jain R. — Biochem. Pharmacol., 1980, v. 29, p. 256—259.

Kilbey B. J. — Abh. Akad. Wiss. DDR, Abt. Math., Na-turwiss. Techn., 1977, N 9. S. 41—52.

Поступила 10.01.83

Summary. During a 6-months study mice of C57B1/6 breed were given ad libitum drinking water with the aniline content of 100 MACS. 1 week, 1, 2, 3, 5 and 6 months after the onset of exposure, the animals were treated intra-gastrically with cyclophosphamide at a dose of 20 mg/kg: 24 hours later the chromosome abeiration rate was measured in the bone marrow cells. Aniline intake considerably enhanced the cyclophosphamide-induced mutagenic activity over the first stages of the study (1 week and I month); in later periods mutagenic effects were virtually not detected- The possible mechanisms of aniline-induced modifying effects on the indirect mutagenic potential are discussed. The conclusion made focuses on the need to take into account the possible modifying effects of environmental factors in norm-setting for mutagenic and carcinogenic substances.

УДК 613.4/.6;677.494.«75.4

Т. А. Чуди некая, К. А. Рапопорт, Н. Г. Шубенкин

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОГНЕСТОЙКОГО ПОЛИЭФИРНОГО

ВОЛОКНА

ВНИИ синтетических волокон, г. Калинин; НИИ общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва

Производству синтетических волокон пониженной горючести в последнее время уделяется большое внимание. Мировое потребление полиэфирных волокон к 1985 г. составит 7 000 000 т, из них 200 000 т пониженной горючести (Ueinrioh и Step-niczka).

В качестве добавок, придающих волонку огнестойкие свойства, используют антипирены различ-

ной химической структуры (Етвек). В настоящее время получены образцы полиэфирных волокон пониженной горючести, которые планируется применять в качестве обивочного материала, для изготовления спецодежды. В качестве добавок-анти-пиренов взяты фламал-171 и декабромдифенил-оксид. Антипиренов добавляют в расплав до 10% от общей' массы полимера. Физико-химическими