Обмеження калорій зменшує частоту розвитку мієлоїдного лейкозу, викликаного одним цілим тілом

Казуко Йошида

* Відділ біології та онкології, Національний інститут радіологічних наук, Inage-ku Chiba-shi, Chiba-263, Японія; і ‡ Відділ клітинної та молекулярної токсикології, Національний інститут наук про здоров’я, Сетагаяку, Токіо 158, Японія

Тору Іноуе

* Відділ біології та онкології, Національний інститут радіологічних наук, Inage-ku Chiba-shi, Chiba-263, Японія; та ‡ Відділ клітинної та молекулярної токсикології, Національний інститут наук про здоров’я, Сетагаяку, Токіо 158, Японія

Кумі Нодзіма

Йоко Хірабаясі

Тошіхіко Садо

Анотація

Обмеження у харчуванні, особливо обмеження калорій, є основним модифікатором експериментального канцерогенезу і, як відомо, значно зменшує частоту новоутворень. Гросс і Дрейфус [Гросс, Л. і Дрейфус, Ю. (1984) Зб. Natl. Акад. Наук. США 81, 7596–7598; Гросс, Л. та Дрейфус, Ю. (1986) Зб. Natl. Акад. Наук. USA 83, 7928–7931] повідомили, що обмеження на 36% споживання калорій різко зменшило індуковані радіацією тверді пухлини та/або лейкемії. Їх протокол переважно продукував лімфатичні новоутворення. Цікавим є спостереження за ефектом обмеження калорій на індукований радіацією мієлоїдний лейкоз, оскільки спостерігалося збільшення захворювання у тих, хто вижив від атомних бомб у Хіросімі та Нагасакі. Спонтанна захворюваність на мієлоїдний лейкоз у мишей-самців C3H/He становить 1%, а частота зросла до 23,3% при призначенні 3 Гр рентгенівського опромінення всього тіла. Однак виявлено, що частота мієлоїдного лейкозу значно зменшується внаслідок обмеження калорій; його було знижено до 7,9% та 10,7%, коли обмеження розпочато до (6 тижнів) та після (10 тижнів) опромінення відповідно. Крім того, початок мієлоїдного лейкозу в обох обмежених групах подовжився більшою мірою порівняно з контрольною групою дієти. Калорійне обмеження продемонструвало значне продовження тривалості життя в групах, які сидять на дієті з обмеженим доступом після опромінення, до або після обмеження в харчуванні, порівняно з мишами, яких лише опромінювали.

Обмеження у харчуванні, особливо обмеження калорій, є основним канцерогенним модифікатором під час експериментального канцерогенезу і, як відомо, значно зменшує спонтанну (1–4) та індуковану частоту хімічних речовин (5–7). Значно менше відомо про вплив обмеження дієти на радіаційний канцерогенез/лейкемогенез, і опубліковано чотири доповіді, що стосуються впливу на радіоактивний туморогенез. Звіти Гросса та Дрейфусса (8–11) показали, що обмеження дієти та/або калорій може також зменшити частоту радіаційно-індукованих новоутворень (8–11). У їхніх звітах обмеження у харчуванні на 36% різко зменшило радіаційно викликані пухлини та/або лейкемії. Оскільки їх протокол п’яти послідовних γ-опромінень усього тіла по 1,50 Гр кожне, що проводився з інтервалом в тиждень, давав переважно лімфатичні новоутворення, з більшим рівнем захворюваності на лімфоми тимусу, їх спостереження обмежувались лімфатичними новоутвореннями (8-11). Цікавим є вивчення впливу обмеження калорій на індукований радіацією мієлоїдний лейкоз як експериментальної моделі, оскільки це захворювання, як відомо, є одним з найвищих лейкозів людини, який значно збільшився серед тих, хто вижив від атомних бомб в Хіросімі та Нагасакі (12, 13).

Експериментальний мієлоїдний лейкоз у мишей-самців C3H/He збільшився з 1% до 23,3% після впливу рентгенівського опромінення 3 Гр (14). Захворюваність також була змінена і була збільшена до ≈40% або одноразовою дозою преднізолону, або індукованим асептичним запаленням (14, 15). Таким чином, система видається чудовою тваринною моделлю для вивчення модифікацій шляхом обмеження калорійності радіаційно-індукованого мієлоїдного лейкозу.

В експериментах, про які повідомляється в цій роботі, проводились спостереження протягом усього життя, і, коли це було можливо, проводились повні анатомічні та патологічні обстеження, щоб визначити навіть сліди доказів розвитку лейкемії. Результати показали, що індуковане збільшення лейкозу шляхом опромінення, понад 99% якого складало мієлоїдний лейкоз, було зменшено вдвічі - тобто на 52,9–65,2% через обмеження дієтичних калорій. Крім того, опромінення як до, так і після початку дієтичних обмежень призвело до зменшення рівня лейкемії, маючи на увазі, що придушення захворюваності пов'язане зі змінами в середовищі середовища, викликаними обмеженням калорій.

МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ

Були використані шеститижневі самці мишей C3H/HeNirMs, виведені в нашому інституті. По три миші були розміщені в екологічно чистих звичайних приміщеннях, які забезпечували високоефективне повітря, відфільтроване твердими частинками (HEPA), протягом 12-годинного циклу світло/темрява в авторизованому приміщенні для тварин лабораторного центру досліджень тварин при Національному інституті ім. Радіологічні науки. Все обладнання та матеріали, включаючи клітини, пляшки з водою та дерев’яні тріски для постільних речей, були стерилізовані. Постійне мікробіологічне обстеження експериментальних мишей, що утримуються в цьому приміщенні, показало, що вони вільні від усіх патогенних мікроорганізмів, які за нашими специфічними критеріями, що не містять збудників (SPF), визначаються як специфічні патогени (16).