medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2018-97-5-434-440medlit-565Research ArticleГИГИЕНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫENVIRONMENTAL HYGIENEДействие нитрита натрия на канцерогенез, индуцированный накожной аппликацией бенз(а)пиренаThe impact of sodium nitrite on carcinogenesis induced by skin application of benzo(a)pyreneРыжоваН. И.RyzhovaN. I.noemail@neicon.ruДерягинаВалентина ПетровнаDeryaginaValentina P.

Канд. биол. наук, ст. науч. сотр. отдела химического канцерогенеза НИИ канцерогенеза РОНЦ им. Н.Н. Блохина Минздрава России.

e-mail: derygina@inbox.ru

MD, Ph.D., senior researcher of the Institute of Carcinogenesis of the N.N. Blokhin Russian Cancer Research Center, Moscow, 115478, Russian Federation.

e-mail: derygina@inbox.ru

derygina@inbox.ruИльницкийА. П.IlnitskyA. P.noemail@neicon.ruФГБУ «Российский онкологический научный центр им. Н.Н. Блохина» Минздрава РоссииN.N. Blokhin Russian Cancer Research Center201820102020975434440Copyright © Рыжова Н.И., Дерягина В.П., Ильницкий А.П., 20202020Рыжова Н.И., Дерягина В.П., Ильницкий А.П.Ryzhova N.I., Deryagina V.P., Ilnitsky A.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjhas.ru/jour/article/view/565

Важной особенностью жизни современного человека является значительное загрязнение окружающей среды, создающее опасность одновременного воздействия на организм канцерогенных и токсических соединений. В эксперименте на 320 мышах-самках F1(CBAхC57BL/6) изучали комбинированное действие бенз(а)пирена (БП) и нитрита (НИ) — убиквитарно распространённых соединений. Мыши (6 групп по 50 животных) получали аппликацию БП на кожу в разовой дозе 6 или 9 мкг/мышь (двумя курсами по 12 недель каждый) или БП в этих же дозах в комбинации с нитритом натрия (НН), получаемым на протяжении всего эксперимента животными с водой в концентрации 50 мг/л или 500 мг/л (расчёт по молекуле NaNO2), т. е. на уровне 10 и 100 ПДК нитрита в воде. Исследование показало, что НН оказывает умеренное потенцирующее действие на канцерогенез, индуцированный накожным нанесением БП, увеличивая показатель множественности опухолей в 1,4–1,6 раза (p < 0,05), а также частоту опухолей кожи и гормонозависимых опухолей. При действии максимальных доз БП + НН (9 мкг + 500 мг/л) количество животных с опухолями кожи увеличилось в 2,4 раза (p < 0,01). Количество животных с гормонозависимыми опухолями (суммарно: опухоли молочной железы, яичников и матки) при комбинированном действии на мышей БП + НН в обеих изученных концентрациях возросло в 2,8–3,5 раза (р < 0,01) в сравнении с действием одного БП. Обсуждается возможный механизм стимулирования канцерогенного процесса за счёт повышенного образования активных форм кислорода, метаболитов оксида азота, а также угнетения фагоцитарной функции нейтрофилов крови. 

An important feature of the modern life is a significant environmental pollution, which creates the danger of simultaneous effects of carcinogenic and toxic compounds on the human organism. The combined effect of such ubiquitously common compounds as benzo(a)pyrene (BP) and nitrites (NI) was studied in the experiment, on 320 female mice F1 (CBAxC57BL/6). The mice (6 groups of 50 animals) received BP application on the skin at a dose of 6 or 9 µg/mouse (two cycles for 12 weeks each) or BP in the same doses in combination with sodium nitrite (SN) was administered to animals with water at a concentration of 50 mg/l or 500 mg/l throughout the entire experiment. The study revealed SN to have moderate potent effects on carcinogenesis induced by cutaneous application of BP, increasing tumor multiplicity index by 1.4–1.6 times (p < 0,05), as well as the prevalence rate of skin tumors and hormone-dependent tumors. Under the action of the maximum doses of BP + SN (9 µg + 500 mg/l), the number of animals with skin tumors increased by 2.4 times (p < 0.01). The number of animals with hormone-dependent tumors (total: breast, ovary, and uterus) increased by 2.8–3.5 times (p < 0.01) under the combined effect on BP+SN compared with that of BP alone. There is discussed a possible mechanism of the stimulation the carcinogenic process due to the increased appearance of reactive oxygen species, nitric oxide metabolites, as well as the suppression of the phagocytic function of blood neutrophils.

канцерогенезбенз(а)пиреннитратынитритынитрит натриякомбинированное действиемышиопухолифагоцитозактивные формы кислородаметаболиты оксида азотаReferencesIARC monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans. Chemical agents and related occupations. Benzo[a]pyrene. Lyon: IARC. 2012; 100F: 111-44.IARC monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans. Chemical agents and related occupations. Benzo[a]pyrene. Lyon: IARC. 2012; 100F: 111-44.IARC monographs on the evaluation of carcinogenic risk to humans. Ingested nitrate and nitrite, and cyanobacterial peptide toxins. Lyon: IARC. 2010; 94: 45-325.IARC monographs on the evaluation of carcinogenic risk to humans. Ingested nitrate and nitrite, and cyanobacterial peptide toxins. Lyon: IARC. 2010; 94: 45-325.Опополь М.И., Добрянская Е.В. Нитраты. Кишенев: Штиинца; 1986: 113Opopol’ M.I., Dobryanskaya E.V. Nitrates. Kishenev: Shtiinca; 1986: 113. (In Russian).Thomas D.D., Ridnour L.A., Isenberg J.S., Flores-Santana W., Switzer Ch. H., Donzellie S. et al. The Chemical biology of nitric oxide. Implication in Cellular Signaling. Free Radical Biol. Med. 2008; 45 (1): 18-31.Thomas D.D., Ridnour L.A., Isenberg J.S., Flores-Santana W., Switzer Ch. H., Donzellie S. et al. The Chemical biology of nitric oxide. Implication in Cellular Signaling. Free Radical Biol. Med. 2008; 45 (1): 18-31.Ilnitsky A.P. and Kolpakova A.S. The enhancing effect of sodium nitrite on virus-induced leukemia in mice. Cancer detection and prevention. 1997; 21 (4): 312-8.Ilnitsky A.P. and Kolpakova A.S. The enhancing effect of sodium nitrite on virus-induced leukemia in mice. Cancer detection and prevention. 1997; 21 (4): 312-8.Ilnitsky A.P., Reutov V.P., Ryzhova N.I., Kolpakova A.S., Deryagina V.P., Nekrasova E.A., et al. Urethane-induced pulmonary adenoma and Rausherۥs leukemia modified by sodium nitrite in mice: a possible role for nitric oxide and nitric dioxide. Experemental oncology. 1997; 19: 101-9.Ilnitsky A.P., Reutov V.P., Ryzhova N.I., Kolpakova A.S., Deryagina V.P., Nekrasova E.A., et al. Urethane-induced pulmonary adenoma and Rausherۥs leukemia modified by sodium nitrite in mice: a possible role for nitric oxide and nitric dioxide. Experemental oncology. 1997; 19: 101-9.Ильницкий А.П., Рыжова Н.И., Чудина А.П., Невзорова Н.И., Некрасова Е.А. Потенцирующее действие нитрита натрия на развитие спонтанных и индуцированных 1,2-диметилгидразином опухолей у мышей-самцов F1(C57BlxCBA). Вопросы онкологии. 2004; 50 (6): 683-8.Ilnitsky A.P., Ryzhova N.I., Chudina A.P., Nevzorova N.I., Nekrasova E.A. The enhancing effect of sodium nitrite on development of the spontaneous and induced by 1,2 dimethylhydrazine tumors in mice males of F1(C57BlxCBA). Voprosy onkologii. 2004; 50 (6): 683-8 (in Russian).Ильницкий А.П., Андрианов А.П., Колпакова А.С., Князев Д.К., Щербак Н.П. Нитрит натрия как модификатор бластомогенеза. Вестник ОНЦ РАМН. 1993; Приложение 1: 13-18.Ilnitsky A.P., Andrianov A.P., Kolpakova A.S., Knyazev D.K., Shcherbak N.P. Sodium nitrite as a modifier blastomatosis. Vestnik ONTs RAMN. 1993; Prilozhenie 1: 13-8. (in Russian).Бережная Н.М., Чехун В.Ф. Иммунология злокачественного роста. Киев: Наукова думка; 2005: 791.Berezhnaya N.M., Chekhun V.F. Immunology of malignant growth. Kiev: Naukova dumka; 2005. (in Russian).Поцелуева М.М., Пустовидко А.В., Ковалева Е.В., Шаталин Ю.В., Евтодиенко Ю.В. Цитотоксическое действие полиморфноядерных лейкоцитов на опухолевые и нормальные клетки in vitro и in vivo. Цитология. 2005; 47 (1): 57-63.Potselueva M.M., Pustovidko A.V., Kovaleva E.V., Shatalin Iu.V., Evdotienko Iu.V. Cytotoxic action of polymorphonuclear leukocytes on tumor and normal cells during ascite tumor development in vitro and in vivo. Tsitologiia. 2005; 47 (1): 57-63. (in Russian).Беда Н.В., Недоспасов А.А. NO-зависимые модификации нуклеиновых кислот. Биоорганическая химия. 2007; 33 (2): 195-228.Beda N.V., Nedospasov A.A. NO dependent modifications of nucleinic acids. Bioorganicheskaya himiya. 2007; 33 (2): 195-228 (in Russian).Muntane J. and De la Mata M. Nitric oxide and cancer. World J. Hepatol. 2010; 2(9): 337-44.Muntane J. and De la Mata M. Nitric oxide and cancer. World J. Hepatol. 2010; 2(9): 337-44.Choudhari Sh.K., Chaudhary M., Bagde S., Gadbail A.R. and Joshi V. Nitric oxide and cancer: a review. Word J. Oncol. 2013; 11: 118.Choudhari Sh.K., Chaudhary M., Bagde S., Gadbail A.R. and Joshi V. Nitric oxide and cancer: a review. Word J. Oncol. 2013; 11: 118.Меркулов Г.А. Курс патологической техники. Москва: Медицина; 1969: 422Merkulov G.A. Course pathological techniques. Moskva: Medicina; 1969. (in Russian).Turusov V.S. Pathology of tumors in laboratory animal. Tumors in the mouse. In IARC. Lyon; 1979: 655Turusov V.S. Pathology of tumors in laboratory animal. Tumors in the mouse. In IARC. Lyon; 1979: 655.Хаитов Р.М., Пинегин Б.В., Истамов Х.И. Экологическая иммунология. М.: ВНИРО; 1995: 219.Haitov R.M., Pinegin B.V., Istamov H.I. Ecological immunology. M.: VNIRO; 1995. (In Russian).Дерягина В.П., Машковцев Ю.В., Ильницкий А.П. Экспериментальное изучение функциональной активности нейтрофилов и макрофагов в условиях воздействия нитрита натрия. Биомедицинская химия. 2003; 49 (1): 19-26.Deryagina V.P., Mashkovtsev Yu.V., Ilnitsky A.P. Experimental study of functional activity neutrophiles and macrophages followed effect produced by sodium nitrite. Biomedicinskaya himiya. 2003; 49 (1): 19-26. (In Russian).Cortas N.K., Wakid N.W. Pharmacokinetic aspects of inorganic nitrate ingestion in man. Pharmacol Toxicol. 1991; 68 (3): 192-5.Cortas N.K., Wakid N.W. Pharmacokinetic aspects of inorganic nitrate ingestion in man. Pharmacol Toxicol. 1991; 68 (3): 192-5.Tsikas D. Analysis of nitrite and nitrate in biological fluids by assay based on the Griess reaction: Appraisal of the Griess reaction in the L-arginine/nitric oxide area of research. J. Chromatog. 2007; 851: 51-70.Tsikas D. Analysis of nitrite and nitrate in biological fluids by assay based on the Griess reaction: Appraisal of the Griess reaction in the L-arginine/nitric oxide area of research. J. Chromatog. 2007; 851: 51-70.Гублер Е.В. Вычислительные методы анализа и распознавания патологических процессов. Москва: Медицина; 1978: 288.Gubler E.V. Computing methods of the analysis and recognition of pathological processes. Moskva: Medicina; 1978. (in Russian)Краснова Т.А., Клепиков Н.Н., Харьковская Н.А., Шевякова Л.Я., Хрусталев С.А. Онкологическая и генетическая характеристика мышей гибридов первого поколения (СBAxC57BL/6)F1. Вестник Российского онкологического научного центра им. Н.Н. Блохина. 2005; 1-2: 3-6.Krasnova T.A., Klepikov N.N., Kharkovskaya N.A., Schevyakova L.Ya, Khrustalev S.A. Oncoligical and genetic characterization of first generation hybrid mice (CBAxC57BL/6)F1. Vestnik rossijskogo onkologicheskogo centra imeni N.N. Blohina. 2005; 1-2: 3-6. (in Russian)Юрченко В.А., Линник А.Б., Ильницкий А.П. Канцерогенная опасность малых доз нитрита в связи с эндогенным синтезом нитрозосоединений. Экспериментальная онкология. 1986; 1: 41-3.Yurchenko V.A., Linnik A.B., Ilnitsky A.P. Carcinogenic risk of low doses of nitrite due to the endogenous synthesis of nitroso compounds. Eksperimentalnaya onkologiya. 1986; 1: 41-3. (in Russian)Савицкий И.В. Патофизиологические механизмы участия оксида азота в формировании экозависимой патологии репродуктивной системы. Дисс. док. мед. наук. Москва; 2003.Savitskiy I.V. The pathophysiological mechanisms of participation of nitric oxide in the formation ekozavisimoy pathology of the reproductive system: diss. Moskow; 2003 (in Russian).Осиньковская Н.Д. Оценка повреждающего и трансформирующего действия нитрита натрия на клетки легких в культуре. Экспериментальная онкология. 1987; 9 (6): 37-9.Osinkovskaya N.D. Evaluation of the damaging and transforming action of sodium nitrite on lung cells in culture. Eksperimentalnaya onkologiya. 1987; 9 (6): 37-9. (n Russian).Сушко С.Н., Маленченко А.Ф. Индуцирование хромосомных аббераций в сперматоцитах мышей. Радиобиология. 1992; 32 (4): 500-5.Sushko S.N., Malenchenko A.F. Induction of chromosomal aberrations in spermatocytes of mice. Radiobiologiy. 1992; 32 (4): 500-5. (in Russian)Митченков В.Т. Токсиколого-гигиеническая оценка нитратно-нитритной нагрузки на организм человека и методические основы ее профилактики: Дисс. докт. мед. наук. Москва; 1992: 245.Mitchenkov V.T. Toxicological and hygienic evaluation of nitrate-nitrite loads on the human body and methodical bases its prevention: diss. Moskow; 1992. (in Russian).Дерягина В.П. Образование свободнорадикальных соединений при действии нитрита натрия на организм животных и в условиях in vitro. Токсикологический вестник. 2003; 6: 20-5.Deryagina V.P. Formation of free radical compounds under the influence of the sodium nitrite on animals’ organism and in vitro conditions. Toksikologicheskiy vestnik. 2003; (6): 20-5. (in Russian).Степуро И.И., Чайковская Н.А., Солодунов А.А., Арцукевич А.Н. Образование NO в процессе окисления феррохром гемоглобина нитритом. Биохимия. 1997; 62 (9): 1122-9.Stepuro I. I., Chaykovskaya N. A., Solodunov A. A., Artsukevich A. N. NO formation in the process of nitrite oxidation of hemoglobin ferroforms. Biohimiya. 1997; 62 (9): 1122-9. (in Russian).Реутов В.П., Сорокина Е.Г., Охотин В.Е., Косицин Н.С. Циклические превращения оксида азота в организме млекопитающих. М: Наука; 1997:156.Reutov V.P., Sorokina E. G., Okhotin V. E., Kositsin N. S. Cyclic nitrogen oxide transformations in the organism of mammals. Moskva: Nauka; 1997. (in Russian).Cheng H., Wang L., Mollica M., Re A.T., Wu Sh. and Zuo L. Nitric oxide in cancer metastasis. Cancer Lett. 2014; 353 (1): 1-7.Cheng H., Wang L., Mollica M., Re A.T., Wu Sh. and Zuo L. Nitric oxide in cancer metastasis. Cancer Lett. 2014; 353 (1): 1-7.Bonavida B. Nitric oxide-mediated sensitization of resistant tumor cells to apoptosis by chemo-immunotherapeutics. Redox biology. 2015; 6: 486-94.Bonavida B. Nitric oxide-mediated sensitization of resistant tumor cells to apoptosis by chemo-immunotherapeutics. Redox biology. 2015; 6: 486-94.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.