технологии в сопроводительном
лечении онкологических больных
И. Р. Рахматуллина*
Актуальность темы. Вторичные иммунодефицитные
состояния, возникающие при химио- и лучевой терапии
больных со злокачественными опухолями, приводят к возникновению различных иммунопатологических
синдромов, ухудшая качество жизни пациентов и создавая тем самым предпосылки
для поиска и внедрения в клиническую практику новых эффективных методов
сопроводительного лечения. Одним из эффективных иммуномодулирующих и
активных адаптогенных физических факторов является
лазерное излучение. Уникальным видом лазерного излучения, сочетающего в себе
признаки высокоэнергетического и низкоинтенсивного
светового воздействия, является родаминовый лазер.
Уникальность свойств излучения состоит в его выраженной проникающей способности
за счет большой плотности лучистого потока от 10 до 200 Вт/см2
и желто-зеленого спектра. При такой плотности потока и постоянном режиме
произошло бы резкое перегревание тканей, но тепловой эффект неощутим [8] т.к.
облучение идет чрезвычайно короткими (10-8 с) импульсами.
Механизмы
терапевтического действия лазерной терапии очень разнообразны и до конца точно
не установлены. Клинически благоприятное влияние лазерного облучения
определяется его противовоспалительным, анальгезирующим, антиспастическим, противоотечным, антисекреторным,
рассасывающим, репаративным, иммуностимулирующим,
десенсибилизирующим эффектами. Многочисленными экспериментальными исследованиями
было доказано, что иммунологическую реактивность организма может изменять
локальное лазерное облучение зон тимуса и селезенки. В литературе встречаются
сообщения о морфо-функциональных преобразованиях в тимусе, селезенке и лимфатических
узлах при различных способах облучения гелий-неоновым и инфракрасным лазерами
[5, 7]. На настоящий момент не изучены морфологические изменения в тимусе и
селезенке при облучении их родаминовым лазером и,
следовательно, не решен вопрос о целесообразности использования такого вида и
способа излучения с целью иммуномодуляции. Нами были научно обоснованы
морфологические основы допустимых параметров данного вида лазерного излучения
для возможного последующего использования в коррекции нарушений иммунной
системы у онкологических больных путем действия на ее органы.
Материалы и
методы исследования. Экспериментальная часть исследования выполнена
на 60 беспородных мышах-самках весом 14-16 г, воспроизводимых в пределах одной
популяции в питомнике лабораторных животных ГУП "Иммунопрепарат".
Все животные содержались в стандартных условиях вивария, со свободным доступом
к воде и пище. 10 мышей составили контрольную группу. Шерсть животных перед облучением тщательно
сбривали. Облучение зон проекции тимуса и селезенки проводили от лазерной
импульсной установки АЛТ-1, генерирующей излучение желто-зеленого спектра, длиной
волны 575-580 нм, мощностью импульса после световода
- 10 кВт. Осуществляли декапитацию опытных животных. После извлечения тимус и
селезенка взвешивались на торсионных весах ВТ-500.
Объекты исследования фиксировали в 10% формалине в течение
24 часов, обезвоживание их осуществляли проводкой по спиртам возрастающей
крепости. Заливку материала осуществляли
парафином. С парафиновых блоков делали гистологические срезы толщиной 5-7 мкм,
после депарафинирования их окрашивали гематоксилин-эозином. Срезы обезвоживали в спиртах возрастающей
крепости, просветляли в ксилоле, заключали в бальзам
и просушивали в термостате. Схема организации опытов представлена в табл. 1.
Таблица 1
Схема организации опытов облучения селезенки и тимуса
|
Режим облучения |
Длит-ть облуч-я, с |
Частота, Гц; (мощность импульса, кВт) |
Срок взятия, час |
Гр. |
n |
|
1 раз |
60 |
1(10) |
2 |
I а |
10 |
|
Ежедневно, 5 сут |
60 |
1(10) |
24 |
I b |
10 |
|
1 раз |
180 |
2(10) |
2 |
II a |
10 |
|
Ежедневно, 5 сут |
180 |
2(10) |
24 |
II b |
10 |
|
1 раз |
300 |
3(10) |
2 |
III а |
10 |
|
Ежедневно, 5 сут |
300 |
3(10) |
24 |
III b |
10 |
Для объективизации
результатов сравнительного изучения животных разных групп нами отобраны категорийные (описательные) и счетные, выраженные количественно
(вариационные) признаки, отражающие состояние органов иммунной системы. Эти
признаки взаимно дополняли друг друга; среди счетных признаков как наиболее
значимые выделялись величины массы тимуса и селезенки, площади функциональных
зон исследуемых лимфоидных органов, их клеточная плотность. Гистологические
исследования проводились с помощью светового микроскопа МБИ-3 с бинокулярной
насадкой АУ-26. Для морфометрии использовалась стандартная морфометрическая
сетка [1]. Подсчет клеток проводился при окуляре 7, объективе 40 в 100 ячейках
сетки. Учитывались все ядра, расположенные в ячейке и пересеченные правой и
верхней ее сторонами. Счет производился строго в одних и тех же ячейках,
выбранных по таблице случайных чисел. Поле зрения в одной зоне менялось пять
раз. Т.о., обеспечивалась репрезентативность признака, т.е. каждая клетка имела
равную возможность быть сосчитанной.
В вилочковой железе регистрировались индексы площади
функциональных зон, соотношение их - корково-медуллярный индекс (КМИ), определяли
индекс содержания кариоцитов в зонах. В селезенке
изучались следующие показатели: индексы
площади (ИП) белой и красной пульпы и
индексы клеточной плотности (ИКП)
функциональных зон. Перечисленные ИП отражают отношение площади изучаемых
структур к площади среза [3]. ИКП показывают содержание кариоцитов
в единице площади исследуемых функциональных зон [1, 2]. Одним из критериев
оценки реакции тимо-лимфоцитарной системы на
воздействие лазерного излучения избрали
изменение массы тимуса и селезенки, отражающее в достаточной степени
напряженность всей лимфоидной ткани [10, 11]. Индексы массы тимуса и селезенки
представляют отношение массы органа в мг к массе животного в г [9]. Для
статистического анализа полученных данных по каждому вариационному ряду,
соответствующему показателям одной группы животных, подсчитывали среднюю арифметическую стандартную ошибку (М+ m).
Для сравнения средних величин применялся критерий t Стьюдента, устанавливающий статистическую
значимость различий (р). Результаты считали
достоверными при р<0,05
[4].
Структурные
изменения селезенки после воздействия лазерного излучения в
сериях эксперимента, М+ m
|
|
Группы животных |
||||||
|
Контроль |
I a |
I b |
II a |
II b |
III a |
III b |
|
|
ИП белой пульпы |
0,32+ 0,12 |
0,35+ 0,09 |
0,63+ 0,09 р<0,05 |
0,35+ 0,14 |
0,66+ 0,08 р<0,05 |
0,3+ 0,02 |
0,63+ 0,07 р<0,05 |
|
ИП красной пульпы |
0,68+ 0,12 |
0,65+ 0,21 |
0,35+ 0,09 р<0,05 |
0,65+ 0,19 |
0,34+ 0,04 р<0,01 |
0,69+ 0,21 |
0,37+ 0,11 р<0,05 |
|
ИКП белой пульпы |
2,78+ 0,16 |
3,35+ 0,3 |
3,52+ 0,1 р<0,001 |
3,66+ 0,27 р<0,01 |
4,97+ 0,2 р<0,001 |
3,69+ 0,13 р<0,001 |
4,12+ 0,07 р<0,001 |
|
ИКП красной пульпы |
1,37+ 0,2 |
2,86+ 0,3 р<0,001 |
3,47+ 0,39 р<0,001 |
3,31+ 0,29 р<0,001 |
4,13+ 0,48 р<0,001 |
3,21+ 0,53 р<0,01 |
3,7+ 0,22 р<0,001 |
Материалом клинической части исследования явились
результаты обследования 100 больных
раком шейки матки, получающих сочетанную лучевую терапию. Из 100 больных у
67 была установлена II стадия заболевания, у 23 - III стадия. Средний возраст исследуемой группы лиц
составил 59,9+ 1,2 года. Наиболее часто встречающимся в исследуемой группе
являлся плоскоклеточный рак - на его долю приходилось 92%. Влагалищный вариант
распределения опухоли без специфической инфильтрации параметриев
установлен у 2 больных, параметральный вариант - у 73
пациенток. Наибольшее распространение опухоли с поражением тазовой клетчатки с
одной или с обеих сторон с инфильтрацией стенок влагалища было у 25 больных.
Воздействие лазерным излучением на зоны тимуса и селезенки и изучение иммунного
статуса проведено 100 пациенткам, которым проводилась сочетанная лучевая
терапия рака шейки матки. Лазерную терапию проводили на твердотельном аппарате
с перестраиваемой длиной волны производства НПО "Зенит" (г. Зеленоград) -
портативной установке АЛТ-1. Лазерную терапию проводили медицинские работники,
прошедшие специальную подготовку в соответствии с "Санитарными нормами и правилами
устройства и эксплуатации лазеров"
¦1292-81. Физико-технические условия лазерной терапии были следующими:
длина волны - 575-580 нм, частота импульсов 1 Гц, мощность импульса после световода 10 кВт. Активной средой служил органический
краситель родамин 6ж в твердой матрице (полиметилакрилат).
Таблица 3
Структурные
изменения тимуса после воздействия лазерного излучения в
сериях эксперимента, М+ m
|
Показатели |
Группы животных |
||||||
|
Контроль |
I a |
I b |
II a |
II b |
III a |
III b |
|
|
ИП коры |
0,77+ 0,11 |
0,75+ 0,17 |
0,78+ 0,15 |
0,76+ 0,09 |
0,77+ 0,1 |
0,75+ 0,11 |
0,74+ 0,13 |
|
ИП мозгового вещества |
0,24+ 0,02 |
0,25+ 0,04 |
0,24+ 0,05 |
0,24+ 0,01 |
0,24+ 0,04 |
0,25+ 0,09 |
0,26+ 0,03 |
|
ИКП коры |
7,4+ 0,12 |
7,26+ 0,17 |
7,36+ 0,13 |
7,14+ 0,11 |
7,2+ 0,16 |
7,12+ 0,19 |
5,48+ 0,07 р<0,001 |
|
ИКП мозгового вещества |
4,35+ 0,09 |
4,46+ 0,14 |
4,51+ 0,19 |
4,65+ 0,21 |
5,68+ 0,11 р<0,001 |
4,42+ 0,19 |
5,23+ 0,06 р<0,001 |
|
КМИ |
3,18+ 0,17 |
3,09+ 0,21 |
3,32+ 0,29 |
3,07+ 0,12 |
3,31+ 0,16 |
3,07+ 0,14 |
2,97+ 0,19 |
В соответствии с методическими рекомендациями Российской
медицинской академии последипломного образования [6] облучали зоны тимуса
(область грудины на уровне прикрепления II ребра) и селезенки
(левое подреберье). Облучение было дистанционным, проводилось с помощью
кварцевого волоконного световода на фиксированном
держателе. В зоне тимуса и селезенки облучали по одному полю, диаметр которых
составил соответственно 3 и 5 см, в течение 60 с. Лазерную терапию проводили
ежедневно курсом из 5-7 сеансов.
Результаты. При гистологическом исследовании препаратов селезенки
у животных группы I a наблюдалось достоверное увеличение ИКП красной
пульпы, но отличий ИП белой и красной пульпы от контроля не обнаружено (табл.
2). Отмечены незначительное полнокровие селезенки, размытость границ фолликулов.
В тимусе у этой группы животных границы
между корковым и мозговым веществом были четкими. Клеточная плотность функциональных зон и корково-медуллярный
индекс достоверно не отличались от контрольных значений (табл. 3).
У животных группы I b отмечались
умеренная гиперплазия лимфоидных фолликулов селезенки, множество герминативных
центров. Площадь белой пульпы была увеличена. Возросла плотность клеток (клеточность) красной и белой пульпы селезенки. В красной
пульпе встречалось большое количество клеток миелоидного ряда. При
гистологическом исследовании препаратов тимуса группы I b морфометрическая структура его достоверно не
изменилась. КМИ оставался величиной стабильной. В мозговом веществе тимуса шла
тенденция к усилению гормональной активности в виде увеличения количества эпителиоретикулоцитов, причем часть их имела очень крупные
светлые ядра. Признаков атрофии тимуса не выявлено.
У животных группы IIa различий в морфометрической структуре тимуса и
селезенки не выявлено. Клеточная плотность фолликулов и красной пульпы
селезенки была увеличена. Было умеренно выражено полнокровие красной пульпы
селезенки, в краевых синусах появились полиморфно-ядерные лейкоциты. Границы
фолликулов были нечеткими. Гуморальная активность зародышевых центров не была
выражена. Границы коры и мозгового вещества тимуса были четкими, наблюдалось
незначительное полнокровие мозгового вещества. Клеточная плотность
функциональных зон вилочковой железы достоверно не изменилась. У животных
группы II b и III b наблюдались сходные изменения в селезенке. Отмечалась
выраженная гиперплазия центральной и периферической зон лимфоидных фолликулов
селезенки. За счет образования розеткоподобных
структур из бластных лимфоцитов и мононуклеарных
клеток в синусах красной пульпы, а также вокруг мелких артериол
происходило тотальное заполнение красной пульпы и слияние между собой краевых
зон фолликулов, что вело к резкому увеличению индекса белой пульпы. Клеточная
плотность белой и красной пульпы достоверно превышала контрольные значения.
Наблюдалось большое количество активных герминативных центров; в красной пульпе
были миелопоэтические клетки - предшественники эритроидного ряда с признаками митотической активности.
При гистологическом исследовании препаратов тимуса у
животных группы II b различий в
площади коркового и мозгового вещества не выявлено, при этом возросла клеточная
плотность мозгового вещества, что, вероятно, можно объяснить усилением миграции
на периферию. Границы коры и мозгового вещества оставались четкими, в мозговом
веществе встречалось большое количество макрофагов, гипертрофированных эпителиоцитов
с крупными "просветленными" ядрами.
У животных группы III b с
усилением дозы лазерного излучения наблюдалась та же направленность сдвигов в
тимусе, что и в группе II b. Так, наряду с достоверным уменьшением клеточной
плотности коры тимуса произошло увеличение клеточной плотности мозгового
вещества. Однако в тимусе у животных группы III b
наблюдалось разделение коркового
вещества на фолликулоподобные участки, разрыхление
соединительно-тканных структур в основном за счет отека. В коре встречались
зоны опустошения, лишенные лимфоидного компонента. В некоторых случаях в
корковом веществе вилочковой железы обнаружено много распадающихся лимфоцитов в
виде интенсивно базофильных капель (апоптоз), часто локализующихся рядом с эпителиоцитами.
У животных группы III a
наблюдалось увеличение КП белой и красной пульпы селезенки при отсутствии
изменений в морфометрической структуре. Было резко выражены полнокровие красной
пульпы селезенки, сладжирование эритроцитов; границы
фолликулов были размытыми, в краевых синусах встречалось множество
полиморфно-ядерных лейкоцитов, появились признаки гемосидероза. Границы коркового и мозгового вещества тимуса
были нечеткими, наблюдалось умеренное полнокровие мозгового вещества. Клеточная
плотность функциональных зон вилочковой железы достоверно не менялась. Реакции эпителиоретикулоцитов не выявлено.
Таким образом, на
основании экспериментального исследования установлено, что родаминовый
лазер обладает эффективным иммуномодулирующим действием, направленность которого
зависит от локализации воздействия и дозы излучения. При кратном воздействии на
органы иммуногенеза малых доз лазерного излучения в сериях эксперимента I b и II b наблюдался выраженный
иммуностимулирующий эффект. Отмечена тенденция к активизации гормональной активности
эпителиальных клеток тимуса, а также к усилению процессов пролиферации и дифференцировки
в селезенке. Доказанный в экспериментальных исследованиях иммуномодулирующий
эффект родаминового лазера при кратном воздействии
малых доз на зоны проекции лимфоидных органов был реализован в сопроводительном
лечении больных раком яичников и раком шейки матки.
Лазерное облучение зон тимуса и селезенки проведено у
100 больных раком шейки матки на фоне базисной сочетанной лучевой терапии с
целью коррекции вторичного иммунодефицита и профилактики иммунопатологических
синдромов. Средний возраст пациенток составлял 57,4+ 1,4 года. Клиническое состояние
больных оценивали на протяжении всего курса ЛТ. Основные иммунологические
показатели определялись через 10 и 30 дней после завершения сеанса ЛТ (табл.
4).
Следует отметить, что в целом положительные сдвиги определялись
в фагоцитарном звене иммунной системы: произошло достоверное увеличение
фагоцитарной активности (ФА) (45,2% и 43,4% через 10 и 30 дней после завершения курса ЛТ, р<0,001) и фагоцитарное число Райта
(ФЧ) (4,2 и 3,9 через 10 и 30 дней, р<0,01). Резервный литический
потенциал через 10 дней был достоверно выше контрольных значений и достигал
48,8% (р<0,01).
Индекс стимуляции составлял 1,8 (р<0,001)
и 1,4 (р<0,05) через 10 и 30 дней
соответственно. Через 10 дней после завершения курса ЛТ относительное
количество CD16 возросло до 12% (р<0,001), но через 1 месяц их количество
было ниже нормы. Характеризуя изменения в Т-клеточном
звене иммунной системы, можно отметить тенденцию к увеличению CD3 через 10
дней после ЛТ (р<0,05),
через 30 дней их относительное число было ниже контрольных значений.
|
Показатели |
Больные
РШМ
на
фоне СЛТ (n=50) |
Через
10
дней после ЛТ (n=100) |
Через
30
дней после ЛТ (n=100) |
|
Лимфоциты,
% |
26,1+ 1,2 |
27,2+ 1,3*** |
26,8+ 1,2*** |
|
Лимфоциты,
х109 |
1,0+ 0,4 |
1,4+ 0,3 |
0,9+ 0,4 |
|
CD3,% |
54,2+ 2,6 |
57,1+ 2,8 |
50,4+ 3,6 |
|
CD4,% |
28,6+ 0,8 |
30,9+ 0,4* |
26,4+ 0,2* |
|
CD8,% |
22,4+ 1,2 |
23,8+ 1,4 |
20,2+ 0,4 |
|
CD4/CD8 |
1,1+ 0,02 |
1,2+ 0,04* |
1,0+ 0,02*** |
|
CD22,% |
8,8+ 0,1 |
8,4+ 0,2 |
8,2+ 0,1 |
|
CD16,% |
9,2+ 0,3 |
12,0+ 0,4 |
9,1+ 0,4 |
|
ФА,
% |
21,2+ 2,2 |
45,2+ 3,2*** |
43,4+ 2,4*** |
|
ФЧ |
2,9+ 0,3 |
4,2+ 0,3** |
3,9+ 0,1** |
|
Тест
НСТ-спонт., % |
27,2+ 1,6 |
27,4+ 1,8*** |
27,0+ 2,0*** |
|
Тест
НСТ-индуц., % |
36,3+ 2,7 |
48,8+ 3,3 |
43,0+ 2,8 |
|
Индекс
стимуляции |
1,3+ 0,04 |
1,8+ 0,03 |
1,6+ 0,04 |
Примечанпие:
* - р<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001
Субпопуляционный баланс Т-лимфоцитов изменился в сторону
увеличения относительного количества CD4 до 30,9%
через 10 дней (р<0,001);
иммунорегуляторный индекс (ИРИ) увеличился до 1,2 (р<0,05), но нормальных значений не достигал.
Через 30 дней после завершения сеанса ЛТ относительное
количество CD4 (26,4%) было
достоверно ниже контрольных значений (р<0,001).
Также выявлена тенденция к уменьшению ИРИ до 1,0 (р<0,01). Характеризуя реакцию иммунной
системы на ЛТ, можно отметить, что положительные сдвиги мы наблюдали у
пациенток до 50-55 лет. У пациенток старше 50-55 лет иммуномодулирующий эффект
лимитировался возрастной фоновой иммуносупрессией.
При клиническом анализе более чем у половины больных (62%) в процессе ЛТ
наблюдалось улучшение общего самочувствия, аппетита, увеличение
продолжительности ночного сна, повышение физической активности; следовательно,
лазерное облучение зон лимфоидных органов, являясь активным адаптогенным
фактором, создавало пластическое обеспечение для повышения функциональной
активности организма в целом.
Выводы. Родаминовый лазер при локальном
облучении зон тимуса и селезенки экспериментальных животных обладает иммуномодулирующим
эффектом, направленность которого зависит от кратности воздействия, дозы и
времени экспозиции. Иммуномодулирующий эффект установлен при кратном применении
малых доз излучения в сериях эксперимента I b и II b, проявлявшийся
активизацией гормональной функции тимуса и усилением процессов пролиферации и
клеточной дифференцировки в селезенке: в группе животных I b площадь белой пульпы
была увеличена до 0,63+ 0,09 (р<0,05).
Возросла плотность клеток красной пульпы до 3,47+ 0,39 (р<0,001) и белой пульпы селезенки до
3,52+ 0,1 (р<0,001). В группе животных II b возросли индекс площади
белой пульпы до 0,66+ 0,08 (р<0,05),
а также клеточность белой и красной пульпы селезенки
до 4,97+ 0,2 (р<0,001) и 4,13+ 0,48 (р<0,001), соответственно. Клеточная плотность
мозгового вещества тимуса в группе животных II b возросла до 5,68+ 0,11 (р<0,001).
Лазерная терапия при локализации воздействий на зоны тимуса и селезенки больных раком шейки матки
обладает иммуномодулирующим действием, выраженность которого
зависит от исходного состояния иммунной системы.
Литература
1. Автандилов Г.Г.
Медицинская морфометрия: Руководство.- М.: Медицина, 1990.- 384 с.
2. Автандилов Г.Г.
и др. Системная стереометрия в изучении патологического процесса.- М.:
Медицина, 1981.- 192 с.
3. Агеев А.К. Гистопатология вилочковой железы
человека.- Л.: Медицина, 1973.- 128 с.
4. Большаков Л.Н., Смирнов Н.В. Таблицы
математической статистики.- М.: Наука, 1983.- 416 с.
5. Карпова Н.А. и др. Современные методы
контроля лазерного облучения крови и оценки эффективности лазерной терапии. -
Новосибирск, 1990.- 126 с.
6. Корепанов В.И.
Лазерная терапия в акушерстве, гинекологии, урологии, нефрологии и проктологии.
- М.: Рос. мед. акад. последипл. образ-я, 1998.
7. Ю.И. Бородин и др. // Бюл.
эксп. биол.- 1997.- Т. 123, N 5.- С. 588-590.
8. Муфазалов Ф.Ф.
и др.// Здравоохранение Башкортостана.- 1994.- N 1.- С. 59-62.
9. Колкер И.И. и
др. //Патол. физиол. и экспер.
терапия.- 1967.- Т.XI, вып.6.- С. 20-25.
10. Metcalf D. //
Brit. J. Haematol.- 1960.-
Vol. 6.- P. 324-333.
11. Metcalf D.
//Ann. N. Y. Acad. Sci.- 1958.- Vol. 6.- P. 324-333.
Laser Technologies in Accompaining Treatment
of oncoPatients
I. R. RaKhmatullina
Summary
On the
basis of an experiment it was revealed, that rodamine
lazer produced an immunomodulating
action. Its intensity was assured with localization of actions and radiation
dose. A tendency was revealed to an increase of hormonal activity of epithelial
cells of the thymus and spleen proliferation. Lazer
therapy, when exposing the thymus and spleen of oncopatients
to radiation, reveals an immunomodulating effect. Its
intensity is due to state a assureds of the patients- immune system.
Key words: cancer patients, rodamine
lazer