Токсическое действие циклофосфана и винкристина в разрезе хронотоксикологии
Большинство мышей гибнет в интервале от 02 ч 30 мин до 04 ч 30 мин после введения циклофосфана: при инъекции в 18 ч погибло 73,5%, в 24 ч - 80%, в 06 ч - 75% и в 12 ч-72,2% животных, т. е. различия в числе погибших за этот период животных небольшие и не имеют статистического различия. Стопроцентная гибель наблюдалась после инъекции в 18 ч через 11 ч, в 24 ч 97,1% особей погибли через 13 ч, оставшиеся 2 мыши - через 19 ч, после инъекции в 06 ч - через 8 ч 30 мин, в 12 ч - через 11 ч. Различия недостоверны. Из этих данных видно, что начиная с 4-го часа наблюдений после введения препарата гибель животных по срокам относительно «равномерная». Следовательно, суточный ритм токсичности циклофосфана, наблюдаемый у животных, содержавшихся при естественной смене дня и ночи, у мышей, которые содержались в условиях постоянного света, в первые часы извращается, а в последующие - нивелируется. Кроме того, необходимо отметить снижение общей сопротивляемости у животных, содержавшихся при постоянном свете. Если мыши в естественных условиях начинали погибать через 4 ч после введения циклофосфана и оставались живы в течение суток, то в условиях постоянного света гибель наступала уже через 30 мин после инъекции и все животные погибали в среднем в течение 12 ч.
При изучении токсичности винкристина (использовался ранее при химиотерапии рака груди) получены следующие результаты. У животных, содержавшихся в условиях естественной смены дня и ночи, обнаружен суточный ритм чувствительности к токсическому действию винкристина. Наиболее ранняя гибель (уже через сутки) отмечена в группе особей, которым винкристин вводили в 24 ч. Через 2 суток и особенно на 4-е сутки статистические различия между числом выживших животных после инъекции в 06 ч (соответственно 100 и 87%) и в 24 ч (соответственно 77 и 47%) становятся реальными. В последующие сутки наблюдений достоверность этих различий сохраняется. Однако начиная с 4-х суток после инъекций отмечается второй максимум выживаемости животных - 1в 18 ч. Через 5 и 6 суток этот максимум по отношению к 24-часовому минимуму достоверен или близок к этому. Необходимо отметить, что после регистрации гибели животных через 6 суток во все последующие сутки наблюдений гибель мышей не отмечалась, и они оставались живы в течение месяца и более. Различия между числом выживших животных после инъекций в 06 и 12 ч во все сутки наблюдений недостоверны. Поскольку различия в выживаемости животных после инъекций в 12 и 18 ч также недостоверны, можно заключить, что максимальная чувствительность к токсическому действию винкристина приходится на 24 ч, а период повышенной резистентности - на 06- 18 ч.
У животных, содержавшихся в условиях постоянного света, также выявлен суточный ритм чувствительности к токсическому действию винкристина, но характер его иной, чем в первой серии опытов. В этой серии наиболее ранняя гибель наблюдалась в группах животных, которым винкристин вводили в 18 и 24 ч. Через 3 суток статистические различия между числом выживших животных после инъекций в 18 и 24 ч (соответственно 53 и 58%) по сравнению с 12-часовым введением (89%) становятся достоверными. В последующие сутки отмечается снижение процента выживших животных после инъекций в 18; 24 и 06 ч по сравнению с этим показателем при инъекции в 12 ч. Через 6 суток максимум выживших животных отмечен после введения препарата в 12 ч (68%), а минимум - в 18 ч (34%); различия достоверны. В последующие сутки практически все мыши оказались живы (погибли только 2 особи). Поскольку различия в выживаемости животных после инъекций в 06 и 24 ч (соответственно 37 и 39%) по сравнению с таковой при инъекции в 12 ч (68%) также достоверны, можно заключить, что максимум резистентности к токсическому действию винкристина у животных, содержавшихся в условиях постоянного света, приходится на 12 ч, а период наибольшей чувствительности - на 18-06 ч.
Таким образом, при выключении такого важного «датчика времени», как фотопериодичность, происходит извращение суточного ритма чувствительности к токсическому действию винкристина. Так, при естественной смене дня и ночи наблюдался только 24-часовой минимум резистентности, тогда как в остальные часы исследования отмечена повышенная сопротивляемость организма. У животных, содержавшихся при постоянном свете, напротив, на 3 срока исследования приходится минимальная резистентность, а максимум сопротивляемости отмечен только после инъекции в 12 ч. Следовательно, изменяются как сами часовые «точки» максимальной и минимальной резистентности, так и их количественное соотношение на протяжении суток! Вместе с тем необходимо заметить, что при отсутствии фотопериодичности, как и в опытах с циклофосфаном, снижается общая сопротивляемость организма всех животных. Из исходного числа мышей, содержавшихся в естественных условиях, выжило 60%, тогда как в условиях постоянного света - 43,4%.
Прежде чем перейти к рассмотрению экспериментов по изучению токсичности абсолютной гиперкапнии, необходимо остановиться на методике постановки опытов, которые были проведены нами совместно с Ю. Н. Грацинским и В. Ф. Кудиновой. Чувствительность мышей к гиперкапнии определяли по методике регистрации времени (в секундах) выхода животного из «бокового положения». Этот метод в литературе именуется «регистрация времени восстановления рефлекса позы». В банку, куда из баллона через переходное устройство постоянно поступал углекислый газ (насыщенность его в замкнутом объеме составляла 98,88%), опускали мышь. Через 10 с животное быстро вынимали и клали на стол. Включив секундомер, фиксировали момент принятия животным «бокового положения», а выключая секундомер, в момент, когда мышь резко вставала на лапки, регистрировали время восстановления физиологической позы (время выхода из «бокового положения»). Это индивидуальное время и служило критерием чувствительности животного к токсическому действию гиперкапнии.
При исследовании токсичности гиперкапнии через 1 месяц выявлено, что происходят дальнейший сдвиг максимума чувствительности по фазе на дневные часы- 10-1.6 ч, а также увеличение периода повышенной - чувствительности на протяжении суток. Если в исходном опыте максимальная чувствительность отмечена в 06-10 ч, а в остальное время исследований наблюдалась относительная резистентность, то через месяц пребывания мышей в условиях постоянного освещения, напротив, период повышенной чувствительности приходится на 10-16-22 ч, а максимум резистентности отмечен только в 04 ч. Следовательно, при постоянном освещении происходит как сдвиг ритма чувствительности по фазе, так и удлинение временной зоны повышенной чивствительности к гиперкапнии на протяжении суток, что было отмечено в опытах с винкристином.
При возвращении животных в условия естественной смены дня и ночи характер суточного ритма резко менялся, кривые токсичности гиперкапнии имеют две вершины с максимумом чувствительности в 02 и 10 ч. Если через 2 недели реадаптации 2-часовой подъем и 6-часовой спуск еще недостоверны, хотя подъем и близок к реальности, то через месяц суточный ритм токсичности имеет отчетливый двухвершинный характер с максимумом чувствительности в 02 и 10-14 ч и минимумом в 22 и 06 ч. Через 2 месяца реадаптации вид кривой вновь меняется: повышенная чувствительность в 22- 04-10 ч, а минимум в 16 ч. Вместе с тем обращают на себя внимание ее «уплощенность» и уменьшение в 2 раза времени восстановления физиологической позы в часы максимальной чувствительности (в 04 ч - 46 с, в 10 ч - 45 с) по сравнению с 6-часовой «точкой» исходной кривой (93 с). И наконец, через 2 месяца кривая токсичности гиперкапнии имеет одну вершину с максимумом чувствительности в 04-10 ч и минимумом в 22 и 16 ч. Она весьма сходна с кривой, выявленной у животных первой серии опытов, содержавшихся в условиях естественной смены дня и ночи.
Следовательно, и при изучении токсичности гиперкапнии показано, что постоянное освещение приводит к нарушению суточного ритма чувствительности организма к повреждающему воздействию. Во-первых, происходит сдвиг акрофазы чувствительности в периоде, а во-вторых, так же как в опытах с винкристином, увеличивается временная «зона» повышенной чувствительности на протяжении суток. Однако более значительные нарушения ритма выявлены в условиях реадаптации, когда вначале ритм был двухвершинным, а затем кривая «уплощалась», и только через 2 месяца восстанавливался исходный суточный ритм чувствительности.
При изучении токсичности винкристина (использовался ранее при химиотерапии рака груди) получены следующие результаты. У животных, содержавшихся в условиях естественной смены дня и ночи, обнаружен суточный ритм чувствительности к токсическому действию винкристина. Наиболее ранняя гибель (уже через сутки) отмечена в группе особей, которым винкристин вводили в 24 ч. Через 2 суток и особенно на 4-е сутки статистические различия между числом выживших животных после инъекции в 06 ч (соответственно 100 и 87%) и в 24 ч (соответственно 77 и 47%) становятся реальными. В последующие сутки наблюдений достоверность этих различий сохраняется. Однако начиная с 4-х суток после инъекций отмечается второй максимум выживаемости животных - 1в 18 ч. Через 5 и 6 суток этот максимум по отношению к 24-часовому минимуму достоверен или близок к этому. Необходимо отметить, что после регистрации гибели животных через 6 суток во все последующие сутки наблюдений гибель мышей не отмечалась, и они оставались живы в течение месяца и более. Различия между числом выживших животных после инъекций в 06 и 12 ч во все сутки наблюдений недостоверны. Поскольку различия в выживаемости животных после инъекций в 12 и 18 ч также недостоверны, можно заключить, что максимальная чувствительность к токсическому действию винкристина приходится на 24 ч, а период повышенной резистентности - на 06- 18 ч.
У животных, содержавшихся в условиях постоянного света, также выявлен суточный ритм чувствительности к токсическому действию винкристина, но характер его иной, чем в первой серии опытов. В этой серии наиболее ранняя гибель наблюдалась в группах животных, которым винкристин вводили в 18 и 24 ч. Через 3 суток статистические различия между числом выживших животных после инъекций в 18 и 24 ч (соответственно 53 и 58%) по сравнению с 12-часовым введением (89%) становятся достоверными. В последующие сутки отмечается снижение процента выживших животных после инъекций в 18; 24 и 06 ч по сравнению с этим показателем при инъекции в 12 ч. Через 6 суток максимум выживших животных отмечен после введения препарата в 12 ч (68%), а минимум - в 18 ч (34%); различия достоверны. В последующие сутки практически все мыши оказались живы (погибли только 2 особи). Поскольку различия в выживаемости животных после инъекций в 06 и 24 ч (соответственно 37 и 39%) по сравнению с таковой при инъекции в 12 ч (68%) также достоверны, можно заключить, что максимум резистентности к токсическому действию винкристина у животных, содержавшихся в условиях постоянного света, приходится на 12 ч, а период наибольшей чувствительности - на 18-06 ч.
Таким образом, при выключении такого важного «датчика времени», как фотопериодичность, происходит извращение суточного ритма чувствительности к токсическому действию винкристина. Так, при естественной смене дня и ночи наблюдался только 24-часовой минимум резистентности, тогда как в остальные часы исследования отмечена повышенная сопротивляемость организма. У животных, содержавшихся при постоянном свете, напротив, на 3 срока исследования приходится минимальная резистентность, а максимум сопротивляемости отмечен только после инъекции в 12 ч. Следовательно, изменяются как сами часовые «точки» максимальной и минимальной резистентности, так и их количественное соотношение на протяжении суток! Вместе с тем необходимо заметить, что при отсутствии фотопериодичности, как и в опытах с циклофосфаном, снижается общая сопротивляемость организма всех животных. Из исходного числа мышей, содержавшихся в естественных условиях, выжило 60%, тогда как в условиях постоянного света - 43,4%.
Прежде чем перейти к рассмотрению экспериментов по изучению токсичности абсолютной гиперкапнии, необходимо остановиться на методике постановки опытов, которые были проведены нами совместно с Ю. Н. Грацинским и В. Ф. Кудиновой. Чувствительность мышей к гиперкапнии определяли по методике регистрации времени (в секундах) выхода животного из «бокового положения». Этот метод в литературе именуется «регистрация времени восстановления рефлекса позы». В банку, куда из баллона через переходное устройство постоянно поступал углекислый газ (насыщенность его в замкнутом объеме составляла 98,88%), опускали мышь. Через 10 с животное быстро вынимали и клали на стол. Включив секундомер, фиксировали момент принятия животным «бокового положения», а выключая секундомер, в момент, когда мышь резко вставала на лапки, регистрировали время восстановления физиологической позы (время выхода из «бокового положения»). Это индивидуальное время и служило критерием чувствительности животного к токсическому действию гиперкапнии.
При исследовании токсичности гиперкапнии через 1 месяц выявлено, что происходят дальнейший сдвиг максимума чувствительности по фазе на дневные часы- 10-1.6 ч, а также увеличение периода повышенной - чувствительности на протяжении суток. Если в исходном опыте максимальная чувствительность отмечена в 06-10 ч, а в остальное время исследований наблюдалась относительная резистентность, то через месяц пребывания мышей в условиях постоянного освещения, напротив, период повышенной чувствительности приходится на 10-16-22 ч, а максимум резистентности отмечен только в 04 ч. Следовательно, при постоянном освещении происходит как сдвиг ритма чувствительности по фазе, так и удлинение временной зоны повышенной чивствительности к гиперкапнии на протяжении суток, что было отмечено в опытах с винкристином.
При возвращении животных в условия естественной смены дня и ночи характер суточного ритма резко менялся, кривые токсичности гиперкапнии имеют две вершины с максимумом чувствительности в 02 и 10 ч. Если через 2 недели реадаптации 2-часовой подъем и 6-часовой спуск еще недостоверны, хотя подъем и близок к реальности, то через месяц суточный ритм токсичности имеет отчетливый двухвершинный характер с максимумом чувствительности в 02 и 10-14 ч и минимумом в 22 и 06 ч. Через 2 месяца реадаптации вид кривой вновь меняется: повышенная чувствительность в 22- 04-10 ч, а минимум в 16 ч. Вместе с тем обращают на себя внимание ее «уплощенность» и уменьшение в 2 раза времени восстановления физиологической позы в часы максимальной чувствительности (в 04 ч - 46 с, в 10 ч - 45 с) по сравнению с 6-часовой «точкой» исходной кривой (93 с). И наконец, через 2 месяца кривая токсичности гиперкапнии имеет одну вершину с максимумом чувствительности в 04-10 ч и минимумом в 22 и 16 ч. Она весьма сходна с кривой, выявленной у животных первой серии опытов, содержавшихся в условиях естественной смены дня и ночи.
Следовательно, и при изучении токсичности гиперкапнии показано, что постоянное освещение приводит к нарушению суточного ритма чувствительности организма к повреждающему воздействию. Во-первых, происходит сдвиг акрофазы чувствительности в периоде, а во-вторых, так же как в опытах с винкристином, увеличивается временная «зона» повышенной чувствительности на протяжении суток. Однако более значительные нарушения ритма выявлены в условиях реадаптации, когда вначале ритм был двухвершинным, а затем кривая «уплощалась», и только через 2 месяца восстанавливался исходный суточный ритм чувствительности.