В опытах in vitro было установлено, что добавление БДУ в питательную среду с последующим ультрафиолетовым облучением вызывает неопластическую трансформацию эмбриональных клеток сирийского хомячка (Barrett et al., 1978), что, по мнению авторов, свидетельствует о достаточности изменений лишь в основаниях ДНК для инициации неопластической трансформации. В дальнейшем была выявлена отчетливая зависимость возникновения хромосомных аберраций и морфологических изменений клеток от времени воздействия {стадии клеточного цикла), дозы БДУ и облучения (Monier et al., 1977; Morris, 1991). Авторы предположили, что вследствие потери брома под влиянием ультрафиолетового облучения БДУ превращается в урацил в ДНК, и в конечном счете этот механизм определяет возникновение точечной мутации.
В 1964 г. J. Di Paolo первым предпринял попытку выявить канцерогенность БДУ в опытах с ранним постнатальным введением этого вещества. У 59 мышей линии А, получивших на 1-е сутки жизни 1 мг БДУ, через неделю после рождения - 4 мг, а через 2, 3, 4, 5 и 6 недель - по 5 мг БДУ на инъекцию подкожно, и умерщвленных в возрасте 8 месяцев, была выявлена 1 аденокарцинома и 6 аденом легких, тогда как в контроле аденомы легких развились у 6 из 70 мышей (р>0.05). N. Trainin и соавт. (1964) в том же году опубликовали результаты исследования возможности инициации канцерогенеза кожи аналогами оснований ДНК (в том числе и БДУ) с последующей промоцией 5 % кротоновым маслом. Однако и в этом опыте не было выявлено канцерогенного действия БДУ из-за серьезных методических недочетов, в частности недостаточных сроков наблюдения за животными.
V. Craddock (1981) сообщила об отсутствии канцерогенного эффекта БДУ при его введении крысам на 1-е сутки в дозах от L6 до 6.4 мг или при введении на 1-е сутки 6.4 мг, на 3-й и 5-е сутки по 3.2 мг БДУ (суммарная доза - 12.8 мг на животное). Однако в каждой подопытной группе в этом опыте было от 6 до 15 крыс, что явно недостаточно для выявления канцерогенности агента. Не наблюдалось возникновения опухолей и у взрослых самок крыс, которым БДУ в дозе 500 мг/кг вводили после частичной гепатэктомии. Однако и в этом опыте было слишком малое число животных. Этой же причиной следует объяснить негативные результаты опубликованных в 1985 г. опытов Е. С. Мануйловой и соавт. (1985), в которых для выявления инициирующего канцерогенез действия БДУ применили тест in vitro-in vivo.
Впервые доказательства канцерогенности БДУ в опытах in vivo были получены Н. П. Напалковым и соавт. (Napalkov et al., 1989). Было обнаружено, что БДУ, введенный в разовой дозе 3.2 мг крысам на 1, 3, 7 и 21-е сутки жизни, то есть в неонатальном периоде, когда наиболее высока пролиферативная активность тканей, оказывает канцерогенный эффект, проявляющийся в повышении при сравнении с интактным контролем частоты и множественности возникновения доброкачественных и злокачественных опухолей, а также сокращении латентного периода их развития. У самок увеличивалась по сравнению с контролем частота опухолей яичников, матки и мягких тканей, выявлялись опухоли, которые крайне редко встречались у крыс использованной разводки. У самцов неонатальное введение БДУ привело к развитию опухолей яичек и щитовидной железы, почек, мягких тканей. В дальнейшем эти результаты были воспроизведены, и, кроме того, мы установили, что канцерогенный эффект БДУ проявляется и у мышей, пропорционален его дозе (Anisimov, 1994, 1995) и передается потомству (Anisimov, Osipova, 1993a).
У крыс, подвергшихся неонатальном у воздействию БДУ, в трехмесячном возрасте обнаружено удвоение частоты ХА в лимфоцитах периферической крови (Anisimov, Osipova, 1992). В 12 и 61 кодонах онкогена Ki-ras в опухолях почек, индуцированных введением БДУ, нами были обнаружены точечные мутации (Calvertetal., 1996).
Для выяснения тканеспецифичности инициирующего действия БДУ в серии экспериментов была использована схема, в которой после неонатального воздействия БДУ животные (крысы и мыши) подвергались воздействию второго агента как с выраженной органотропностью, так и без нее. В качестве второго воздействия были использованы у крыс: общее рентгеновское облучение, N-нитрозометилмочевина (НММ), геминефрэктомия, аутотрансплантация яичника в хвост овариоэктомированным крысам с целью индукции у них синдрома персистирующего эструса, и у мышей: уретан, эстрадиол-бензоат и 12-О-тетрадеканоилфоробол- 13-ацетат (ТФА).
Частота злокачественных новообразований у самцов крыс, подвергшихся неонатальному воздействию БДУ и последующему введению НММ в возрасте 3 месяцев, значительно увеличивалась по сравнению с животными, которым вводили только БДУ (Anisi-mov, 1995a). При этом частота мезенхимальных опухолей почек, аденокарцином толстой кишки и лейкозов была значительно большей у крыс, получавших БДУ + НММ, чем у подвергавшихся воздействию одного НММ. Только в первой из всех групп у крыс развились новообразования преджелудка и лейдигомы яичек. У самок крыс, которым вводили БДУ + НММ, только НММ или БДУ, и в контроле частота злокачественных опухолей составила соответственно 67, 52, 10 и 8 %. Частота аденокарцином молочной железы и опухолей яичников была существенно большей в группе самок крыс, подвергшихся воздействию БДУ и НММ, чем в группе животных, получавших только НММ. Таким образом, неонатальное воздействие БДУ увеличивало чувствительность к действию этого алкилирующего канцерогена и расширяло спектр индуцируемых им новообразований. Необходимо подчеркнуть, что этот эффект сохранялся при воздействии НММ в возрасте 15 месяцев (Anisimov, 1995a).
Индукция синдрома постоянного эструса у самок крыс, подвергшихся неонатальному воздействию БДУ, привела к существенному увеличению множественности развития опухолей, частоты возникновения опухолей яичников и полипов матки по сравнению с крысами, получавшими только БДУ или с индуцированным постоянным эструсом (Napalkov et aL, 1989). Более того, наблюдалось развитие злокачественных новообразований матки, яичников и щитовидной железы, которые не возникали при том или ином изолированном воздействии. Таким образом, неонатальное воздействие БДУ существенно увеличивало чувствительность органов репродуктивной системы (матки и яичников) к стимулирующему действию нарушенного гормонального равновесия на канцерогенез.
Учитывая данные о существенных различиях чувствительности различных органов неполовозрелых и взрослых животных к действию ионизирующей радиации (Anisimov, 1987), мы подвергли общему рентгеновскому облучению в дозе 1:5 Гр крыс, неонатально получавших БДУ в возрасте 1 или 3 месяцев (Anisimov,
Osipova, 1993; Napaikov et al., 1989). Комбинированное воздействие БДУ и общего рентгеновского облучения в возрасте 1 месяца привело у самок к существенному увеличению частоты опухолей по сравнению с крысами, подвергшимися воздействию только БДУ или облучению. У самцов совместное применение БДУ и облучения привело лишь к расширению спектра развившихся новообразований по сравнению с любой другой сравниваемой группой. Когда же самцов крыс, неонатально получивших БДУ, облучили в возрасте 3 месяцев, наблюдалось существенное увеличение частоты как всех, так и только злокачественных опухолей и их множественности, по сравнению с группами, подвергшимися воздействию только БДУ или рентгеновского облучения. У самок эффект совместного применения БДУ и облучения проявился в увеличении частоты и множественности злокачественных опухолей. Таким образом, в двух экспериментах было установлено, что неонатальное применение БДУ сопровождается существенным увеличением чувствительности ряда органов и тканей к канцерогенному действию ионизирующей радиации и расширяет спектр индуцируемых им новообразований.
В опытах на мышах был изучен совместный эффект неонатального воздействия БДУ и ряда опухолевых промоторов. На самках мышей BALB/c было установлено, что неонатальное введение БДУ существенно увеличивает чувствительность животных к действию эстрадиола-бензоата (Осипова, Анисимов, 1992), уретана (Anisimov, Osipova, 1992а) и 12-О-тетрадеканоилфорбол-13-ацетата (Анисимов, Шейко, 1996). В трех сериях опытов на мышах было показано, что неонатальное применение БДУ существенно увеличивает чувствительность ткани-мишени, специфичной для каждого из использованных промоторов канцерогенеза.
Таким образом, в опытах с БДУ впервые экспериментально были получены убедительные доказательства, что само по себе избирательное повреждение ДНК может вызывать инициацию канцерогенеза.
См. также:
7.1. Введение
7.2. Мутагенный эффект 5-бромодезоксиуридина
7.3. Экспрессия индуцируемых 5-бромодезоксиуридином молекулярно-генетических повреждений
7.4. Тканевые проявления молекулярно-генетических эффектов 5-бромодезоксиуридина и его тератогенное действие
7.5. Влияние 5-бромодезоксиуридина на процесс старения
Обсудить на форуме
