Е. Каудри, «Раковые клетки»
Под ред. проф. В. В. Алпатова и др.,
Издательство иностранной литературы, М., 1958 г. OCR Wincancer.Ru Приведено с некоторыми сокращениями
При микросжигании из срезов ткани исчезают органические, а также некоторые минеральные вещества, улетучивающиеся при высоких температурах; большинство же минеральных солей остается приблизительно на тех же местах, где они находились при жизни клетки. Легко выявить определенные закономерности в распределении минеральных веществ в нормальных клетках и тканях. Минеральные остатки ярко светятся при исследовании в темном поле.
Следует отметить, что, за исключением самых внутренних участков эпидермиса, проникающих в дерму, очаг старческого кератоза содержит меньше минеральных солей, чем нормальный эпидермис.
При применении метода микросжигания, так же как и при использовании всех других микрохимических методов, следует тщательно остерегаться возможных технических ошибок. Наиболее вероятной из таких ошибок является изменение распределения солей. Такое изменение может произойти в процессе фиксации тканей смесью спирта и формалина, которая обычно используется для этой цели, а также при дальнейших манипуляциях. Распределение золы может измениться даже от дыхания экспериментатора, если срез не защищен покровным стеклом.
Метод микросжигания был разработан много лет назад. Хорнинг (1952) даст наиболее полный обзор истории развития этого метода, которая начинается с исследований Распайля, опубликованных в 1833 г. Ценными являются данные Поликара во Франции и Гордона Скотта в США. Можно рекомендовать описание методики в изложении Скотта (1952). Для того чтобы избежать отмеченного выше смещения солей, лучше всего быстро заморозить ткань, используя криостат, и затем обезводить замороженную ткань, не применяя, таким образом, никакого фиксатора. Применение оборудования, сконструированного Стоуэллом (1951), позволяет уменьшить время, необходимое для высушивания замороженной ткани, до 5 часов. Обзор литературы, в которой приводятся результаты применения микросжигания, можно найти в статьях Скотта (1937, 1944) и Хорнинга (1952); однако изучению опухолей посвящена лишь небольшая часть этих исследований.
Олч (1933) отмечал, что равномерно распределенная, слегка голубоватая зола характерна не только для карцином кожи, но и для хронических кистозиых маститов, гиперкератозов и бородавок. Хьюпер (1934) обнаружил подобную золу в препаратах активно растущих опухолевых тканей. Он предположил, что клетки этих опухолей содержат мало кальция. Основными компонентами голубоватой золы, вероятно, являются калий и натрий (Скотт, 1937). Исследования, в которых сравнивается содержание солей в злокачественных клетках и в их нормальных прототипах, только начаты. Олч наблюдал, что в эпителиальных клетках покоящейся молочной железы содержится большое количество кальция. Только при пролиферации железы, когда уменьшается количество белой золы, содержащей кальций или магний, появляется упомянутая выше голубоватая зола. Вероятно, количество голубоватой золы остается во всех случаях одинаковым, но она лучше видна при уменьшении количества белой золы.
По данным Поликара и Дуброва (1924), количество золы, образующейся при сжигании опухолей, тем меньше, чем более дедифференцирована опухоль. Поликар и Пилле (1925) считали, что при сжигании пролиферирующей ткани, как правило, образуется мало золы. Однако ряд исследователей (Шульц-Браунс, 1931; Хьюпер, 1934) признает, что содержание неорганических солей в клетках одной и той же опухоли может варьировать весьма значительно. Известно также, что участки, в которых наблюдается дегенерация, содержат больше кальция и магния. Хьюпер считает, что увеличение количества кальция в ядре может быть первым признаком уменьшения жизнеспособности клетки. Хорнинг (1934а) наблюдал увеличение общего количества неорганических солей в злокачественных и в ороговевших клетках опухолей, индуцированных дегтем. Тот же автор наблюдал увеличение количества солей к перевиваемой мышиной карциноме 27 уже через 6—7 час. после облучения. Максимальное увеличение наблюдалось на 6-й день и было связано с дегенеративными изменениями, вызванными облучением.
Кези и Даусон (1937) сообщают, что плоскоклеточные карциномы содержат меньше неорганических солей, особенно в ядрах, чем базальноклеточные карциномы. Они отмечают, что меньшая радиочувствительность плоскоклеточных карцином может быть связана с меньшим содержанием солей. Это согласуется с утверждением Скотта.
При изучении эпидермиса можно обнаружить интересную корреляцию между уменьшением минерального остатка и злокачественным превращением. Палетта, Каудри и Лишер (1941) наблюдали, что при развитии у мышей гиперплазии эпидермиса, вызываемой сильным канцерогенным веществом метилхолантреном, количество минерального остатка становится ниже нормы. Химические анализы, проведенные Каррузорсом и Солнцевой (1944), показали, что содержание кальция действительно сильно уменьшается. На фигуре показаны некоторые стадии этого уменьшения количества золы; сравниваются изменения, наблюдавшиеся на 40, 50 и 70-й день опыта. Сравнение снимков А (40-й день) и Б (50-й день) показывает, что деминерализация касается сначала средних слоев гиперплазированного эпителия, тогда как в базальном и роговом слое остается еще большое количество-минеральных составных частей. На стадии, изображенной на снимке В, эта деминерализация пошла дальше и захватила значительную часть базального и рогового слоев.
Как уже отмечалось, в очагах старческого кератоза, часть из которых считают предраковыми, метод микросжигания обнаруживает уменьшение количества золы (Каудри и Эндрю, 1950). Не следует, однако, думать, исходя из данных, полученных при изучении эпидермиса человека и мыши, что установленное химическими методами уменьшение минерального остатка в карциномах эпидермальвого происхождения может служить достаточным доказательством наличия такого же уменьшения минерального остатка в опухолях неэпидермального происхождения. Дело в том, что нормальное содержание кальция в эпидермисе выше, чем в какой-либо другой ткани. Уменьшения минерального остатка нельзя ожидать, и оно действительно не обнаруживается в раковых опухолях тех эпителиальных органов (например, печени), в которых до злокачественного превращения концентрация кальция была небольшой.
Плотный белый минеральный остаток, обнаруживаемый при исследовании в темном поле после сжигания, состоит из кальция или магния. Возможно, что в раковых опухолях он состоит главным образом из кальция.
Микросжигание малопригодно для изучения распределения натрия и калия, так как при определении количества золы этих элементов возникают многочисленные технические затруднения; эта зола обычно смешивается с золой кальция, что затрудняет ее обнаружение. Скотт (1952) указывает, что в процессе микросжигания железо окисляется и обнаруживается на препаратах в виде красной золы различных оттенков. Однако такую золу иногда трудно отличить от не полностью сгоревшего угля, который имеет черный цвет. Кремний имеет кристаллическое строение и может быть обнаружен по двойному лучепреломлению в поляризованном свете. Если подвергнуть срезы действию газообразного сероводорода, то свинец и некоторые другие элементы образуют черные сульфиды. Уран дает характерную флуоресценцию в ультрафиолетовом свете. Удалось добиться некоторого успеха в разработке метода количественного определения общего минерального остатка. С этой целью применяют фотографирование препарата и метод фотоэлектрического измерения плотности негатива. Чем меньше площадь участка, на котором измеряется количество золы, тем точнее найденные цифры могут быть отнесены к отдельным клеткам. При использовании этого метода следует остерегаться даже небольших вариаций толщины срезов.
В еще неопубликованных экспериментах Чао-Те-ли, проведенных под руководством Лансинга, было установлено, что минеральная зола (главным образом кальций) и рибонуклеиновая кислота концентрируются на поверхности нормальных печеночных клеток. Лансинг и Розенталь (1952) обнаружили такую периферическую концентрацию рибонуклеиновой кислоты в яйцах морского ежа. Эти факты могут иметь определенное значение для понимания процессов переноса ионов через поверхностные слои клетки. Следовало бы применить подобные методы для изучения раковых клеток и их нормальных прототипов.
За последнее время резко уменьшилось число оригинальных работ, в которых используется метод микросжигания. Об этом следует пожалеть. Несмотря на многочисленные экспериментальные ошибки, этот метод является ценным дополнением к химическим анализам тканей. Аналитические методы непрерывно улучшаются, появляется возможность анализировать все меньшие и меньшие количества тканей. Однако эти кусочки тканей все же не имеют микроскопической величины, и в процессе анализа приходится разрушать клетки и нарушать топографическое распределение веществ. Нет сомнения в том, что методы микросжигания можно сделать более точными, а выводы, получаемые при использовании этих методов, более ценными, если мы будем стараться во всех случаях сравнивать злокачественные клетки с теми клетками, из которых они произошли, приготовлять значительно более тонкие срезы, подобные срезам, применяемым для электронной микроскопии, проводить тщательные спектрографические исследования золы в небольших участках препарата, проводить прямые химические анализы небольших кусочков тканей. Достижения, полученные при использовании полярографического и других методов, будут изложены в гл. 5.
Микроэлементы обычно определяют как элементы, необходимые для жизнедеятельности клеток животных или растений, но содержащиеся в этих клетках в чрезвычайно малых количествах. Как показали Каррузерс и Солнцева (1945), медь и цинк содержатся и в нормальном эпидермисе мышей и в перевиваемой плоскоклеточной карциноме, вызванной метилхолантреном. Их концентрация в злокачественной ткани в 5 раз меньше, чем в нормальной. Эти определения проводились при помощи полярографического метода.
Араки и Фуджита (1951а, b, с) определяли количество бария, висмута и титана в нормальных и злокачественных клетках. По их наблюдениям, содержание бария и висмута в раковых клетках имеет тенденцию к повышению.
Олсон и сотр. (1954), очевидно, сомневаясь в результатах исследований Каррузерса и Солнцевой, определяли спектрографически содержание микроэлементов в раковой и нераковой ткани печени людей. Во всех случаях метастазов рака в печени они отмечали значительное увеличение концентрации цинка в непораженной ткани органа. В двух случаях портального цирроза при отсутствии рака печени (смерть последовала от рака пищевода) было отмечено увеличение содержания меди в ткани печени. У больного лимфатической лейкемией с лейкемическим поражением печени в ткани последней отмечалось значительное увеличение содержания железа, цинка, хрома и кобальта.
ПРИЧИНЫ И СИМПТОМЫ
