Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Магнитные поля в экспериментальной и клинической онкологии

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 910 / 2310 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 > Следующая >>>

опухоли усиливается, а наибольшее торможение роста опухоли (на 48,1%) наблюдается при частоте 100 Гц. Гистологические и гистохимические исследования образцов опухоли также выявили наибольшие некротические сдвиги при использовании для воздействия МП частотой 100 Гц. Торможение роста карциномы Эрлиха зависело и от продолжительности воздействия магнитным полем. Максимальный тормозящий эффект (на 41%) на рост опухоли в используемых условиях магнитотерапии (50 мТл, 100 Гц) наблюдался при 10-минутных процедурах. Как уменьшение (до 5 мин), так и увеличение (до 20 мин) продолжительности воздействия ослабляло антиканцерогенное действие импульсного МП. При 10-минутной длительности магнитотерапии в опухоли сохранялось наименьшее число жизнеспособных клеток, а площадь некрозов – была наибольшей [35].

Под влиянием импульсного магнитного поля (9 мТл, 12 и 460 Гц) увеличивалась продолжительность жизни мышей с карциномой молочной железы. При этом МП частотой 12 Гц было эффективным на ранних стадиях заболевания, а частотой 460 Гц – на поздних стадиях канцерогенеза [268].

Противоопухолевый эффект отмечен и у слабых магнитных полей [11, 251, 267]. Так, при действии ПеМП (12 Гс) S. Batkin et al. получено торможение роста и дегенеративные изменения в клетках нейробластомы мышей [267]. А. И. Шихляровой получены не только торможение роста экспериментальных сарком крыс, но в ряде случаев и полная регрессия опухолей при действии ПеМП (1; 7 и 30 Э) [251].

Наряду с опосредованным магнитное поле может оказывать, как уже упоминалось, и непосредственное действие на клеточном, субклеточном и молекулярном уровнях. Изучению эффектов действия низкочастотного МП на культурах опухолевых клеток посвящено много работ. Установлено, что МП может при определенных условиях влиять на синтез ДНК опухолей, изменять морфологические характеристики опухолевых клеток, состояние клеточных мембран и показатели клеточного метаболизма.

Изучены реакции культивируемых опухолевых клеток на применение низкочастотных низкоинтенсивных МП. Показано, что

воздействие МП на клетки лимфомы человека И-937 и меланомы В-16 приводило к достоверным изменениям в скорости синтеза ДНК и времени удвоения клеточной популяции, которые в зависимости от режима омагничивания проявлялись в подавлении или стимуляции клеточных процессов. Разную направленность эффекта действия МП авторы связывают с гипотезой существования частотных, амплитудных и экспозиционных «биологически активных окон». Клетки меланомы В-16 оказались более чувствительными к воздействию МП, чем клетки лимфомы человека И-937 [186]. В более ранних исследованиях на культурах опухолевых клеток получены противоречивые результаты о противоопухолевом влиянии магнитных полей. Одни авторы наблюдали стимулирование пролиферации клеток различных штаммов опухолей, другие, наоборот, отмечали полную дегенерацию клеток опухоли под воздействием постоянных и переменных магнитных полей [11, 169, 320]. При анализе и сопоставлении этих данных складывается впечатление, что более интенсивные МП подавляют рост клеток, вызывая в них дистрофические и некробиотические изменения, а менее мощные – стимулируют пролиферативные процессы в культурах опухолевых клеток. Делать на основании этих материалов какие-либо практические выводы вряд ли целесообразно, так как они получены в исследованиях, выполненных на различных опухолевых штаммах и при существенном варьировании методических условий их проведения.

В ряде работ изучалось влияние комбинированного действия слабых постоянного и низкочастотного переменного магнитного поля, параметры которого были настроены на режим циклотронного резонанса для ионных форм молекул ряда аминокислот. В. В. Новиков и соавт., например, показали, что комбинированное воздействие слабых постоянного и переменного магнитного поля при определенных условиях может оказать ингибирующее влияние на развитие асцитной карциномы Эрлиха у мышей. По мнению авторов, механизм наблюдаемого эффекта связан с резонансным усилением ионных токов, повреждающих клеточные мембраны [147].

В одной из работ на основании изучения действия сформированного слабого комбинированного МП в режиме циклотронного

Таблица 9. Изменение активности СОД и глутатионпероксидазы в гомогенатах асцитных клеток, клеток печени и костного мозга мышей

с АКЭ при действии слабых постоянного и низкочастотного переменного

магнитных полей

Группа Клетки печени Клетки костного мозга Асцитные клетки

Сукцинатдегидрогеназа

Контрольная

Опытная

Контрольная 63,3 ± 0,16 61,0 ± 0,34 54,3 ± 0,35 Опытная 144,4 ± 0,80 90,7 ± 0,54 60,4 ± 0,14

182,0 ± 1,63 усл. ед./г

ткани

183,4 ± 1,79 усл. ед./г

ткани

Глутатионпероксидаза (мкмоль/мин · г белка)

154,29 ± 9,76 усл. ед./г

ткани

155,31 ± 8,16 усл. ед./г

ткани

0,120 ± 0,028

усл. ед.

×10–5/клетку

0,440 ± 0,017

усл. ед.

×10–5/клетку

резонанса на динамику развития трансплатированных опухолей мышей делается вывод о том, что данное воздействие с определенными параметрами и временными характеристиками вызывает структурные и ультраструктурные изменения в опухолевой ткани, имеющие признаки апоптоза [102].

Действие комбинированного слабого постоянного (25 мкТл) и слабого низкочастотного переменного (3,12 Гц, 5 мкТл) МП приводит к повышению активности СОД в клетках асцитной карциномы Эрлиха в 3,7 раза, глутатионпероксидазы в печени и костном мозге – соответственно в 2,3 и 1,5 раза (табл. 9), что может быть обусловлено увеличением продукции активных форм кислорода при действии магнитных полей с указанными параметрами, способных инициировать любой из путей клеточной гибели [34].

Таким образом, низкоинтенсивные постоянные, переменные и импульсные магнитные поля за счет комплексного влияния могут воздействовать на процессы обмена и синтеза в опухолевых клетках, изменять их кровоснабжение, дыхание и деление, вызывая иммунобиологические и непосредственные цитонекротические эффекты. J. Li et al. на клеточных линиях опухолей печени (Bel 7402 и Hep G2) показано, что магнитное поле (400 Гц,

0,2 Тл) существенно (особенно в отношении Bel 7402) усиливает апоптоз. При выяснении механизма индуцированного магнитным полем апоптоза установлено, что в клетках Bel 7402 по сравнению с контролем наблюдается экспрессия каспазы-3 и каспазы-9 на фоне супрессии BCL-2 и каспазы-8. Авторами подчеркивается зависимость апоптотических изменений от частоты и продолжительности воздействия магнитного поля [323]. Индукцию апоптоза в опухолевых клетках под действием магнитных полей отмечали и другие авторы [262, 345]. На эти местные воздействия накладывается влияние МП на нейроэндокринную систему и посредством ее – на естественную резистентность и состояние самих опухолевых клеток [11, 200]. Высказывается также мнение, что противоопухолевое действие магнитных полей может быть обусловлено их антиангиогенной активностью. Исследованиями М. Маркова и соавт., например, показано, что пульсирующее магнитное поле (120 имп/мин, 10–20 мТл) уменьшает формирование сети кровеносных сосудов в растущей опухоли. Подавление развития сети кровеносных сосудов – вероятно, главная причина некротизации внутреннего пространства и сокращения темпов роста опухоли. Наибольшие изменения аденокарциномы у крыс наблюдались для группы животных, подвергнутых воздействию МП при 15 мТл (преимущественное ингибирование ангиогенеза) и при 20 мТл (преимущественное уменьшение роста опухоли). Авторами были найдены статистически существенные отношения между фракцией некротической ткани и фракцией сосудистой ткани: область некроза уменьшается логарифмически по мере увеличения сосудистой области [273, 346]. Как справедливо отмечают авторы статьи, воспроизводим ли этот эффект и действительно ли он подходит для всех типов опухолей, а также какой режим лечения будет эффективным для опухолей человека, пока неизвестно.

Несмотря на неоднозначность полученных данных и неясность механизмов действия слабых постоянных и переменных магнитных полей, продолжение исследований по этому направлению следует считать перспективным.

Вихревое магнитное поле. Из всего многообразия магнитных полей достоянием онкологических клиник, по сути, стало

пока лишь вихревое магнитное поле, применяемое в виде общих воздействий. Применению его в клинике предшествовали экспериментальные исследования, прежде всего выполненные Н. Г. Бахмутским и соавт. [13–15, 19].

В одной из работ ими показано, что объем опухолей у крыс с перевиваемым альвеолярным раком печени РС-1, подвергшихся воздействию вихревого магнитного поля (ВМП), был значительно меньше, чем в контроле. Торможение роста опухолей, по данным авторов, в большинстве случаев было больше 50% (а иногда 70–90%) при увеличении средней продолжительности жизни на 31%. При этом применение ВМП у животных в течение 30 сут при ежедневной продолжительности 60 мин не вызывало угнетения кроветворения. В исследованных внутренних органах, системе кроветворения и периферической крови у животныхопухоленосителей и здоровых животных, подвергнутых общему воздействию ВМП, вредных побочных явлений не обнаружено. Отмечалось небольшое увеличение числа лейкоцитов периферической крови и кариоцитов костного мозга [13].

Более тщательные экспериментальные исследования противоопухолевого действия выполнены в РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН и в Проблемной научно-исследовательской лаборатории по использованию магнитных полей в онкологии Кубанской государственной медицинской академии (г. Краснодар). Они обобщены в работе Ю. Л. Рыбакова и соавт. [150] и представлены на рис. 5. Из приведенных диаграмм видно, что для таких солидных опухолей, как рак молочной железы Са 755, меланома В16, карцинома Уокера W256, альвеолярный рак печени РС1, лимфосаркома ЛИО1 и рак легких Льюиса LL, в результате воздействия ВМП имеет место достаточно выраженный эффект торможения роста (60–90%). При этом асцитные лейкемии L1210, Р388 и гемоцитобластоз La оказались слабочувствительными к его действию.

Н. Г. Бахмутским изучены кинетика роста перевиваемой опухоли РС-1 и морфофункциональные изменения в регионарных лимфоузлах при воздействии вихревого магнитного поля [15]. Показано, что ВМП (3 мТл, частота вращения 6000 об/мин) достоверно повышает площадь паракортикальной зоны лимфо-

Торможение роста (%)

L1210 P338 Ca755 LLC B16

Виды опухолей

Рис. 5. Результаты исследования противоопухолевой активности ВМП в РОНЦ

им. Н. Н. Блохина (а) и Кубанской государственной медицинской академии (б)

Торможение роста (%)

PC1 ЛИО1 LLC L1210 La P388

W256

Виды опухолей

узлов с увеличением площади посткапиллярных венул в ней. В корковом веществе лимфоузлов увеличивается число первичных фолликулов и фолликулов со светлыми центрами, с достоверным увеличением площади последних. Отмечено расширение и увеличение площади синусов с усилением синусового гистиоцитоза.

Выявленные изменения в лимфоузлах автор связывает с влиянием как на кинетику роста перевиваемой опухоли, так и на ее метастазирование в регионарные лимфоузлы. Это соответствует снижению удельной скорости роста опухоли, достоверному уменьшению ее среднего объема с процентом торможения роста более 50% на всех этапах эксперимента. Метастазирование в них регистрировалось на 10 сут позже, чем в контрольной группе (опухоль РС-1 без воздействия ВМП). Сравнение изменений изучаемых показателей в опытной и контрольной группах крыс с РС-1 дано в табл. 10. Приведенные данные указывают на противоопухолевое действие ВМП. Близкие изменения наблюдались и в периферических лимфатических узлах при использовании ВМП у животных с перевиваемой опухолью РС-1 [12].

Противоопухолевое действие вихревого магнитного поля изучалось также в экспериментальных тест-системах in vitro [72]. Опыты проводились при варьировании частоты вращения

0,192 0,416 0,360 0,166

65,5 ± 18,57 77,5 ± 15,01 70,2 ± 17,27 51,4 ± 22,04

Время после перевивки опухоли (время воздействия ВМП), сут

Наличие метастазов в лимфоузлах

15 (5) 20 (10) 25 (15) 30 (20) 35 (25) 40 (30)

5,04 ± 0,42 24,18 ± 1,25 25,22 ± 1,82* 16,32 ± 1,24* 7,28 ± 0,52* 4,52 ± 0,15

Кинетические показатели роста опухоли

2,84 ± 0,56 7,08 ± 0,62 7,24 ± 0,82* 6,32 ± 0,13* 4,92 ± 0,28 2,98 ± 0,24*

– – – – – +

опухоли, наличие метастазов в лимфоузлах для опухоли РС-1 при воздействии ВМП (3 мТл) и без него

Таблица 10. Изменение структурных элементов лимфатического узла крысы, кинетические показатели роста

Паракортикальная зона (опыт) 12,28 ± 1,02 25,14 ± 1,32 28,05 ± 1,85* 20,08 ± 1,34* 14,02 ± 0,86* 5,32 ± 0,74*

Контроль С 10,21 ± 0,91 22,08 ± 1,04 20,05 ± 1,32 12,04 ± 1,24 8,05 ± 0,34 2,01 ± 0,24

Фолликулы с реактивными центра-

ми (опыт)

Контроль С 2,23 ± 0,52 20,07 ± 1,24 20,92 ± 1,32 12,51 ± 0,16 1,84 ± 0,12 0

Посткапиллярные

венулы (опыт)

Контроль С 2,46 ± 0,85 5,24 ± 0,82 5,02 ± 0,62 4,85 ± 0,36 3,25 ± 0,32 1,98 ± 0,47

Синусы (опыт) 16,08 ± 1,23 27,32 ± 1,14 27,24 ± 1,12* 19,28 ± 1,04* 15,32 ± 0,68* 11,08 ± 0,18

Контроль С 15,01 ± 1,04 25,67 ± 1,83 22,61 ± 0,49 15,41 ± 0,89 12,21 ± 0,32 10,21 ± 0,15

Средний объем опухоли (опыт) 0,1 ± 0,04 0,80 ± 0,17* 4,83 ± 1,08* 11,05 ± 1,45*

Контроль С 0,29 ± 0,09 3,55 ± 1,05 16,20 ± 3,37 22,75 ± 3,21

Процент торможения роста опухоли

(опыт)

Удельная скорость роста опухоли

(опыт)

Контроль С 0.236 0,501 0,304 0,068

Наличие метастазов в лимфатиче-

ских узлах (опыт)

Контроль С – – – + + +

* Статистически достоверные различия.

(от 50 до 200 Гц) и величины индукции (от 1,5 до 3,5 мТл) вихревого магнитного поля.

Оценивая результаты эксперимента по изучению воздействия ВМП на культивируемые опухолевые клетки линии СаОv и клетки клона 431, авторы отмечают следующее:

– ВМП оказывает слабое тормозящее действие на синтез ДНК в клетках;

– вероятность появления статистически значимого эффекта ингибирования составила 27,6%;

– величина угнетения синтеза ДНК во всех опытах не превышала 35%;

– тормозящий эффект при синтезе ДНК имел место при частотах 50 и 100 Гц;

– с увеличением магнитной индукции поля с 1,5 до 3,0 мТл тормозящий эффект слабо нарастал;

– при магнитной индукции 3,5 мТл и частоте 200 Гц эффект ингибирования не обнаруживался;

– увеличение времени экспозиции омагничивания слабо усиливало тормозящий эффект;

– биологически более активным был импульс временной конфигурации, соответствующий формуле: 20–20–20 (с);

– клоногенные клетки не чувствительны (или слабо чувствительны) к воздействию ВМП;

– воздействие ВМП существенно не влияло на синтез ДНК клетками клона 431.

Следовательно, результаты опытов по исследованию влияния ВМП на синтез ДНК и выживаемость клонообразующих клеток линии СаОv показали, что in vitro физический фактор не оказывает на них значимого повреждающего действия. Наблюдаемые в 1/3 опытах статистически значимые отличия от контроля не превышали 35% и носили неглубокий, кратковременный и быстрорепарируемый характер. В связи с этим авторами был сделан вывод об отсутствии существенного прямого противоопухолевого действия ВМП на опухолевые клетки in vitro. В то же самое время in vivo этот физический фактор проявлял существенную антиканцерогенную активность.

В РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН под руководством профессора Я. В. Добрынина была выполнена серия экспериментальных исследований, направленных на выяснение прямого и опосредованного действия ВМП на опухолевые объекты и механизмов его противоопухолевой активности [150].

По результатам исследования эффектов противоопухолевого действия ВМП были сделаны следующие выводы:

1. ВМП обладает невыраженным (30–40%) прямым противоопухолевым действием на культивируемые опухолевые клетки и более существенным (50–90%), статистически значимым тормозящим действием на перевиваемые экспериментальные опухоли.

2. Чувствительность к противоопухолевому действию ВМП у разных видов опухолей различна: наибольший антиканцерогенный эффект отмечен для некоторых видов солидных опухолей, а асцитные опухоли малочувствительны к действию ВМП.

3. ВМП оказывает влияние на метастатический процесс, снижая уровень лимфогенного метастазирования рака молочной железы высокометастазирующей опухоли ВМР-F1 на 26–44% при одновременном торможении роста исходной опухоли на 28%.

4. Морфологическое исследование опухолевой ткани после применения ВМП показало, в сравнении с контролем, наличие обширных участков некроза в полях опухолевых клеток, гиперемию мелких сосудов и капилляров с разрывом сосудистых стенок и проникновением элементов крови в ткань опухоли, что указывает на наличие повреждающего действия ВМП на опухолевую ткань.

Изучено влияние ВМП (3 мТл, 180 мин, 10 процедур) на клетки рака легкого, культивируемого в диффузионных камерах. Установлено, что вихревое магнитное поле снижает сфероидообразование раковыми клетками. Кроме того, при воздействии ВМП ингибируется пролиферативная активность опухолевых клеток, митотический индекс снижается, а среди фаз митоза увеличивается число метафаз. В спектре патологических митозов преобладают такие формы, как рассеивание хромосом и их фрагментов в метафазе, многополюсные митозы, комковатая метафаза, асимметричные митозы. Отмечено, что на фоне ингибиции пролиферативной активности индуцируется апоптоз в клетках рака легкого [178].

Вихревое магнитное поле индукцией 3 и 15 мТл ингиби рует рост перевиваемых опухолей РС-1 и карциносаркомы Уокера. При воздействии ВМП достоверно уменьшался средний объем опухолей на всех этапах воздействия [25]. Автор высказывает мнение о том, что используя ВМП в клинике, например, при лечении рака легкого, можно достичь лучшего локального контроля опухоли.

Как известно, без расшифровки природы процессов, лежащих в основе противоопухолевой эффективности ВМП, трудно оценить перспективы использования общесистемной магнитотерапии ВМП в клинической онкологии. Поэтому исследование механизмов биологического действия слабых низкочастотных ВМП являются актуальными и значимыми. Обобщенные в работе Ю. Л. Рыбакова и соавт. сведения по этому вопросу сводятся к следующему [150]:

1. ВМП обладает незначительным (до 40%) эффектом прямого действия, проявляющегося в ингибировании синтеза ДНК опухолевых клеток.

2. ВМП оказывает влияние на цитокинетику клеточного цикла, что выражается в некотором накоплении клеток в предсинтетической фазе и уменьшении их количества в фазе синтеза.

3. При общем воздействии ВМП на животных-опухоленосителей оно способствует повышению в несколько раз эффективности работы механизмов естественной противоопухолевой резистентности, в части повышения продукции активных форм кислорода нейтрофилами и макрофагами, выполняющими роль киллинг-факторов по отношению к опухолевым клеткам.

4. ВМП действует на все виды иммунокомпетентных клеток, изменяя их число и функции, а также уровень активности, т. е. эффект ВМП носит иммуномодулирующий характер. Кроме того, ВМП влияет на уровень тимической сывороточной активности, под контролем которой находится процесс обновления иммунокомпетентных клеток периферической крови за счет притока клеток костного мозга и дифференцировки клеток Т-ряда.

5. Отмечена устойчивая тенденция к нормализации уровня иммуноглобулинов, снижению уровня циркулирующих иммунных комплексов, повышению уровня фагоцитарного показателя и степени завершенности фагоцитоза.

100

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 910 / 2310 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]