Введение к работе
Актуальность проблемы
Рак легкого (РЛ) - одно из наиболее распространенных злокачествешагх новообразований человека. По данный Международного агентства по изучению рака (МАИР), в мире ежегодно диагностируют около 1 млн новых случаев РЛ, что составляет более 12% от числа всех выявляемых злокачественных новообразований.
Проблема РЛ может рассматриваться как экологическая проблема, поскольку возникновение и развитие этой опухоли связано с курением я такими экологическими факторами, как химические вещества и ионизирующая радиация.
В последние годы при обследовании большого числа лиц, было отмечено значительное увеличение заболеваемости и смертности от рака легкого среди населения, контактировавшего с радиацией на полигонах в области Семипалатинска и Маршалловых островов, во время аварии 1986 года на Чернобыльской АЭС, пострадавших от последствий атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки. Поэтому можно заключить, что радиационный рак легкого - продукт современной цивилизации.
Уровень радиации, которой подвергаются жители Семипалатинска, где в свое время проводились ядерные испытания, до сих пор в 600 раз превышает обычные нормы и соответствует радиационному фону в Хиросиме после атомной бомбардировки.
Первый ядерный взрыв на Семипалатинском ядерном полигоне был произведен 29 августа 1949 года, последний -19 октября 1989 года. За 40 лет на полигоне произведено 470 ядерных взрывов: 88 воздушных, 30 наземных (из них 5 не сработали), 352 подземных. (Дубасов Ю.В., «Семипалатинский полигон - Алтай», 1994 г.). Информация о наземных ядерных испытаниях, содержащая наиболее полные сведения о порядковом номере, дате, месте проведения, цели, энерговыделении и высоте подрыва ядерного устройства, представлена на первом международном семинаре по проекту РАДТЕСТ (январь 1994 г., Вена, Австрия) и отработана под эгидой Межведомственной экспертной комиссии по оценке радиационной и сейсмической безопасности подземных ядерных испытаний с уточнением данных и с оценкой количества биологически значимых радионуклидов: строгщия-90 и цезия-137.
За пределы полигона вышли радиоактивные облака 35 воздушных и наземных взрывов и газовая фракция 69 подземных взрывов. Это обусловило радиационное загрязнение восточной части территории Казахстана. Согласно данным архивных материалов за период с 1949 по 1990 годы радиоактивные осадки распространились на территории 304 тыс. кв. км. с населением около 1,7 млн. человек. В 711 населенных
4 пунктах доза облучения населения превысила годовую норму (0,1 бэр). Максимальньк значения дозы достигали 448 бэр за весь период испьггашш. Результаты экспедиционныэ исследований Академии наук Республики Казахстан, проведенные еще в конце 50 годов показали экологическую опасность проведения испытаний, наличие повышенного радиоактивного загрязнения территорий, прилегающих к Семипалатинскому полигону, і возникновение патологии у людей.
Исследование Y.E. Dubrova (Science, Vol. 295, 2002) показывает, что воздействиі радиоактивных осадков вследствие испытаний ядерного оружия на Ссмипалатинскок ядерном полигоне в конце 40-х, начале 50-х гг., вызвало многочисленные мутации і геноме эмбрионов матерей, проживавших на радиоактивно загрязненных территориях.
В Семипалатинске в 2 раза упала рождаемость, увеличилось число раковьс заболеваний, психических расстройств, дети рождаются с патологией (Ходаева О.В. «Столичное обозрение», Алматы,1998 г.).
В последнее время накоплена масса информации о молекулярных основа: патогенеза рака легкого, однако результаты этих исследований зачастую противоречивы морфологической гетерогенности опухолей уделяется недостаточно внимания Малоизученными остаются морфологические и молекулярно-генетические особенності РЛ, развившегося у лиц, длительно контактировавших с радиоактивными веществами.
Остаются нерешенными и спорными вопросы о существовании особенностеі гистогенеза и дифференцировки опухолевых клеток РЛ у лиц, проживавших н радиоактивно загрязненных территориях.
Целью настоящей работы явилось изучение особенностей морфологи* цитогенеза и экспрессии биомолекулярных маркеров РЛ, развившегося у лиц, длительно время проживавших на радиоактивно загрязненных территориях Семипалатинске области Казахстана.
Для реализации цели были поставлены следующие задачи:
1. Изучить морфологические и цитогенетические характеристики РЛ, развившегос
,-,у лиц, длительное время проживавших на радиоактивно загрязненных территория
(РЛПР).
-
Сравнить морфологические и цитогенетические особенности РЛПР с таковыми РЛ, не обусловленного воздействием радиации.
-
Изучить иммуногистохимические особенности рака легкого, развившегося у лш длительное время проживавших на радиоактивно загрязненных территориях.
4. Сравнить иммуногистохимические особенности РЛПР с таковыми у РЛ, г
обусловленного воздействием радиации.
-
Изучить роль IGF системы в раке легкого, развившегося у лиц, длительное время проживавших на радиоактивно загрязненных территориях.
-
Сравнить особенности действия IGF системы в РЛПР и в РЛ, не обусловленного воздействием радиации.
Научная новизна
Полученные в результате исследования данные позволяют говорить о том, что РЛ, возникший у лиц, длительное время проживавших на радиоактивно загрязненных территориях Семипалатинской области Казахстана, имеет морфологические, гистогенетические и молекулярно-биологические особенности, отличающие его от РЛ жителей Москвы и Казахстана.
РЛ, связанный с воздействием радиации, характеризовался постоянным обнаружением пылевых частиц и интерстициального и очагового фиброза в опухолях различной локализации и гистологического типа; преобладанием рака с нейроэндокринной дифференцировкой опухолевых клеток мелкоклеточного РЛ (МРЛ) и немелкоклеточного РЛ (НМРЛ).
Злокачественный потенциал опухолевых клеток РЛ, обусловленного воздействием радиации, судя по экспрессией онкомаркеров опухоли, был более высоким и сопровождался усилением аккумуляции в ядрах опухолевых клеток белковых продуктов экспрессии р53 и с-тус и снижением bcl-2, по сравнению с РЛ группы сравнения.
Обнаруженные закономерности подтверждаются и изменениями IGF системы в РЛ, развившемся у лиц, длительное время проживавших на радиоактивно загрязненных территориях. В опухолевых клетках отмечалась повьшгенная экспрессия IGFII, IGF связывающих протеинов (IGFBP)1,2 и более низкая экспрессия IGFBP5,6 по сравнеїшю с РЛ, развившимся у лиц, длительное время проживавших на радиоактивно загрязненных территориях.
Практическая значимость работы
Полученные данные могут быть использованы в проведении профилактики и дифференциальной диагностики РЛ, развившегося у лиц, длительное время проживавших на радиоактивно загрязненных территориях, прогнозировании течения опухолевого процесса и разработке новых методов генной терапии, а также при чтении лекций и преподавании патологической анатомии.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Рак легкого, развившийся у лиц, проживавших на радиоактивно загрязненных территориях Семипалатинской области Казахстана (РЛПР), обладает особенностями морфологии и цитогенеза. Морфологически РЛПР характеризуется наличием фиброза с
большим количеством пылевых частиц как вне, так и на территории самой опухоли. Цитогенетически РЛПР, как правило, имеет нейроэндокринный генез и представляет не только мелкоклеточный рак, но и немелкоклеточный рак легкого с нейроэндокрщшой дифференцировкой.
2. РЛПР отличается более высоким злокачественным потенциалом в сочетании с
высоким уровнем апоптоза, судя по высокому уровню экспрессии р53, с-мус, Ьах и более
низкому уровню экспрессии bcl-2 в опухолевых клетках по сравнению с раком легкого, не
обусловленным воздействием радиации. Интенсификация апоптоза в РЛПР, вероятно,
индуцирована постоянным воздействием радиации на растущую опухоль.
3. РЛПР характеризуется особенностями экспрессии членов IGF системы и
отличается более высоким уровнем экспрессии IGFTT, IGFBP1, IGFBP2 и низким уровнем
экспрессии IGFI, IGFBP3, IGFBP4, IGFBP5 в опухолевых клетках по сравнению с раком
легкого не обусловленным воздействием радиации, что свидетельствует о различиях в
механизмах пролиферации, дифференцировки и апоптоза в этих опухолях.
4. РЛПР, возникший и развивавшийся в условиях повышенной радиации, может
быть связан с радиационным воздействием, что косвенно подтверждается данными
анамнеза (годовая доза облучения превысила 0,1 бэр), наличием пневмофиброза;
нейроэндокринной дифференцировкой опухолевых клеток; усилением апоптоза в
опухоли, судя по особенностям экспрессии bcl-2, bax, p53,c-myc, IGFBP1,2,4.
Внедрение результатов исследования в практику
Материалы диссертации используются при чтении лекций и проведении практических занятий со студентами по теме «Онкоморфология легких» на кафедре патологической анатомии ММА имени И.М. Сеченова, на кафедре патологической анатомии Актюбинского медицинского университета в Казахстане, а также в работе биопсийной лаборатории.
Апробация работы
Апробация работы проведена 25 декабря 2001 г. на заседании кафедры патологической анатомии ММА им. И.М. Сеченова
Результаты исследования докладывались и обсуждались на научных конференциях кафедры патологической анатомии ММА имени И.М. Сеченова, II Съезде Международного союза ассоциаций патологоанатомов (Москва, 1999 г.), на ГХ, X и XI Национальных конгрессах по болезням органов дыхания (Москва, 1999 г., Санкт-Петербург, 2000 г. Москва, 2001 г.), на XVII и XVIII Европейских Конгрессах по патологии (Барселона, Испания, 1999 г., Берлин, Германия, 2001 г.), на IX, X и XI Конгрессах Европейского респираторного общества (Мадрид, Испания, 1999 г.,
7 Флоренция, Италия, 2000 г., Бершш, Гермаїшя, 2001 г.), на I и II Международной конференции-встречи морфологов стран Черноморского бассейна (Трабзон, Турция, 1999 г., 2000 г.), на IV республиканской конференции патологоанатомов Беларуси (Минск, Беларусь, 2000 г.), на II Российской конференции молодых ученых (Москва, 2001 г.).
Публикации По материалам диссертации опубликовано 19 работ.
Объем и структура диссертации
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов исследования и их обсуждения, заключения, выводов и списка использовапной литературы. Текст диссертации изложен на 151 странице машинописного текста, иллюстрирован 9 таблицами и 26 рисунками. Библиографический указатель включает 179 источников, в том числе 24 отечественных.