Трансформированная клетка - Эш Б.Б.
Скачать (прямая ссылка):
Мышь
мы ища 471 662 Hollis et al. (1973)
печень 263 798
Человек
ПОЧКИ 459 638 Hollis et al. (1973)
толстый кишечник 475 553
связано с ее накоплением внутри клеток. Полученные результаты показали важное значение накопления воды для раковых клеток, но определить общетеоретическую роль этого фактора в опухолевом процессе стало возможным с применением количественных методов измерения.
Такого рода исследования были невозможны до появления спектроскопии ядерного магнитного резонанса, с помощью которой биологи и физики могут исследовать состояние воды в раковых клетках. Она позволяет изучать ядра водорода воды тканей в живых клетках без их разрушения.
В 1956 г. Odeblad и сотрудники (1956) первыми обнаружили связанную с водой четкую полосу поглощения ЯМР в живых клетках. Они установили, что обмен обычной воды на тяжелую воду в эритроцитах приводит к изменениям сигнала ЯМР, таким образом, показав, что с помощью этого метода можно изучать различные состояния воды в клетках.
В1960 г. ученые продолжили исследования по выяснению роли воды в биологических системах. В 1965 г. Odeblad и Ingelman — Sundberg
276
(1966) использовали ЯМР для изучения состояния воды в клетках гладкой мышцы матки и обнаружили влияние гормонов на состояние воды в этих клетках.
Swift и Fritz (1969) исследовали состояние воды в мышце лягушки методом ЯМР и обратили внимание на уменьшение свободы движения воды. Соре (1969) и Hazlewood с сотрудниками (1972) обнаружили в ткани поперечнополосатых мышц крыс методом ЯМР минимум две фракции воды. Damadian (1971) был первым исследователем,, который показал с помощью ЯМР, что время релаксации протонов воды в тканях саркомы и гепатомы Новикова были значительно выше, чем в нормальных гомологичных тканях крыс. Результаты Дамедяна были подтверждены Hazlewood и сотрудниками (1972,,
1974), которые получили сходные данные для различных тканей млекопитающих. Быстро появились другие статьи (Hazlewood et al., 1972; Damadian et al., 1973; Inch et al., 1974; Hollis et al., 1973, 1974; Sarayan et al., 1974; Iijima, Fujii, 1972; Iijima et al., 1973). Данные этих многочисленных литературных источников, которые подтверждают различия спин-спинового и спин-решеточного времени релаксации для воды в нормальных и трансформированных тканях* представлены в табл. 1. В общем, хотя и не во всех случаях, в тканях опухолей значения Тг и Тг были больше, чем в гомологичных нормальных тканях. Это было началом исследования возможностей использования ЯМР для диагностики рака.
9.1.4. Возможность использования ЯМР для изучения трансформации
Использование спектроскопии ЯМР для изучения содержания воды и ее свойств в тканях без их разрушения станет мощным инструментом в руках исследователей трансформации нормальных клеток в опухолевые. Изменение содержания и подвижности воды в тканях может быть изучено на протяжении всего спектра различных типов злокачественных опухолей у всех видов животных. Можно определить общие с нормальным состоянием характеристики и отличные от него, а также момент появления этих признаков по мере развития предопухолевого состояния ткани и последующего превращения ее в опухолевую.
Современные установки ЯМР позволяют обнаружить и регистрировать изменения этих показателей в тканях, исследуя полностью тело человека и получая его отражение. Путем фокусирования только небольшого пятна магнитного поля при необходимой для исследования водорода воды соответствующей силе поля и резонансных условий можно скенировать точка за точкой все человеческое тело, выявляя в органах области с более высокими значениями, чем в норме, времени релаксации ТХТ2* Такие ЯМР-отражения человеческого тела были выполнены Damadian и сотрудниками (1977). Много работы еще предстоит сделать прежде, чем эти данные можно будет точно интерпретировать и будут ясны молекулярные механизмы выявленных изменений. Тем не менее метод ЯМР предоставляет возможность
277
изучать развитие рака в организме без нарушения его функций и разрушения тканей не только путем изучения свойств воды» но также путем использования других стабильных ядер, таких, как углерод-13, кислород-17, фосфор-31, которые участвуют в метаболизме трансформированных клеток.
9.2. «СИСТЕМНОЕ ВЛИЯНИЕ» ТРАНСФОРМИРОВАННЫХ КЛЕТОК НА СВОЙСТВА ВОДЫ В ДРУГИХ ТКАНЯХ И СЫВОРОТКЕ
Использование метода ЯМР в исследовании трансформированного состояния клеток привело к интересным побочным результатам. Так как появление опухоли приводит к физиологическим изменениям в тканях организма, то не было неожиданностью, что ЯМР-свойства и содержание воды в тканях органов, удаленных от опухоли и сыворотки животных-опухоленосителей, также будут изменены. В последующих разделах будет дан современный обзор ЯМР-исследований так называемого «системного влияния» и представлены экспериментальные результаты, подтверждающие этот феномен у животных и человека.
