Ионизирующая радиация представляет большие возможности для изучения этиологии, патогенеза и экспериментальной терапии опухолей на разных этапах развития этого патологического процесса. Многие типы опухолей (остеосаркомы, опухоли кожи, кровотворной ткани, опухоли легких, печени, желудка, тонкого и толстого кишечника, желез внутренней секреции и т. д.), полученные в эксперименте, наблюдались у людей, подвергавшихся воздействию ионизирующей радиации вследствие недостаточных мер предосторожности при работе с радиоактивными излучениями, несчастных случаев или неосторожного использования радиации в терапии.
Для получения опухолей экспериментальная радиационная онкология располагает различными методическими приемами. Общепринятым является использование внешних источников радиации (рентгеновы лучи, у-лучи, нейтроны), обладающих высокой проникающей способностью.
Для облучения лабораторных животных рентгеновыми лучами обычно используют рентгеновский аппарат типа РУМ-3 с трубками ЗБПМ-200. Облучают фильтрованными рентгеновскими лучами, используя в качестве фильтра медные (0,5 мм) и алюминиевые (0,1 мм) пластинки. Кожнофокусное расстояние 30—60 см, мощность дозы 20—30 r/мин, напряжение на трубке 180—200 kV, сила тока 15—20 mА. Для облучения мелких лабораторных животных (мыши, крысы, морские свинки) используется обычный однотрубочный аппарат, для крупных лабораторных животных (собаки, кошки, кролики) с целью создания гомогенного поля облучения монтируют специальные двух- и трехтрубочные аппараты. Экранизация органов и частей тела во время облучения производится свинцовой пластинкой толщиной 5 мм.
Важное место в экспериментальной онкологии занимают радиоактивные изотопы. Значение этого метода особенно возросло в последние годы, в связи со значительным увеличением числа радиоактивных изотопов, доступных для практического использования. Анализ имеющихся экспериментальных данных показывает, что бластомогенное действие радиоактивных изотопов, хорошо и быстро резорбирующихся из депо (Cs137, Са145, Ва140, J131, Sr89, Sr90), не зависит от способа введения. При использовании же излучателей, плохо резорбирующихся из места введения (Се144, Pm147, Ru106, Y90, Y91), тип и локализация возникающих опухолей определяются способом введения радиоактивного изотопа.
Излучатели, избирательно откладывающиеся в скелете (Са45, Sr89, Sr90, Ra226, Ва140, Y91), обусловливают возникновение остеосарком, в костях и печени (Се144, Pm147, La140, Au198) — остеосарком, опухолей печени, желез внутренней секреции; равномерно распределяющиеся изотопы (Ru106, Cs137, Nb95, Ро210) приводят к появлению различных опухолей мягких тканей. Перед онкологом, желающим использовать в качестве канцерогенных агентов радиоактивные изотопы, возникают вопросы, связанные с особенностями данного метода. Методические основы применения радиоактивных изотопов в биологическом эксперименте и особенности лабораторной работы с ними детально описаны в соответствующих практических руководствах.
Для проведения исследований с радиоактивными изотопами важно с самого начала правильно организовать рабочее место, соответствующим образом приспособить лабораторные помещения и виварий. В онкологическом учреждении должна быть организована специальная лаборатория радиационной онкологии с помещениями для хранения, приготовления (обязательно с вытяжным шкафом), измерения радиоактивных изотопов и комната для введения активных растворов. При работе с радиоактивными изотопами необходимо иметь запас свинцовых кирпичей, свинцового стекла и плексигласа для экранирования источников излучения. Для предохранения кожи от радиоактивного загрязнения работа с радиоактивными растворами должна производиться в резиновых перчатках.
Руки работающего не должны соприкасаться с источником излучения, что достигается использованием щипцов, держателей, шпателей, лопаток, пипеток с резиновыми грушами или шприцами и т. п. Радиоактивные изотопы с большим периодом полураспада надо сливать не в раковину, а в отстойники (бутылки емкостью 10—20 л) или собирать в закрытые педальные урны, содержимое которых по мере накопления выливают в специальные «могильники», изолированные от грунтовых вод.
Для проведения экспериментов лучше всего выписывать радиоактивные изотопы в виде растворов. Радиоактивные изотопы в виде раствора или кристаллического вещества поступают в лабораторию в контейнерах (стеклянных, алюминиевых, свинцовых). Работа с искусственно радиоактивными веществами начинается с изучения паспорта, сопровождающего препарат. В паспорте указывается активность изотопа в милликюри на 1 г или в милликюри на 1 мл на определенный час, день и год. Активность, указанная в паспорте, может служить лишь для ориентировочной оценки радиоактивности препарата и для приблизительных расчетов по приготовлению рабочих растворов.
При работе с радиоактивными изотопами, обладающими малым периодом полураспада, часто возникает необходимость внесения поправки на радиоактивный распад. Зная период полураспада данного радиоактивного изотопа и время измерения активности поставщиком, графическим путем определяют содержание изотопа в любой момент времени t. Для этого используют полулогарифмический масштаб, в котором уменьшение количества радиоактивного вещества во времени характеризуется прямой линией. На оси ординат откладывается начальная радиоактивность препарата, принятая за 100%, на оси абсцисс — время, соответствующее периоду полураспада данного изотопа (например, для Р32 оно равно 14,3 дня). К этому времени остается 50% исходной активности. На графике отмечается точка пересечения, соответствующая этим параметрам, и проводится прямая линия, проходящая через эту точку и точку, соответствующую начальной активности препарата, взятой за 100%. По кривой радиоактивного распада легко, например, найти, что через 32 дня в препарате остается всего 22% исходной активности Р32, указанной в паспорте.
После этого приступают к изготовлению растворов заданной активности. Сначала рекомендуется готовить более концентрированные маточные растворы, которые в дальнейшем разводят до нужной концентрации. При операциях разбавления или растворения необходимо соблюдать меры предосторожности, обычно применяемые в радиохимических лабораториях. В контейнерах радиоактивные изотопы, как правило, находятся в концентрированных растворах кислот (например, 3 н. НСl или HNO3), а животным следует вводить кислые (pH 2—3) или нейтральные растворы. Исходный раствор можно нейтрализовать добавлением раствора NaOH определенной нормальности или, что более трудоемко, повторным выпариванием препарата. Последующее разведение раствора можно производить 0,02 н. раствором соляной кислоты (pH 2), препятствующей осаждению многих радиоактивных изотетов (щелочные, щелочноземельные и редкоземельные элементы). Вследствие того что простые соли многих элементов при указанных pH плохо растворимы, в биологических экспериментах часто используют хорошо растворимые комплексные соединения радиоактивных изотопов с 1—5% раствором лимонной (лантаниды, плутоний), щавелевой (цирконий, ниобий) и других кислот.
Радиоактивные растворы разводят в мерных колбах. Необходимый объем радиоактивного раствора насасывают из контейнера в пипетку с помощью шприца, с наконечником которого пипетка соединена резиновой трубкой. Рассчитанное количество раствора спускают из пипетки в мерную колбу, а остаток сливают обратно в контейнер. Раствор в мерной колбе разбавляют одним из указанных выше растворителей до метки. После этого приступают к измерению абсолютной активности приготовленного раствора. С этой целью полученный раствор в зависимости от активности препарата разводят в 1000—5000 раз и аликвотные части его (0,1—0,2 мл) наносят на мишени для измерения под счетными трубками. В результаты измерений вносят обычно употребляемые при абсолютных измерениях активности поправки на телесный угол, поглощение B-частиц в слое воздуха и окошке счетчика, поправку на обратное рассеяние, на самоослабление в препарате. Методика измерений активности препаратов подробно описана в руководстве И. И. Иванова и соавторов.
При проведении исследований с радиоактивными изотопами особое внимание следует обратить на точность измерения вводимых объемов радиоактивных растворов. С этой целью желательно использование выверенных туберкулиновых шприцев, градуированных с большой точностью (до 0,01 мл). Радиоактивные растворы обычно вводят мышам в объеме 0,2 мл, крысам — 0,5—1 мл, кроликам и собакам — 0,5—2 мл и выше. В зависимости от задачи исследования радиоактивные изотопы можно вводить внутривенно, внутрибрюшинно, внутримышечно, подкожно, интратрахеально, при помощи зонда в желудок.
Животных, которым ввели радиоактивные изотопы, нужно содержать в специальном помещении вивария. Важно следить за тем, чтобы радиоактивные загрязнения не переносились в чистые помещения вивария, для чего необходим тщательный дозиметрический контроль. Чтобы предупредить попадание аэрозолей, образующихся при чистке клеток, загрязненных радиоактивными изотопами, в дыхательные пути, служители вивария должны пользоваться специальными респираторами. Персонал вивария должен знать о высокой биологической активности ионизирующей радиации, о мерах личной гигиены при работе с радиоактивными веществами. В виварии необходимо предусмотреть специальное помещение для переодевания сотрудников и душевую комнату. У выхода из комнат, в которых содержатся животные с радиоактивными изотопами, должны находиться влажные коврики-тряпки, пропитанные специальными растворами (керосиновый контакт и др.), быстро удаляющими активность с загрязненных поверхностей. Уборка помещений вивария, манипуляционных комнат, хранилищ препаратов должна производиться влажным способом с добавлением дезактивирующих растворов, например 0,5 л керосинового контакта на ведро воды.
Опухоли костей
Первичные опухоли костей у людей, не подвергавшихся действию ионизирующей радиации, встречаются относительно редко. У людей, пораженных радиоактивными веществами, эти опухоли развиваются значительно чаще.
Одним из экспериментальных способов воспроизведения злокачественных опухолей костей следует считать введение в организм радиоактивных изотопов со сравнительно большим периодом полураспада, избирательно откладывающихся в костной ткани (60—70%): Sr89, Sr90, Sr89+90, Са45, Ва140, Ra226, Pu239, Y91 или накапливающихся в скелете (25%) и печени (50%): Се144, Pm147. Хорошо всасывающиеся изотопы (Sr89, Sr90, Са45, Ra226, Ва140) вызывают остеосаркомы при любом способе введения, плохо резорбирующиеся — при внутривенном или внутрибрюшинном введении. Наиболее простым и удобным является интраперитонеальный способ введения. Частота появления остеосарком примерно пропорциональна дозе и эффективному периоду полураспада изотопа. Величины оптимальных остеосаркомогенных доз для ряда изотопов приведены в табл. У крыс и кроликов злокачественные опухоли костей развиваются в среднем через 200—300 дней (170—550 дней) после введения изотопа, у собак— через 3—3 1/2 года, у обезьян — через 9—11 лет.
Остеосаркомы, вызванные радиоактивными изотопами, локализуются преимущественно в трубчатых костях. Наиболее часто поражаются кости конечностей, значительно реже кости черепа и позвоночника. Опухоли исходят из эпиметафизарных отделов кости и растут в виде узлов разных размеров. Макроскопически можно выделить два типа остеосарком: одни опухоли растут в виде хорошо контурированных узлов каменистой плотности, нередко облитерирующих костномозговой канал (остеосклеротические остеосаркомы), другие — в виде белых, чаще пестрых, мягких мясистых узлов с включениями хрящевой ткани, массивными желтыми фокусами распада и участками кровоизлияний (остеолитические цстеосаркомы). Гистологически опухоли обоих вариантов включают все разнообразие структур, встречающихся как в эмбриогенезе, так и в постнатальных стадиях развития кости и дифференцируются как веретеноклеточные, полиморфноклеточные саркомы, саркомы, растущие по типу периостальной ткани, миксосаркомы, хондросаркомы, миксохондросаркомы, саркомы из остеоидной ткани, остеосаркомы с гаверсоподобными структурами и т. д.
Остеосаркомы, индуцированные радиоактивными изотопами, характеризуются быстрым ростом (животные погибают через 1/2—2 месяца после появления опухолей) и частым метастазированием в легкие (70%) и другие органы (почки, селезенка). С возрастанием использованной дозы метастазы появляются в большем числе внутренних органов. Для злокачественных опухолей костей, индуцированных радиоактивными изотопами, закономерен мультицентрический рост. При введении оптимальных бластомогенных количеств Sr89, 90 мультицентрические остеосаркомы возникают у 30—75% крыс и у 85—100% кроликов. Остеосаркомы, развившиеся у крыс под влиянием Sr89, 90 и Се144, успешно перевиваются молодым животным (30—50 г) того же вида при пересадке измельченной ткани (кусочки не более 2—3 мм) в подкожную клетчатку, семенники и костный мозг.
Одним из преимуществ изотопного метода является возможность точного учета энергии, получаемой тканью на любом этапе малигнизации. Оценка воздействия радиоактивных изотопов должна производиться не только по числу распадов, выраженному в единицах кюри (микрокюри на 1 г веса ткани, микрокюри на животное), но и по величине ионизационной дозы, создаваемой излучателем в ткани. Такой расчет можно произвести по уравнению.
Для проведения расчетов по этому уравнению необходимо знать концентрацию радиоактивного элемента в 1 г исследуемого органа в разные сроки после начала эксперимента. Подставляя в уравнение числовые значения и производя суммирование по времени, получим мощность дозы в физических эквивалентах рентгена, возникающую в органе. Для B-излучателей оптимальная остеосаркомогенная доза равна 25 кгер, минимальная — 2—3 кгер, для а-излучателей (кроме Ra) — 4,0—0,2 кгер.
Злокачественные опухоли костной ткани можно получить и в месте введения радиоактивного вещества. С этой целью вводят через трепанационное отверстие в костномозговой канал стеклянные и парафиновые ампулы с радиоактивными веществами. Этим методом Н. Н. Петров с сотрудниками, вводившие в кости ампулы с 2—5,5 mС радиоактивной руды, впервые в мире получили остеосаркомы у обезьян. У кроликов остеосаркомы можно получить путем введения в костномозговую полость метафиза большой берцовой кости парафиновой ампулы, содержащей 8—20 mС бромистого радия.
Злокачественные опухоли костной ткани у кроликов можно получить также при помощи повторного локального облучения (8000 r по 25 r, 40 сеансов) конечности рентгеновыми лучами.
Лейкемии
Как корпускулярные (A, B-излучатели), так и коротковолновые электромагнитные ионизирующие излучения (рентгеновы, у-лучи) обладают достаточно высокой лейкемогенной активностью. Рядом исследователей, проанализировавших смертность среди различных групп населения, было показано, что рентгеновы лучи являются одним из этиологических факторов, вызывающих развитие лейкозов.
Экспериментальные лейкозы, вызванные ионизирующей радиацией, у разных животных протекают неоднотипно. У мышей, облученных рентгеновыми лучами или смешанным у- и нейтронным излучением от ядерного взрыва, преобладают лимфолейкозы с преимущественной локализацией процесса в зобной железе («зобные» лейкозы Каплана). Латентный период развития этой формы лейкозов равен 4—5 месяцам, максимум выхода опухолей падает на 6—8 месяцы опыта. Миелолейкозы встречаются значительно реже и развиваются позже (12—15 месяцы), чем лимфолейкозы, с преимущественной локализацией также в зобной железе.
Тип и частота лейкозов, развившихся под влиянием ионизирующих излучений, в значительной степени зависят от линии и пола мышей. При ежедневном облучении в течение всей жизни по 8,8 r у-лучей в день лимфолейкозы у самок развиваются вдвое чаще, чем у самцов. Аналогичные данные приводит Каплан, наблюдавший более частое, чем у самцов, возникновение лимфом у самок мышей линии С57 черные. Следует учитывать также возраст животных: у молодых животных лейкозы возникают чаще, чем у старых.
Частота лейкозов и длительность латентного периода пропорциональны использованной дозе радиоактивного вещества. Фракционированное облучение при одинаковой суммарной дозе является более эффективным, чем концентрированное. Экранирование частей тела резко снижает частоту лейкозов. Введение эстрогенов (дважды в неделю по 20 mr, 20 инъекций) сразу после облучения увеличивает частоту лимфом у мышей С57 черные с 20 до 76%. Удаление надпочечников способствует усилению лейкемогенной эффективности облучения.
Экспериментальные лейкемии у собак впервые получила М. С. Лаптева-Попова путем ежедневного (кроме выходных дней) облучения их рентгеновыми лучами по 5 или 10 r.
В качестве удобных способов для получения лейкозов, индуцируемых ионизирующим излучением, можно рекомендовать следующие:
1) тотальное облучение мышей линии С57 черных по 200 r до суммарной дозы 1000 r с интервалами между облучениями по 4 недели; лейкозы развиваются у 30% мышей;
2) тотальное ежедневное в течение 8 часов или суток облучение мышей линий А, С3Н, dba у-лучами по 8,8 r в день в течение жизни животного. Первые лимфомы появляются по 10-м месяцам опыта (2,5%). Максимальный выход лейкозов (67—68%) наблюдается через 2 года;
3) введение подопытным животным радиоактивных изотопов. Это — один из наименее трудоемких, удобных и доступных способов получения лейкозов. С помощью этого метода В. Н. Стрельцова и Ю. И. Москалев впервые смогли воспроизвести лейкозы у крыс и кроликов.
Лейкозы у крыс развиваются при однократном внутривенном или интраперитонеальном введении ряда изотопов независимо от типа их распределения на 270—706-й день со средней частотой 8—12—25%. При введении радиоактивных изотопов у крыс развиваются ретикулозы. Преобладают генерализованные формы ретикулозов с поражением костного мозга и множественными лейкемическими пролифератами в селезенке, печени, почках, легких и других органах. Изолированное поражение костного мозга встречается в единичных случаях. У контрольных крыс частота спонтанных лейкозов составляет 0,5%. Следует отметить, что радиоактивные изотопы, плохо всасывающиеся из кишечника (Се144, Ru106), при пероральном введении не вызывают лейкозов.
Опухоли желудочно-кишечного тракта
Возможность воспроизведения опухолей желудочно-кишечного тракта с помощью ионизирующей радиации представляет большой интерес в связи с отсутствием простых и достаточно эффективных способов получения этих новообразований. Они могут быть вызваны облучением животных нейтронами и введением их радиоактивных изотопов.
При однократном облучении мышей линии LAF1 быстрыми нейтронами с энергией 2—8 MeV в дозе 410—580 rep опухоли кишечника развиваются у 34—42% животных через 7 месяцев после облучения.
Путем однократного внутрибрюшинного введения 6 mС Nb95 у 12% крыс можно вызвать опухоли железистой части желудка (аденокарцинома, лейомиосаркома), тонкого и толстого кишечника (аденокарциномы слепой и S-образной кишок, лейомиосаркомы, цистоаденокарциномы двенадцатиперстной и подвздошной кишок). Опухоли появляются на 350—550-й день после введения изотопа и обильно метастазируют в лимфатические узлы малого сальника, париетальную и висцеральную брюшину, широкие связки матки, надпочечники, печень. Опухоли желудочно-кишечного тракта (рак пилорической части желудка, аденокарцинома слизистой оболочки желудка) у крыс можно получить также с помощью внутривенного или внутрибрюшинного введения 0,6 mС/г Се144.
Для получения опухолей кишечника можно воспользоваться введением per os плохо всасывающихся радиоактивных изотопов. В этом случае опухоли кишечника возникают достаточно часто как при однократном (в количестве 1—6 mС на крысу), так и длительном (суммарная доза 10—30 mС на крысу) поступлении в желудок Се144, Ru106, Y91. При этом способе введения у крыс развиваются опухоли толстого кишечника (аденокарциномы слепой и прямой кишок, слизистый рак, лейомиосаркома).
Однократное введение радиоактивных изотопов per os производят с помощью желудочного зонда. В качестве зонда удобно использовать иглу для подкожных инъекций (длиной 5—6 см, диаметром 1—2 мм) с затупленным концом. Наиболее простым способом для длительных повторных введений радиоактивных изотопов per os является употребление радиоактивных растворов в качестве питьевой воды. Животные, содержащиеся на сухом корме, с жадностью выпивают радиоактивный раствор (5 мл) из стеклянных поилок, после чего можно давать воду ad libidum. При длительном введении радиоактивных изотопов per os с помощью поилок животных следует содержать в индивидуальных клетках.
Индуцируемые радиоактивными изотопами опухоли кишечника, как правило, растут мультицентрически, локализуясь преимущественно в слепой, S-образной кишках и дистальной части прямой кишки. Появлению опухолей предшествуют хронические воспалительные процессы в толстом кишечнике, выявляемые у 50% крыс. К предопухолевым изменениям кишечника относятся также очаговые и множественные полипы слизистой. Латентный период для эпителиальных опухолей кишечника (230—260 дней) меньше, чем для соединительнотканных и мышечных (512—558 дней).
Опухоли печени
Изменения печени, развивающиеся под влиянием ионизирующего излучения, исследованы недостаточно, так как до недавнего времени в радиобиологии господствовало представление о высокой радиорезистентности этого органа. Ряд сообщений о возникновении циррозов и новообразований печени у человека и животных, связанных с воздействием ионизирующей радиации, заставляет пересмотреть это положение.
Наиболее успешным методом воспроизведения опухолей печени можно считать введение радиоактивных изотопов, избирательно откладывающихся в этом органе. К числу таких радиоактивных элементов, в значительных количествах (50—80% введенного количества) откладывающихся в печени, относятся Au198, Се144, Pm147, La140, Th и его соединения (торотраст). Внутривенное введение коллоидного золота (Au198 до 80% откладывается в купферовских клетках) мышам линии RF или С57 черные в дозах 44—160 mС сопровождается возникновением гепатом у 10—28% мышей. Тотальная ионизационная доза, получаемая печеночными клетками в этих условиях, составляет 850—3500 гер. Столь же часто (11—25%) аденомы (реже раки и саркомы) печени развиваются у крыс при парентеральном введении 0,5—2 mС/г Се144, 1—3 mС/г Pm147, 1,3—14 mС/г La140. У собак и кроликов эти опухоли (аденомы, гемангиоэндотелиомы) возникают при внутривенном введении 0,1—0,13 mС/г Се144 на 450-й день и позже, в то время как у крыс они появляются после 150-го дня.
Аденомы печени обычно бывают множественными и локализуются по краям долей, реже они растут в виде изолированных узлов. При микроскопическом исследовании аденомы представляют собой узелки из анаплазированного эпителия ложных желчных ходов, несколько реже встречаются истинные гепатомы. Раки печени, исходящие из эпителия ложных желчных ходов и печеночных клеток, по гистологическому строению являются либо аденокарциномами разной степени зрелости, либо растут как альвеолярные раки. Раки желчного пузыря экспериментально воспроизводятся путем введения в полость пузыря радиевых игл (1,8—0,4 mС).
Опухоли легких
Ионизирующая радиация, в частности пыль, содержащая радиоактивные вещества, несомненно, является одним из факторов, способствующих увеличению частоты заболевания человека раком легких. В эксперименте опухоли легких можно вызвать с помощью длительного тотального облучения животных. При ежедневном облучении мышей линии А у-лучами в дозе 8,8 r в течение 10 месяцев (суммарная доза 2500 r) опухоли легких развиваются у 75% животных, в то время как в контроле описываемые опухоли возникают у 50% мышей. Опухоли легких у мышей и крыс можно получить путем ингаляции радона (2—8 * 10 -6 С/л) или с помощью интратрахеального введения радиоактивных изотопов (Се144, Ru106), которые длительно задерживаются в легких. У крыс после интратрахеального введения радиоактивных изотопов опухоли легких развиваются через 7—9 месяцев после введения.
Опухоли почек
Возможность воспроизведения опухолей почек при помощи ионизирующей радиации исследована недостаточно. Раки почек у крыс линии Wistar можно вызвать, облучая крыс рентгеновыми лучами в дозе 660 r. Опухоли располагаются в корковом слое почек и представляют собой так называемый clear-cellis — тубулярный рак почек.
Для получения опухолей почек можно использовать большие дозы ионизирующей радиации (рентгеновы лучи в дозе 700 r) с одновременной защитой грудной клетки или конечности и дополнительным введением меркаптоэтиламина. В этих случаях опухоли почек (фибросаркома, опухоль типа Wilms, развившаяся из эмбриональной ткани почек) были обнаружены у 2 из 43 крыс (4,6%), переживших 6 месяцев после облучения. Опухоли почек можно вызвать также с помощью введения радиоактивных изотопов. Так, например, при введении массивных количеств Cs137 (15,5 mС/г) у крыс после 300-го дня развиваются гипернефромы.
Опухоли гипофиза
Наиболее успешным методом получения опухолей гипофиза является использование радиоактивного йода. В основу этого метода положено представление о том, что угнетение функции щитовидной железы, развивающееся под влиянием радиойода, сопровождается гиперфункцией и гипертрофией гипофиза, завершающихся возникновением опухолей его железистой части.
Данные о количествах J131, необходимых для повреждения щитовидной железы и индукции опухолей гипофиза, весьма противоречивы. По Горбману, тиреоидэктомическая доза для мышей линии С57 черных, содержащихся на обычной диете, составляет 200 mС J131. Количества 100—150 mС J131 дают меньшую частоту опухолей гипофиза, количества менее 100 mС почти не влияют на щитовидную железу и не вызывают опухолей гипофиза. Аденомы гипофиза могут быть вызваны небольшими количествами радиойода (30 mС) при условии содержания животных на диете с низким содержанием йода. В этих случаях вследствие повышенного отложения радиойода в щитовидной железе (60% вместо 7,5%) достигается та же степень ее деструкции, что и при введении 200 mС. Образование опухолей гипофиза у радиотиреоидэктомированных животных может быть предотвращено путем длительного введения тироксина.
Новообразования придатка мозга развиваются также у крыс, получивших парентерально 0,5—1 mС/г Pm147, 0,25—0,01 mС/г Се144, 0,1—0,05 рmС/г Sr90 и 1600 mС/г Ru106 per os. Так, например, под влиянием Sr90, введенного в количестве 15—20 mС на крысу хромофобные аденомы передней доли гипофиза развились у 11 крыс из 151, павшей после 200-го дня. Опухоли обнаруживались через 18—24 месяцев после введения изотопа. Они имели вид плотных полупрозрачных, стекловидных белых узлов или рыхлых темно-красных образований диаметром 0,8—1,5 см. Нередко у животных с опухолями гипофиза имело место резкое ожирение.
Опухоли щитовидной железы
У 13% крыс линии Wistar, облученных рентгеновыми лучами в дозе 600 r, возникают доброкачественные аденомы щитовидной железы фолликулярного типа. Аденомы
щитовидной железы образуются также при комбинированном применении J131 (31 mС) и метилтиоурацила. Множественные аденомы щитовидной железы, метастазирующие в легкие, надпочечники, лимфатические узлы, кожу и кости, возникают при однократном парентеральном введении 400 mС J131 у 20—28% крыс.
Опухоли яичников
Опухоли яичников, возникающие в облученном организме, являются следствием дисгормональных нарушений. Они не связаны с непосредственным локальным действием радиации; при облучении одного яичника или обоих на фоне введения эстрогенов опухоли яичников не образуются. Экстирпация необлученного яичника способствует возникновению опухолей в облученном органе. Эффективным методом получения опухолей яичников является облучение неполовозрелых мышей рентгеновыми лучами. У мышей, облученных в возрасте 4—6 недель в дозе 87, 175 или 350 r рентгеновых лучей, опухоли яичников появляются, когда мыши достигают 11-месячного возраста. Через 1 1/2 года опухоли яичников обнаруживаются почти у всех облученных животных. Опухоли яичников возникают у 94% мышей линии С3НА и СС57, облученных в неполовозрелом возрасте, в то время как у контрольных мышей частота этих опухолей равна 22%.
У беспородных крыс рентгеновское облучение поясничной области в дозе до 1000 r вызывает опухоли яичников примерно в 50%. Длительное непрерывное облучение животных Y-лучами также способствует появлению опухолей яичников. У мышей, облучавшихся ежедневно в течение жизни по 8,8—0,11 r Y-лучей, частота опухолей яичников колебалась от 70 до 100%, в то время как у контрольных животных она не превышала 8%.
У экспериментальных животных опухоли появлялись значительно раньше (23—28-е месяцы), чем в контроле (33—34-е месяцы). Опухоли яичников растут как гранулезоклеточные текаклеточные опухоли, лютеомы, тубулярные аденомы, смешанные опухоли и т. д. Реже встречаются гемангиомы, эндотелиомы и саркомы яичников. Образование опухолей яичников под влиянием облучения мало зависит от мощности дозы или суммарной ее величины. Для появления этих опухолей достаточно воздействия минимальной пороговой дозой. Эта доза (90 r), согласно данным Лоренц, аккумулируется у животных, облучавшихся по 0,1 r в сутки в течение жизни.
Опухоли надпочечников
В современной радиобиологической литературе надпочечники рассматриваются как система, довольно резистентная к действию ионизирующей радиации. Это представление недостаточно обосновано фактическим материалом и нуждается в дальнейшей проверке. В настоящее время накапливаются факты, свидетельствующие о возможности образования опухолей надпочечников под влиянием ионизирующей радиации. Колетскому и Густафсону путем однократного облучения крыс в дозе 660 r рентгеновых лучей удалось получить опухоли надпочечников у 8 из 123 облученных животных (6%). Аденомы коркового слоя надпочечников более часто, чем в контроле, возникают у крыс, получивших внутривенно 1 mС/кг Ро210 и более.
Опухоли молочных желез
Опухоли молочных желез развиваются как под влиянием внешнего облучения рентгеновыми и у-лучами, так и при введении радиоактивных изотопов в организм животных. У низкоракового штамма мышей LAF, не имеющего фактора молока, при ежедневном облучении в течение жизни у- или рентгеновыми лучами, частота раков молочных желез возрастает до 4—14%. В патогенезе этих опухолей главенствующая роль принадлежит дисгормональным нарушениям, возникающим вследствие воздействия ионизирующей радиации.
Опухоли молочных желез (фиброаденокарцинома, полиморфноклеточная саркома, аденокарцинома, цистоаденокарцинома) возникают у самок крыс через 8—13 месяцев после введения Ag110 (346—488 mС) в виде проволочки в область грудной мышцы взрослых крыс. Индуцированные этим способом раки грудной железы успешно перевивались (до 10 генераций). Значительное увеличение частоты опухолей молочных желез (до 10—18%) можно получить с помощью парентерального введения радиоактивных изотопов: Се144 (0,1 —1,0 mС/г), Pm147 (0,5—1,0 mС/г), Nb95 (6,0 mС/г). Макроскопически они оказываются весьма полиморфными: фибромы, фиброаденомы, аденомы, аденокарциномы, солидные раки и плоскоклеточные раки.
Опухоли кожи
Большой фактический материал о канцерогенном действии проникающей радиации на кожу приведен в монографиях Лакассаня . На основании экспериментальных исследований автор считает, что у лабораторных животных опухоли кожи можно получить при облучении мягкими нефильтрованными рентгеновскими лучами в 8—25% случаев.
Первые экспериментальные опухоли кожи (саркомы) с помощью рентгеновых лучей были получены Мари, Купоне и Рололапуан, длительно в течение 13 месяцев облучавших крыс (тотальная доза 6500—13 000 r). Г. А. Зедгенидзе, длительно облучавший кожу мышей (раз в месяц по 2840 r в течение 5 месяцев), установил, что канцерогенная доза для кожи равна 14 200 r.
Доброкачественные и злокачественные опухоли кожи эпителиальной и неэпителиальной природы возникают у крыс-самцов линии Wistar при однократном облучении 660 r. Раки и саркомы кожи можно получить у белых крыс с помощью внутрибрюшинного введения Nb95 (6 mС/г). Опухоли обнаруживают у крыс, переживших 200 дней. Чаще всего возникают веретеноклеточные саркомы подкожной клетчатки, реже появляются плоскоклеточный ороговевающий и неороговевающий рак кожи, полиморфноклеточная саркома, аденомы сальных желез, круглоклеточная саркома подкожной клетчатки и т. д. У крыс под влиянием внешнего облучения B-частицами Р32 в сублетальных дозах через 6—10 месяцев развиваются опухоли кожи от небольших папиллом до наиболее злокачественных форм. В этих случаях адсорбция энергии B-частиц Р32 ограничивается почти исключительно кожей. В эксперименте Рейпера у всех крыс, получивших однократно по 4000—5000 r, развились опухоли кожи. Длительное внешнее воздействие B-частиц Р32 в дозе 50 гер в сутки к 11-му месяцу увеличивает частоту опухолей кожи в 6 раз по сравнению с контролем. В отличие от опухолей, возникающих при однократном воздействии B-лучей, все опухоли, возникающие при периодическом дробном облучении, локализуются в подкожной клетчатке.
Опухоли в эпидермисе или подлежащей соединительной ткани легко вызываются у крыс, мышей и кроликов при введении в подкожную клетчатку радиоизотопов, плохо резорбирующихся из места введения. С этой целью можно использовать двуокись тория, коллоидальный фосфат Y91, Рu239, Се144, смесь продуктов деления урана. Изотопы вводят подкожно в количестве 0,05—1,0 mС/г. Средний латентный период для сарком и раков кожи равен 450 дней. Опухоли кожи можно получить также путем имплантации в подкожную клетчатку радиоактивных шариков (4 мм в диаметре) (1,5; 30; 45 и 85 mС), приготовленных из Sr90, сплавленного со стеклянным порошком. При наименьшем количестве (1,5 mС) частота опухолей достигает 36%, а при максимальном (85 mС) — 80%. С увеличением дозы средний латентный период возникновения опухолей укорачивается с 380 до 270 дней.
Материалы, рассмотренные в этой статье, указывают на возможность получения с помощью ионизирующей радиации опухолей различных тканей. Высокая частота возникновения опухолей, а также возможность количественной оценки бластомогенного действия ионизирующей радиации, сопоставления характера опухолевой реакции с типом и местом воздействия делают этот метод одним из наиболее ценных и перспективных в экспериментальной онкологии.
ПРИЧИНЫ И СИМПТОМЫ
