Гипергликемия как возможный адъювант в лечении злокачественных опухолей

В связи с тем что опухоль жадно поглощает глюкозу, естественно предположить, что искусственная гипергликемия должна стимулировать рост опухоли.

Если учесть факт огромного преобладания потенциальной скорости потребления глюкозы опухолью над реальной и высокий уровень Крэбтри-эффекта в ней, то следует ожидать, что захваченный в больших количествах опухолевыми клетками этот жизненно важный метаболит приведет к усилению гликолиза и, следовательно, к еще более выраженному угнетению дыхания клетки.

О значительном включении вводимой глюкозы в опухоль указывают данные Silverstein и сотр. (1964), согласно которым при введении глюкозы-¹⁴С мышам с лейкемией В5147 преобладающая часть радиоактивности определяется в опухоли уже вскоре после введения препарата. Повышение температуры, как это установили в опытах in vitro Levine, Robbins (1970), приводит к увеличению включения глюкозы-¹⁴С в человеческие диплоидные фибробласты.

С. Б. Таги-Заде (1970, 1971) показал, что в условиях гипергликемии (13,8 — 16,6 ммоль/л) в опухолевых клетках удается обнаружить 1,4 — 2,8 ммоль/л глюкозы и более, тогда как в обычных условиях она здесь не определяется. Gullino и сотр. (1964, 1967) установили в опытах на животных с перевивными опухолями, что при гипергликемии (13,8 — 16,6 ммоль/л в течение 4 ч) значительное количество глюкозы появляется в интерстициальной жидкости опухоли, тогда как до гипергликемии она здесь практически не определялась.

Артериовенозная разница по концентрации сахара в крови, питающей опухоль и оттекающей от нее, при гипергликемии резко возрастает, т. е. резка (в 3 — 10 раз) увеличивается потребление глюкозы перевивными опухолями животных (Gullino et al., 1967). Эти данные были подтверждены В. С. Шапотом (1971), показавшим также, что у больных артериовенозная разница по концентрации сахара может увеличиваться в 4 раза.

По данным Gullino и сотр. (1967), исследовавших in vivo утилизацию глюкозы тремя видами опухолей, различных по своей структуре и биологическим свойствам (карцинома Уокера 256, гепатома 5123, фибросаркома 4956), максимальное увеличение потребления глюкозы опухолью продолжается в течение первых часов искусственной гипергликемии, затем достигается так называемый уровень насыщения. При длительной гипергликемии (несколько дней) карцинома Уокера и гепатома постоянно поглощали более 1/3 вводимой глюкозы, потребление глюкозы фибросаркомой уменьшалось на 30%.

Практически важным представляется тот факт, что инсулин не способен улучшать поглощение глюкозы злокачественными клетками. Среди факторов регуляции потребления глюкозы опухолью авторы подчеркивают значение продолжительности и уровня гликемии, а также состояния сосудистой стенки.

Таким образом, положение о том, что при искусственной гипергликемии опухоль способна увеличивать потребление глюкозы, можно считать доказанным. Такое повышенное потребление глюкозы опухолью при гипергликемии приводит к значительному усилению количественных различий между злокачественными и нормальными клетками.

Одним из важнейших эффектов гипергликемии является переселение опухолевой ткани в результате стимуляции гликолиза и накопления молочной кислоты. Еще в 1925 г. Cori и Cori показали, что содержание молочной кислоты в опухоли при введении растворов глюкозы может увеличиваться в 4 раза, причем накопление молочной кислоты происходит избирательно. Излишки ее, проникающие в кровь, быстро нейтрализуются буферными системами нормальных тканей.

Norman, Smith (1956) обнаружили повышение уровня молочной кислоты в крови животных с перевивными опухолями через 5 — 10 мин после введения глюкозы. Накопление молочной кислоты в опухолевой ткани приводит к избирательному перекислению ее. Voegtlin и сотр. (1935) впервые показали, что введение растворов глюкозы снижает рН опухоли (на 0,4 — 0,6).

В более поздних экспериментах Rauen с сотр. (1967, 1968) было отмечено, что при введении растворов глюкозы рН опухоли (карцинома DS, саркома Йенсена и Иосида) снижался с 7,0 до 6,25 — 6,44, а рН мышечной ткани — с 7,4 до 7,34.

Подобные данные представлены и другими авторами (Gullino et al., 1965; Dinescu et al., 1971). Заслуживают внимания работы Ardenne (1971), Reitnauer (1972), которые установили в эксперименте in vivo, что при искусственном повышении концентрации глюкозы в крови до 22,2 — 27,7 ммоль/л в ткани таких опухолей, как гепатома, карциносаркома DS, карцинома Уокера, можно добиться снижения рН до 6,0 и даже до 5,5. Значения рН нормальных тканей животных при такой искусственной гипергликемии были значительно более высокими.

Р. Е. Кавецкий с сотр. (1977) изучали в динамике изменения рН в карциноме Герена у крыс при внутривенном введении 20% раствора глюкозы: к 3-му часу инфузии рН опухоли снижался с 6,82 до 5,69. Ниже 5,9 — 5,5 рН, несмотря на продолжающееся введение глюкозы, не снижался. Авторы объясняют это тем, что при низких значениях рН происходят торможение гликолиза и уменьшение кровотока в опухоли.

При изучении тканевого кровотока методом водородного клиренса было показано, что в карциноме Герена под влиянием гипергликемии кровоток вначале усиливается, а к концу 3-го часа оказывается ниже исходного. Эти факты имеют исключительно важное практическое значение, поскольку на их основе может быть выбран оптимальный момент для химиотерапевтического воздействия.

«Применение гипертермии и гипергликемии при лечении
злокачественных опухолей», Н.Н.Александров,
Н.Е.Савченко, С.З.Фрадкин, Э.А.Жаврид