Научная статья на тему 'Трансгенерационный эффект диэтилстильбэстрола'

Трансгенерационный эффект диэтилстильбэстрола Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
229
24
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Турусов В. С., Томатис Л., Труханова Л. С., Парфенов Ю. Д.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Трансгенерационный эффект диэтилстильбэстрола»

6. Голдобенко Г. В., Кныш В. П., Ожиганов Е. Л. и др. // Сов. мед.— 1986.— № 1.— С. 19—26.

7. Голдобенко Г. В., Исаев И. Г., Давыдов М. И. и др. // Мед. радиол.— 1989.— № 6.— С. 65—67.

8. Жовмир В. К., Новикова И. В., Шеремет И. В. // Клинические и экспериментальные вопросы термолучевой терапии: Сборник научных трудов.— Обнинск, 1989.— С. 30— 34.

9. Канаев С. В., Столярова В. И., Артуашвили Н. Г. и др. // Результаты и перспективы предоперационного облучения опухолей: Сборник научных трудов.— Обнинск, 1986.— С. 114—117.

10. Киселева Е. С., Дарьялова С. Л. // Мед. радиол.— 1988,— № 2,— С. 10—14.

11. Павлов А. С., Даценко В. С. // Там же.— 1983.— № 8.— С. 27—31.

12. Сергеев С. И. //Меланома кожи.— М., 1972.— С. 3—9.

13. Холин В. В. Радиобиологические основы лучевой терапии злокачественных опухолей.— Л., 1979.

14. Fletcher G. // Postgrad. Med.— 1970.— Vol. 48.— P. 138— '145.

15. Fletcher G. //Cancer (Philad.).— 1972,—Vol. 29,—P. 1450—1454.

16. Freedman D., Lofgren S., Kligerman M. // Radiology.— ’1974,—Vol. 112,—P. 435—437.

17. Houtte Von F., Rocmans P., Swets P. // Int. J. Rad. Oncol. Biol. Phys.— 1980.— Vol. 6.— P. 983—986.

18. Nakayama K. // Clin. Radiol.— 1964.— Vol. 15.— P. 232— 241.

19. Widow W. II Cancer (Philad.).— 1971.— Vol. 28.— P. 798—801.

Поступила 13.12.90.

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

Экспериментальные исследования

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1991 УДК 618.14-006.6:615.357

В. С. Турусов, Л. Томатис, Л. С. Труханова, Ю. Д. Парфенов

ТРАНСГЕНЕРАЦИОННЫЙ ЭФФЕКТ ДИЭТИЛСТИЛЬБЕСТРОЛА

НИИ канцерогенеза, Международное агентство по изучению рака, Лион, Франция

В литературе имеются сообщения [1,4, 8—11] о возможности передачи канцерогенного эффекта химических соединений через половую клетку. Явление это, получившее название мульти-или трансгенерационного канцерогенеза, наблюдается при действии генотоксических канцерогенов, т. е. тех, которые способны через свои метаболиты взаимодействовать с геномом клетки. Среди этих работ большой интерес вызвало сообщение В. Walker [13] о мультигенерацион-ном эффекте диэтилстильбестрола (ДЭС). Этот препарат, начиная с 40-х годов, широко применялся в США для сохранения беременности. В 1971 г. появились данные о развитии светлоклеточного рака влагалища у девочек и молодых женщин, подвергшихся действию ДЭС внутриутробно. Опубликовано более 500 таких случаев. В настоящее время в США живет более 2 млн женщин, получавших ДЭС во время беременности, и неизвестное число их внучек.

В опыте В. Walker [13] мыши линии CD-1 получили ДЭС в конце беременности. Родившиеся от них самки первого поколения (Fi) были скрещены с контрольными самцами для получения второго поколения (F2f), которое никаким воздействиям не подвергалось. Высокая частота аденокарцином матки была отмечена у мышей F1, подвергшихся прямому действию ДЭС в утробе матери; у самок F2, не подвергавшихся действию ДЭС, возник рак матки и яичников, отсутствовавший в контроле.

В связи с большим практическим и теорети-

ческим интересом данных В. Walker его опыты были повторены в рамках научного сотрудничества между Международным агентством по изучению рака и ВОНЦ АМН СССР. Эксперименты, результаты которых приводятся ниже, поставлены на другой линии мышей.

Материалы и методы. Мышам-самкам линии СВА, полученным из питомника «Столбовая», на 17-й день беременности внутрибрюшинно был введен ДЭС («Sigma Chemical Со») однократно в дозе 1 мкг на 1 г массы тела (5 мг ДЭС были растворены в 0,1 мл абсолютного этанола и этот раствор был смешан с 5 мл оливкового масла). Потомки беременных мышей, получивших ДЭС, были обозначены как ИіДЗС. Самки РіДЗС были на 4 мес ссажены с самцами Р,ДЭС или с контрольными самцами для получения поколения РгДЭС или ИгГ. Однако получить эти поколения не удалось из-за персистирующего эструса у самок Р|ДЭС, подвергшихся действию ДЭС внутриутробно. Самцы РіДЗС были ссажены с контрольными самками, в результате чего было получено поколение F2m, частота опухолей в котором и является предметом изучения. У мышей-самок Fifl3C, F2IT1 и контрольных регулярно брались влагалищные мазки для определения стадий эстрального цикла.

Мышей наблюдали до их естественной смерти или умерщвляли эфиром, вскрывали, а их органы (матки, яичники, семенные пузырьки, печень, почки, селезенка с поджелудочной железой, легкое, сердце, головной мозг) фиксировали в 10 % формалине и подвергали гистологической обработке с окраской гематоксилином и эозином и при необходимости другими методами.

Частоту опухЪлей анализировали методом life-table с учетом интеркуррентной смертности, для фатальных и случайных опухолей, с тестом на гетерогенность [3].

Результаты. Среднее количество новорожденных мышей на одну самку у контрольных мышей и в поколении F2m было одинаковым, колеблясь в разных пометах от 4 до 5, т. е. пренатальное воздействие ДЭС на самцов не повлияло на их плодовитость. Среди самок самая короткая продолжительность жизни была в поколении Р|ДЭС (50 % мышей умерли в течение 450 дней), что было связано главным образом с гнойным нефритом, циститом и вагинальными конкрементами (именно у этих мышей был отмечен персистирующий эструс). Продолжительность жизни и эстральный цикл у самок поколения F2ITI не отличались от таковых в контроле.

Частота опухолей основных лої^ілизаций представлена в табл. 1. Видно, что у самок поколения F2m оказалась повышенной частота сарком

Таблица 1

Частота опухолей матки, яичников и молочной железы в поколениях мышей, получивших ДЭС в конце беременности

Мыши с опухолями

Поколение Число матки молочной

мышей рак саркома железы

абс. % абс. % абс. % абс. I %

Р* ДЭС 16 0 0 4 25,0 2 12,5 8 50,0

F, ДЭС 46 0 0 5 10,9 0 0 16 34,8

F2m** 84 2 2,4 17 20,2 16*** 19,0 10 11,9

Контроль 108 0 0 6 5,6 9 8,3 13 12,0

* Самки-родители, получившие ДЭС в конце беременности.

** Поколение, полученное от скрещивания самцов, подвергшихся пренатальному воздействию ДЭС, с контрольными самцами.

*** В том числе злокачественная гранулезоклеточная опухоль с метастазами в легкие.

матки (20,2% против 5,6% в контроле). Это повышение статистически высокозначимо. В табл. 2 представлены результаты статистической обработки результатов. Саркомы матки в поколении F2m были найдены у 17 из 84 мышей в возрасте от 451 до 1005 дней (средний возраст 785 дней). Макроскопически они представляли собой узлы до 3 см в диаметре, располагавшиеся в теле или рогах матки, различной консистенции и цвета: от плотных беловатых до мягких темно-красных. Гистологически большинство из них представляли собой гистиоцитарные саркомы (см. рисунок, а), состояли из округлых или чаще удлиненных клеток с темными ядрами и довольно обильной ацидофильной цитоплазмой. Имелись ги-

Таблица 2

Сравнение частоты опухолей по методу life-table и на гетерогенность

Сравниваемые группы Опухоли Относи- тельный риск Xа р

F2m vers. Саркома матки 3,74 9,38 0,0022*

контроль Опухоли яичников 2,20 8,33 0,004*

Рак молочной железы 0.93 0,03 0,855

Fi ДЭС vers. Рак молочной железы 7,7« 36,76 <0,01*

F2m

Fi ДЭС vers. Саркома матки 13,77 9,74 0,0018

Рак молочной железы 6,51 34,12 <0,01*

* Статистически значимо.

гантские клетки, иногда с явлениями эритрофагоцитоза. В 7 случаях имелись метастазы, чаще всего в печени (см. рисунок, б), а также и в легких, почках, селезенке, тимусе, надпочечниках.

В двух случаях опухоли имели строение фибробластической или гладкомышечной саркомы с метастазами в стенку преджелудка и толстой кишки в одном случае. Одна из этих сарком была успешно перевита сингенным мышам. В контроле саркомы развились у 6 из 108 мышей, средний возраст, когда они были найдены, составлял 812 дней. Гистологически все они представляли собой гистиоцитарные саркомы с метастазами в печень и другие органы. Хотя средний возраст, в котором саркомы были найдены у умерших мышей в поколении РгШ и в контроле существенно не различался, в опытной группе (Р2ш) они начали появляться примерно на 100 дней раньше.

Гистиоцитарная саркома матки.

а — окраска гематоксилином и эозином. Х350. Опухоль состоит из мелких клеток гистиоцитарного типа, среди которых видны сохранившиеся структурные элементы стенки матки; б — метастаз саркомы в печень.

У самок F2m обнаружены, кроме того, две аденокарциномы эндометрия, отсутствовавшие в контроле. Отмечено повышение по сравнению с контролем опухолей яичников (см. табл. 1 и 2), среди которых была одна злокачественная грану-лезоклеточная опухоль с метастазами в легкие.

При прямом действии ДЭС отмечено появление гистиоцитарных сарком матки у родителей (4/16) и значительное учащение рака молочной железы как у родителей (8/16), так и в Fi ДЭС (34,8 %), в .последнем случае разница была статистически существенной по сравнению как с контролем, так и с поколением F2ITI (см. табл. 2).

Частота опухолей у самцов поколения F2IT1 не отличалась от таковой в контроле.

Обсуждение. Резюмируя полученные результаты, можно отметить развитие повышенной частоты опухолей матки у внучек мышей, подвергшихся действию ДЭС в последний период беременности. Результаты эти, с одной стороны, совпадают с полученными В. Walker [13] в том, что опухоли матки возникли во втором поколении, которое само действию ДЭС не подвергалось. Но есть и существенная разница: в опытах В. Walker передача канцерогенного эффекта произошла через самок, подвергшихся внутриутробному воздействию ДЭС, тогда как в наших экспериментах этот эффект был передан через самцов1. Тот факт, что у человека от действия ДЭС возникает рак влагалища, а в наших опытах возникли саркомы матки, отражает лишь видовые и линейные особенности использованных животных. В экспериментах В. Walker также возникли опухоли матки и яичников, а не влагалища.

Что касается механизмов наблюдавшегося эффекта, то передача его через половую клетку представляется наиболее вероятной. Эстрогены не относятся к генотоксическим соединениям, однако в отношении ДЭС было показано, что некоторые из его метаболитов (хиноны) обладают способностью взаимодействовать с ДНК [5]. Говорить о каких-либо гормональных нарушениях, которые могли бы способствовать учащению опухолей матки в поколении F2m, оснований нет. В предыдущих опытах [7] было показано, что персисти-рующий эструс может повышать частоту опухолей матки у мышей, однако нарушений эстраЛьного цикла в поколении F2m отмечено не было.

Известно, что половые клетки чувствительны к действию мутагенных объектов и что вероятность мутаций у сперматозоидов выше, чем у ооцитов [2, 6]. В экспериментах показана возможность передачи канцерогенного эффекта главным образом через мужскую половую клетку [4, 9, 11], а в отдельных случаях [4] и через женскую.

Трансгенерационный канцерогенез в наших опытах проявился в увеличении частоты опухолей,

' Доктор В. Walker любезно предоставил авторам настоящей работы статью из газеты «Washington Post» от 11 марта 1990 г., в которой сообщается о развитии рака влагалища у 13-летней девочки, отец которой подвергся действию ДЭС пренатально, т. е. когда беременная им мать получала ДЭС. Поскольку речь идет о единственном наблюдении, нельзя, естественно, исключить возможность случайного совпадения, т. е. спонтанного, не связанного с ДЭС развития рака влагалища у девочки (что само по себе представляет собой огромную редкость) с воздействием ДЭС на ее отца.

вызываемых ДЭС при его прямом действии и являющихся спонтанными для данной линии мышей. В экспериментах В. Walker [12, 13] аденокарциномы матки, появившиеся во втором поколении, имелись и в первом поколении от прямого действия ДЭС, но спонтанно они не встречались. И в наших, и в опытах В. Walker [13] во втором поколении мышей имелось увеличение частоты опухолей яичников, не вызываемых ДЭС и не встречающихся спонтанно.

Прямое канцерогенное действие ДЭС было вначале показано в эксперименте на мышах, что затем, к несчастью, подтвердилось и на человеке. Можно лишь надеяться, что в отношении трансгенерационного канцерогенного действия ДЭС данные, полученные на мышах, не выйдут за пределы эксперимента.

ЛИТЕРАТУРА

1. Турусов В. С., Томатис Л., Кабрал Р. и др. // Экспер. онкол.— 1988.— Т. 10, № 3.— С. 25—28.

2. Ehling U. К-, Neuhauser-Klaus А. / Eds Y. Tazima, S. Kon-do, Y. Kuroda // Problems of Threshold in chemical Mutagenesis, Environmental Mutagen Society of Japan.— Shizuoka, 1984.— P. 15—25.

3. Gart J. ]., Krewski £>., Lee P. N. et al. // Statistical

methods in Cancer Research. IARC Scientific Publica-

tions.— Lyon, 1986.— N 79.— P. 219.

4. Nomura T. // Nature.— 1982.— Vol. 296,— P. 575—577.

5. Racine R. R., Schmid B. P. // Environ. Mutagen.—

1984,— Vol. 6, N 1,— P. 211—218.

6. Russell W. L. / Eds Y. Tazuma, S. Kondo, Y. Kuroda // Problems of Threshold in Chemical Mutagenesis, Environmental Mutagen Society of Japan.— Shizuoka, 1984.— P. 153—160.

7. Smirnova /. 0., Turusov V. S. // Carcinogenesis.— 1988.— Vol. 9, N 11,— P. 1927—1929.

8. Tomatis L. // Perinatal and Multigeneration Carcinogenesis. Eds N. P. Napalkov, J. M. Rice, L. Tomatis & H. Yamasaki. IARC.— Lyon, 1979.— P. 1 —15.

9. Tomatis L., Cabral J. P. R., Likhachev A. ]., Ponomar-kov V. /. // Int. J. Cancer.— 1981,— Vol. 28,— P. 475— 478.

10. Turusov V. S., Cardis E. // Perinatal and Multigeneration Carcinogenesis / Eds N. P. Napalkov, J. M. Rice, L. Tomatis & H. Yamasaki. IARC.— Lyon, 1989.— P. 105—120.

11. Vorobtsova I. E., Kitaev E. M. // Carcinogenesis.— 1988,— Vol. 9,— P. 1931 —1934.

12. Walker В. E. ¡I J. Nat. Cancer Inst.— 1983.— Vol. 70.— P. 477—484.

13. Walker В. E. U Ibid.— 1984.— Vol. 73.— P. 133—140.

Поступила 23.04.91

© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 1991 УДК 616.61-001.26-092.9:616.008

Н. В. Любимова, Л. С. Бассалык, В. В. Остапенко, Е. Г. Слесаренко, А. А. Вайнсон

ФЕРМЕНТЫ МОЧИ — ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ СПОСОБ ОЦЕНКИ ЛУЧЕВОГО ПОРАЖЕНИЯ ПОЧЕК У МЫШЕЙ

НИИ клинической онкологии, НИИ экспериментальной диагностики и терапии опухолей, Днепропетровский медицинский институт

Возможность оценить поражение почек, обусловленное заболеванием либо повреждающим действием какого-либо фактора, представляет большой интерес как для клиницистов, так и для экспериментаторов.

Для оценки функции почек мелких лаборатор-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.