Иммунологические проблемы при раке 3 Глава
Другие положительные центры также можно выявить. Ранее мы уже отмечали, что положительный характер атома углерода продвигается по цепи индукционным эффектом, который придает положительный заряд нечетным атомам углерода, хотя сила позитивного характера быстро уменьшается по мере удаления от карбоксила. Поскольку двойная связь очень увеличивает энергетический характер атомов углерода, связанных ею, в результате происходит индукция в центре, в котором присутствует более интенсивно положительный атом углерода. Изучение реакций, происходящих с участием двойной связи в молекуле жирной кислоты подтверждает этот взгляд, поскольку в указанной точке электрофильный характер преобладает. При обработке with sodamine, образующие двойные связи атомы углерода выборочно комбинируются с ними, указывая на положительный электростатический характер этого образования. Со временем, мы пришли к выводу, что эффект облучения следует искать именно здесь. Это было подтверждено экспериментом. Мы смогли показать, что радиация вызывает изменения особенно в области, обратной положению двойной связи в молекуле. Результаты указанного исследования вначале были представлены перед Пятым Международным конгрессом по Радиологии в Лондоне в июле 1951 года. Здесь мы ограничимся коротким резюме методик и результатов: Облучение in vitro a) Облучение полиненасыщенных жирных кислот in vitro индуцирует конъюгацию их двойных связей, что количественно увеличивается с интенсивностью облучения. Это было показано спектральным анализом и методом окислительного расщепления (Заметка 1). Пробы коммерчески доступной линолевой кислоты, которая, по данным анализов, содержит разные количества линоленовой кислоты, масла хлопчатника, подверглись облучению из разных источников, таких как радием в платиновых иглах (гамма излучение), в monel metal (бета излучение), торий X (альфа излучение) и рентгеновскими лучами. Таблица XIV демонстрирует результаты анализа щавелевокислотного показателя. Рис. 79 и 80 демонстрируют данные спектрального анализа проб перед облучением и после него, а также результат их химической конъюгации.
Сравнение данных прямого спектрального анализа показывает появление значимого количества конъюгированных триенов в облученных пробах. Анализ, проведенный после химической конъюгации облученных и контрольных проб демонстрирует больше количество триенов в облученных пробах, что указывает: при облучение также происходит процесс насыщения.
Рис. 79. Облучение и конъюгация in vitro. Спектральный анализ в ультрафиолете проб коммерчески доступной линолевой кислоты (с малыми количествами линоленовой кислоты) облученных гамма лучами 80 мг фильтрованного платиной радия/10 см3 при комнатной температуре в течение 6 дней. Для анализа применялось разведение 0.002% в спирте, при том что спирт служил эталоном. Спектры поглощения облученной (——) линолевой кислоты, по сравнению с необлученной (....) демонстрируют появление конъюгированных триенов, распознаваемых по характерным пикам.
Была установлена прямая связь между конъюгацией и количеством облучения. (Таблица XV). Количество конъюгированных изомеров, определяемое спектральным анализом и измеряемое щавелевокислотным показателем, увеличивается при увеличении облучения путем продления времени экспозиции или увеличением количества используемого радия. б) Облучение жирных кислот, как было установлено, индуцирует появление конъюгированных триенов. Когда смесь полиненасыщенных жирных кислот, таких, как присутствующих в жире печени трески, подверглась экспозиции источнику радиации, представленному отфильтрованным платиной радием - изменения ограничивались появлением конъюгированных триенов. Конъюгированные диены наблюдались только в некоторых экспериментах и только в малых количествах. Присутствие конъюгированных членов выявлялось по характерным для них пикам абсорбции при анализе в ультрафиолете.
Рис. 80. Облучение и десатурация.. Спектральный анализ в ультрафиолете (0.002% в этиловом спирте со спиртом в качестве эталона) необработанной пробы (——) и облученной пробы (....) обе после щелочной изомеризации. Они показывают, что облучение индуцировало также увеличение количества присутствующих триенов, что свидетельствует в пользу произошедшей также десатурации. Когда эта же смесь жирных кислот обрабатывалась обычными химическими методами, применяемыми для осуществления конъюгации, то есть, гидроокисью калия в этиленгликоле или глицерине (41), спектральный анализ показал, что препарат содержит жирные кислоты, имеющие от двух до шести двойных связей.
Рисунок 81 демонстрирует кривые спектрального анализа подобного экспермента, в котором 3 см3 препарата жирных кислот жира печени трески обрабатывались в течение шести дней 100 мг радия, отфильтрованного платиной. Кривая "a" необработанной пробы демонстрирует отсутствие поглощения вследствие присутствия конъюгированных членов. Кривая "b" для облученной фракции, демонстрирует типичные конъюгированные триены, в то время как Рис. 82 показывает результат химической конъюгации необлученного препарата с членами, имеющими от двух до шести двойных связей. ТаблицаXV Эффекты облучения на количество щавелевой кислоты, присутствующее после окислительного расщепления
Рис. 81. Спектральный анализ (0.002% в спирте) смеси жирных кислот из жира печени трески необработанных (....) (a) и облученных (b) (———) посредством 100 мг радия, фильтрованного платиной/3 см3 при комнатной температуре в течение 6 дней. Анализ показывает, что происходящая конъюгация приводит к появлению только конъюгированных триенов, не смотря на присутствие ди-, три-, тетра-, пента- and гексаеновых ненасыщенных жирных кислот, что демонстрируется спектром поглощения этой же смеси после химической конъюгации гидроокисью калия в этиленгликоле. (c) как показано на Рис. 82.. в) Изменения, индуцированные в жирных кислотах, по существу, такие же, не взирая на источник радиоактивности. Таким образом, воздействие на препарат линолевой кислоты, содержащий немного линоленовой кислоты, был одинаков при использовании альфа частиц тория Х, бета лучей радия в in monel metal, гамма излучения из отфильтрованного платиной радия и рентгеновских лучей, генерированных аппаратом для терапии в 400 кв. Рисунки 83 и 84. Эти результаты демонстрирует и Таблица XIV. Облучение in vivo г) Облучение тел нормальных животных, забитых путем декапитации под эфирной анестезией дает малые количества конъюгированных жирных кислот. В ранних экспериментах разные органы, полученные на бойне, подверглись облучению и определялись жирные кислоты. В общем, даже после интенсивного облучения, эквивалентного 4,000 р за одно лечение, щавелевокислотный показатель ни в одном случае не был больше единицы, что соответствовало 1 мг щавелевой кислоты, полученной из 1 г жирной кислоты.
400 380 360 340 320 300 280 260 240 220 Wove Length (пр.) Рис. 82. Кривая спектрального анализа жирных кислот жира печени трески после химической конъюгации показывает присутствие ди-, три -, тетра-, пента- и гексаеновых членов. д) С другой стороны, количество конъюгированных жирных кислот в организмах живых животных, получавших облучение, значительно возрастает. Показателен следующий эксперимент. Восемьдесят крыс одного пола, возраста и веса (около 180 г), разделенные на несколько групп, подверглись облучению в 1500 р. Источником служил аппарат для терапии без фильтра. Четыре контрольных животных были забиты перед экспозицией. Рис. 83. Спектры поглощения (0.002% в этиловом спирте/этиловый спирт) в ультрафиолете коммерчески доступной линолевой кислоты с малым количеством линоленовой кислоты) необлученной (....) и облученной (——) бета частицами 25 мг monel metal фильтрованного радия/10 см3 при температуре 37° С в течение четырех часов. Некоторая конъюгация происходит в контрольных пробах при хранении в инкубаторе. Группы облученных животных забивались периодически, начиная с периода непосредственно после облучения, а также через 2, 6 и 24 часа после облучения, а также каждый последующий день вплоть до того, как все животные умерли, или были забиты. За указанное время, все необлученные животные контрольной группы, содержавшиеся в тех же условиях, также были забиты. Используя метод определения щавелевокислотного показателя, определяли количество конъюгированных жирных кислот, заключенное во всем теле каждого животного на момент его смерти.
Рис. 84. Спектр поглощения того же материала, что и на Рис. 83, необлученного (..,.) и облученного альфа частицами 150 me тория X/10 см3 при комнатной температуре в течение 7 дней. (——) Щавелевокислотный показатель для жирных кислот в телах животных необлученной группы обычно составлял ноль. Иногда наблюдалось его отклонение от 0, всегда оставаясь ниже 0.6. У облученных животных, забитых в течение первых двух дней, наблюдалось неравномерное увеличение конъюгированных жирных кислот, при щавелевокислотном показателе от 0.6 до 5.1. Через три дня после облучения щавелевокислотный показатель был больше трех у всех умерших или забитых животных. Этот показатель рос даже у тех животных, у которых видимых болезненных эффектов ко времени, когда они были забиты, не было. Рис. 85. Конъюгация жирных кислот, вызванная облучением in vivo. Изменения в щавелевокислотном показателе всех жирных кислот крыс, облученных летальной дозой (1500 р). У забитых через разные интервалы времени крыс показатель их жирных кислот прогрессивно увеличивается. Животные умирают, когда этот показатель достигает критической величины от 14 до 17.
Со временем, вплоть до момента, когда животные забивались, этот показатель постоянно увеличивался. К пятому дню он был больше 6 у всех животных, а к седьмому дню, за малым исключением, он был в районе 10. После двенадцатого дня он превысил 12 у большинства животных. У всех животных, которые были забиты после 13 дня, или умерших на любой день, показатель составил от 14 до 17. (Заметка 2) Рис. 86. Спектральный анализ (.01 в этиловом спирте) всех жирных кислот, полученных из тел крыс, облученных 1500 р, демонстрирует изменения, более явные в области 270 миллимикрон. Показано определение щавелевокислотного показателя препарата. Показатель увеличивается параллельно с изменениями кривой. Рис 85 демонстрирует указанные результаты в группе крыс, описанной в этом эксперименте. Такие же изменения наблюдались, когда та же процедура была повторена в других группах животных. Указанные эксперименты ясно показали, что количество конъюгированных жирных кислот прогрессивно увеличивается в дни, следующими за облучением рентгеновскими лучами в летальной дозе. Рис. 87. Спектральный анализ (.01 в этиловом спирте) жирных кислот всего тела мыши, облученной 1500 р, демонстрирует увеличение жирных кислот с поглощением, соответствующим 270 миллимикронам, по сравнению с контролем. Смерть наступала тогда, когда количество конъюгированных жирных кислот достигало критического уровня, эквивалентного величине щавелевокислотного показателя от 14 до 17. Спектральный анализ жирных кислот животных, подвергшихся облучению, показал изменения, соответствующие присутствию конъюгированных изомеров. Они появляются в пробах жирных кислот, полученных из всего тела указанных животных. (Рис. 86 и 87) Еще более ясной является ситуация с конъюгированными триенами в жирных кислотах органов. Рис. 88, 89 и 90 демонстрируют различия указанных анализов, по сравнению с соответствующими нелеченными животными контрольной группы. Присутствие конъюгированных триенов четко показывается в виде характерных пиков. Концепция критического уровня щавелевокислотного показателя подтверждается и другими исследованиями, в которых подобные величины обнаруживаются у животных, умирающих после адреналэктомии или от состояний шока термической, химической и травматической природы. Даже у животных, умирающих при явлениях сверхострого шока, в течение 3 - 5 минут после их ошпаривания горячей водой, уровень конъюгированных жирных кислот выше, чем в контрольной группе. 0.01% in ethyl alcoho-1/ethyl alcohol Рис. 88. Спектральный анализ (.01 в этиловом спирте) жирных кислот почки нормальной крысы и крысы, облученной 6 дней тому назад 1500 р. Видны пики, характерные для конъюгированных триенов.
Когда примененная доза облучения не была летальной, то есть меньше 600 р, в наших экспериментах щавелевокислотный показатель вначале увеличивался, но через 2 - 3 недели уменьшался. Указанный показатель никогда не достигал критической величины 14-17. (Рис. 91, Заметка 3) Местные эффекты е) Мы завершали исследования эффектов облучения в отношении жирных кислот in vivo, оценивая их на местном тканевом уровне. Первым требованием было использование методики облучения, которая обеспечит получение стандартного поражения. Индивидуальные различия ответа были особенно заметны, когда облучение было направлено непосредственно на кожу животных. Они могут быть объяснены, частично, факторами возраста и, особенно, пола, поскольку заметны были различия кожи крыс-самцов и крыс-самок.
0.01% in ethyl alcohol/ethyl alcohol Рис. 89. Спектральный анализ (.01 в этиловом спирте) жирных кислот печени нормальной крысы и крысы, облученной 6 дней тому назад 1500 р, демонстрирует появление характерных пиков конъюгированных триенов.
0.01% в этиловом спирте / этиловый спирт Рис. 90. Демонстрирует данные спектрального анализа (0.1 в этиловом спирте) относительно жирных кислот легкого нормальной крысы и крысы, облученной 1500 р 6 днями раньше. Присутствуют пики, соответствующие конъюгированным триенам. Тем не менее, наблюдались также выраженные индивидуальные различия животных одного пола, возраста и веса, живущих в одинаковых условиях. Таким образом, даже в условиях адекватного контроля проведения эксперимента одна и та же доза облучения вызывала разные реакции, которые широко варьировали - от эритемы до изъязвления. Проблема вариативности успешно преодолевалась путем облучения измененных тканей, таких как рана, а не нормальных тканей. Наносилась стандартная рана, затем она облучалась. Мы применили следующую методику: проводилась эпиляция участка кожи на спине крыс, весивших приблизительно 200 г. Под эфирным наркозом выполняли разрез протяженностью 2 см, проникавший через кожу, подкожную клетчатку до апоневроза спины. Рис. 91. Конъюгация жирных кислот и облучение in vivo. Изменения щавелевокислотного показателя всех жирных кислот крыс, подвергшихся сублетальному облучению (600 р.). Наблюдается лишь временное увеличение щавелевокислотного показателя жирных кислот животных, при этом их количества не достигают критических значений. Помещали иглу, содержащую радий, между краями раны кожи. Нитью, вдетой в ушко иглы, она фиксировалась к коже. Оставленные швы также использовались для удержания иглы между краями раны. Иглу оставляли подобным образом фиксированной и погруженной на определенную глубину в рану. Затем она легко удалялась потягиванием за нить, вдетую в ее ушко. Удерживающие края раны швы также удаляли. Рану вели открыто, без повязки. Период времени, которое игла оставалась в ране, варьировало, в зависимости от количества радия, вида фильтрующего металла и желаемой выраженности лучевого ожога. Мы установили, что 10 мг фильтрованного платиной радия должны были оставаться в ране на протяжении 90 часов для получения стандартного изъязвления, которое не будет заживать около четырех недель. Идентичный эффект был получен, когда 25 мг фильтрованного monel metal радия удерживалось в ране всего два часа. Когда иглы из monel metal использовались всего в течение часа, отмечали большие различия между полученными ранами и временем их заживления. Двухчасовая экспозиция вызывала изъязвление, обычно заживавшее у животных контрольной группы за 4-5 недель. При трехчасовой экспозиции иглы изъязвления были довольно похожими, однако заживали лишь за два месяца, а более половины их не зажила вовсе. Более чем трехчасовая экспозиция обусловливала невозможность заживления и большую выраженность некроза. Поэтому, мы использовали 10 мг радия в платине в течение 90 часов в одной группе экспериментов, и 25 мг радия в monel metal в течение двух часов в другой группе, для получения стандартных изъязвлений, обычно заживавших спонтанно за 4-5 недель. Указанная методика применена у сотен животных для разных экспериментов. Были изучены жирные кислоты указанных стандартных лучевых поражений. Через несколько дней после облучения изъязвленные поражения удалялись изолированно вместе с 1 см окружающей ткани, и подвергалась анализу. Всегда требовалось 5-6 поражений для получения того количества жирных кислот, которое было бы достаточно для вычисления щавелевокислотного показателя. Оказалось, что эти поражения чрезмерно богаты конъюгированными жирными кислотами. Обычно показатель повышался до 40, а в исключительных случаях - до 65, (Таблица XVI) по сравнению со значениями 0 или 0.3 для нормальной кожи с ее подкожной клетчаткой. Липиды и лучевые ожоги ж) Появление конъюгированных жирных кислот, как результата облучения, ставит вопрос роли указанных измененных жирных кислот в качестве промежуточных агентов при биологических изменениях, вызванных облучением. Для его решения мы сравнили эффекты, полученные при назначении конъюгированных жирных кислот с таковыми на разных уровнях организации. Указанное исследование облегчалось рассмотрением изменений, происходивших в цитоплазме и ядре клеток, вызванных разными веществами, обозначенными как радиомиметические агенты. Таблица XVI Щавелевокислотный показатель жирных кислот радиационных ожогов
Можно заметить, что почти все агенты, индуцирующие радиомиметические эффекты являются липоидами, имеющими отрицательные полярные группы. Эффекты высших полиненасыщенных жирных кислот и, особенно, конъюгированных изомеров, оказались идентичными таковым, известным для радиомиметических агентов. Подобие эффектов, свойственных жирным кислотам, и таковым от облучения, позволяет сделать логичное предположение о том, что, по меньшей мере, некоторые обусловленные облучением эффекты обусловлены влиянием указанных измененных жирных кислот. Мы отмечали, что изменения, вызванные жирными кислотами в отношении клеточного метаболизма, являются, по большей части, следствием увеличения проницаемости клеточной мембраны. Идентичное изменение проницаемости клеточной мембраны известно и для эффектов облучения. После облучения можно наблюдать большую склонность внеклеточного натрия проникать в клетки. Это было обнаружено при использовании радиоактивного натрия. (42) Клеточная вакуолизация, наблюдаемая после облучения, особенно при использовании его высоких доз, представляет результат ненормального проникновения натрия в клетки, что, частично, вызвано увеличением мембранной проницаемости. з) На тканевом уровне влияние, оказываемое облучением на боль, оказалось очень похожим на таковое, вызванное назначением жирных кислот. Облучение эффективно успокаивает боль, имеющую кислотную модель, однако оно может увеличить боль щелочной модели. Более того, боль, появляющаяся после облучения, имеет щелочную модель и усиливается в результате проведения последующего облучения, или назначения ненасыщенных жирных кислот. (Заметка 4) и) На тканевом уровне можно наблюдать область изъязвления стандартных поражений, полученных в результате облучения ран кожи. Которые обычно увеличиваются при назначении полиненасыщенных жирных кислот. В некоторых случаях изъязвление увеличивалось вдвое, по сравнению с размерами ран у животных контрольной группы. Назначение жирных кислот также заметно замедляло заживление ран. Когда количество назначенных жирных кислот оказывалось слишком высоким, заживление ран совершенно прекращалось. Шесть подкожных инъекций в день по 1 см3 10% масляного раствора жирных кислот жира печени трески предотвращало заживление. (Рис. 92) Область изъязвления даже увеличивалась, когда было назначено при тех же условиях 1/4 см3 10% раствора изомеров конъюгированных жирных кислот, полученных путем коньюгации препарата жирных кислот жира печени трески. Это показало, что изомеры конъюгированных жирных кислот оказывали большее влияние на лучевые язвы, чем неконъюгиованные кислоты, полученные из того же источника. й) Мы проследили эффекты интенсивной радиотерапии и терапии радием у людей на органном уровне. В случаях послелучевого проктита, мукозита, или эпидермита, наблюдавшиеся изменения, как было показано, соответствовали модели, встречающейся при преобладании жирных кислот и, особенно, модели, индуцированной измененными жирными кислотами. Появление окисляющих веществ в моче часто наблюдается у пациентов с лучевыми ожогами после экстенсивной рентгенотерапии. Они почти постоянно наблюдались в тех случаях, в которых получались лучевые поражения. Назначение жирных кислот и, особенно конъюгированных жирных кислот, этим пациентам увеличивало интенсивность указанных поражений. к) Системные изменения, индуцированные интенсивной радиотерапией, также подверглись анализу. Здесь анализировались и изменения, следующие за наблюдаемой моделью, когда имеется преобладание жирных кислот, особенно измененных жирных кислот. Появление окисляющих веществ в моче часто отмечали после проведения интенсивной рентгенотерапии и, как думали и раньше, постоянно наблюдали в случаях, в которых получались лучевые поражения. Прочие системные эффекты интенсивной радиотерапии включали увеличение выделения с мочой поверхностно активных веществ, увеличение калия в сыворотке крови, задержку хлоридов и воды и, особенно, увеличение сульфгидрильного показателя, указывающее на чрезмерную экскрецию указанной группы. Эти изменения, следующие за интенсивным облучением, являются, как ранее указывалось, идентичным таковому в случаях преобладающего влияния жирных кислот. Некоторые из указанных изменений, как было установлено, имеют прогностическое значение для лучевой терапии. Например, в нескольких случаях с очень низким поверхностным натяжением мочи, большой задержкой хлоридов и отсутствием перекисей в моче. Продолжение облучения приводило к смерти. (Заметка 4) Это совпадает с находками у животных в тех случаях, когда летальные эффекты облучения непосредственно связаны с появлением больших количеств поверхностно активных веществ в моче. Лучевые раны через 5 недель после экспозиции к 10 мг радия в платине - в течение 96 часов: (a) нелеченые контрольные; (b) леченые ежедневно с применением 1 см3 10% раствора жирных кислот из жира печени трески; (c) леченные ежедневно с применением 0.5 см3 10% раствора неомыляемой жирной фракции, полученной путем экстракции из плаценты человека. Лечение жирными кислотами приводит к увеличению размеров поражений, по сравнению с контролями, при отсутствии тенденции к заживлению. Лечение неомыляемой фракцией приводит к заживлению поражения приблизительно за три недели. Рис. 92. Липиды и лучевые раны.
РОЛЬ АНТИЖИРНЫХ КИСЛОТ Изучение биологических эффектов облучения также выявило важную роль антижирокислотных агентов. Воздействие указанных веществ на патофизиологию процессов, которые свойственны организму, подвергающемуся лучевой терапии, можно расценить как ответ организма на изменения, индуцированные облучением в таких компонентах, как жирные кислоты. Этот антагонизм ясно демонстрируется в эксперименте на животных. Назначение препаратов стерина не только уменьшает размер изъязвления при стандартных лучевых поражениях кожи, но и значительно улучшает скорость заживления. Препараты неомыляемой фракции из плаценты человека, говяжьей печени, селезенки или крови, а также из сливочного масла дают подобные благоприятные эффекты. (Рис. 92) Если стерины назначались через 24 часа, или позже, после введения радия, влияние на размеры развивающейся язвы уменьшаются, уменьшаясь и дальше с увеличением задержки. У некоторых животных, леченых 1 см3 5% масляного раствора неомыляемой фракции плаценты человека в кунжутном масле в течение семи дней в неделю, заживление нормального рубца полностью завершалось в течение двух недель. У контролей, леченных только масляным носителем, для заживления требовалось в среднем больше четырех недель. Идентичные эффекты достигнуты при назначении 1 см3 7% раствора бутанола в физрастворе дважды в день, начиная со дня применения радия. С этой точки зрения малые количества радиации давали, обычно, эффект, отличный от такового при использовании интенсивного облучения. Это можно отнести на счет реактивного вмешательства антижирных кислот. Частью указанного долговременного ответа на умеренные количества облучения являются: очень выраженный рубцеобразующий эффект, продленная реакция фибробластов, усиленное образование соединительной ткани, сосудистый склероз и тромбоз, являющиеся результатом пролиферации эндотелия. Те же эффекты дают антижирокислотные препараты. Все проявления противоположны таковым, полученным при высоких дозах облучения.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|