Η επίδραση της τοπικής υπερθερμίας και της γενικής χημειοθεραπείας επί του υγιούς ηπατικού κυττάρου επίμυος: πειραματική εργασία

Abstract

The antineoplasmatic activity of hyperthermia HT (local, regional or whole body) alone or in combination with radiation therapy or chemotherapy is known from before. The main factors affecting the success of the method are the maximum temperature for the duration of the session, the tumor exposure time, the frequency of sessions and finally the sequence of hyperthermia in relation to radiation therapy or chemotherapy. The purpose of this experimental work is the evaluation of the effect of local hyperthermia on the healthy liver parenchyma as well as on the hematological and biochemical parameters of experimental animals, in order to study a potential application of this method on liver neoplasms. Eighty male albino rats (Wistar strain) aged 6 to 8 months and body weight 300 to 500gr (about 0,04 m2) were used. The rats were divided in to 4 groups: Group A: 20 rats received no treatment (controls). Group B: 20 rats received chemotherapy. Group C: 20 rats received local hyperthermia (liver) and Group D: 20 rats received both local hyperthermia and chemotherapy simultaneously. Local hyperthermia was applied to the middle hepatic lobe of the rats at 40° - 42° C with microwaves (external beam hyperthermia) from 15-30 min. though an air cooled unit capable of heating surfaces of dimension 5,5 x 9,3 cm. During the experiment we measured the changes in the temperature of the hepatic parenchyma of the animals and monitored the hematological and biochemical parameters according to the protocol as well as the liver and surrounding tissues macroscopically and histopathologically with the light and electron microscopy. The temperatures that were developed in the hepatic parenchyma fluctuated from 39° - 42° C. The hematological and biochemical parameters showed no significant variations. The experimental animals were sacrificed 16h, 3 days, 1 month, 2 months, 3 months and 6 months after surgery according to the protocol. In animals of group Β no alteration in the parenchyma were observed macroscopically or microscopically. In contrast, the treatment with HT caused in C and D groups macroscopically swelling of the liver in the applied area. Microscopically alterations in the hepatic parenchymal cells morphology were observed just a few hours after hyperthermia. These alterations reached maximum 3 days after hyperthermia and then they started to decrease. At the end of the first month, a partial restoration in the structure of hepatic parenchymal cells was observed which was completed 6 months after hyperthermia. At ultrastructural level, the findings were compared to those of light microscopy and confirmed the fact that the transient lesions of healthy parenchyma were due to HT. In conclusion we could say that local HT of the liver alone or in combination with chemotherapy did not cause irreversible tissue damage. Therefore, the application of this method is not prohibitive for treatment of liver neoplasms.

Η αντινεοπλασματική δράση της υπερθερμίας (τοπικής, περιοχικής ή ολοσωματικής), μόνη της ή σε συνδυασμό με ακτινοθεραπεία ή χημειοθεραπεία, είναι γνωστή από παλιά. Οι κυριότεροι παράγοντες που συντελούν στην επιτυχία ή αποτυχία της μεθόδου είναι η μεγίστη θερμοκρασία κατά την διάρκεια της συνεδρίας, ο χρόνος έκθεσης του όγκου στη θερμοκρασία, ο αριθμός και η συχνότητα των συνεδρίων και η σειρά εφαρμογής της υπερθερμίας, ακτινοθεραπείας και χημειοθεραπείας. Σκοπός της πειραματικής αυτής εργασίας είναι η αξιολόγηση της επίδρασης της τοπικής υπερθερμίας στο υγιές ηπατικό παρέγχυμα καθώς επίσης και στις αιματολογικές και βιοχημικές παραμέτρους των πειραματόζωων, με στόχο τη μελέτη των επιπτώσεων από την εφαρμογή της στην αντιμετώπιση των νεοπλασμάτων του ήπατος. Για την εργασία αυτή χρησιμοποιήθηκαν ογδόντα αρσενικοί επίμυες της φυλής Wistar, ηλικίας έξι έως οκτώ μηνών και βάρους σώματος από 300 έως 500gr (0,04 m2 περίπου). Το υλικό χωρίστηκε σε τέσσερις ομάδες των είκοσι πειραματόζωων : στην ομάδα Α που αποτέλεσαν την 'ομάδα μάρτυρες', στην ομάδα Β που υποβλήθηκαν μόνο σε συστηματική χημειοθεραπεία, στην ομάδα Γ στους οποίους εφαρμόστηκε τοπική υπερθερμία στο ήπαρ και, τέλος, στην ομάδα Δ όπου έγινε συγχρόνως συστηματική χημειοθεραπεία και τοπική υπερθερμία. Η τοπική υπερθερμία εφαρμόστηκεστο μέσο λοβό του ήπατος των πειραματόζωων στους 40° - 42° C με μικροκύματα (External Beam Hyperthermia) από δεκαπέντε έως τριάντα λεπτά, μέσω αερόψυκτου εφαρμοστή ο οποίος ήταν ικανός να θερμάνει επιφάνεια διαστάσεων 5,5 x 9,3 cm. Κατά τη διάρκεια του πειράματος μετρούνταν οι μεταβολές της θερμοκρασίας του ηπατικού παρεγχύματος των πειραματόζωων, ελέγχονταν οι αιματολογικές και βιοχημικές παράμετροι και εξετάζονταν, σύμφωνα με το πρωτόκολλο, το ήπαρ και τα γύρω όργανα, μακροσκοπικά και ιστοπαθολογικά, με το κοινό και το ηλεκτρονικό μικροσκόπιο. Η θερμοκρασία που αναπτύχθηκε στο ηπατικό παρέγχυμα κυμάνθηκε από 39° C έως 42° C . Ο αιματολογικός και βιοχημικός έλεγχος δεν έδειξε σημαντική μεταβολή των παραμέτρων τους. Τα πειραματόζωα της κάθε ομάδας θυσιάστηκαν δεκαέξι ώρες, τρεις ημέρες, ένα μήνα, δυο μήνες, τρεις μήνες και έξι μήνες μετά τη χειρουργική επέμβαση, συμφωνά με το πρωτόκολλο. Στα πειραματόζωα της ομάδας Β (ομάδα ΧΘ) δεν παρατηρήθηκαν μακροσκοπικές και μικροσκοπικές αλλοιώσεις στο ηπατικό παρέγχυμα. Αντίθετα, η υπερθερμία προκάλεσε στις δυο ομάδες Γ και Δ (ομάδα ΥΘ και ομάδα ΥΘΧΘ αντιστοίχως), που εφαρμόστηκε, διόγκωση και αύξηση της σκληρότητας του μέσου λοβού του ήπατος μακροσκοπικά εμφανείς. Μικροσκοπικά, παρατηρήθηκαν αλλοιώσεις των κυττάρων του ηπατικού παρεγχύματος λίγες ώρες μετά την εφαρμογή ΥΘ, έφθασαν το μέγιστο περί την τρίτη ημέρα και στη συνέχεια μειώθηκαν σταδιακά. Στο τέλος του πρώτου μήνα παρατηρήθηκε μερική αποκατάσταση της φυσιολογικής αρχιτεκτονικής του ηπατικού παρεγχύματος, η οποία ολοκληρώθηκε έξι μήνες αργότερα. Τα ευρήματα του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου ήταν παρόμοια με εκείνα του κοινού και επιβεβαίωσαν το γεγονός ότι οι παροδικές βλάβες του υγιούς ηπατικού παρεγχύματος οφείλονταν αποκλειστικά στην υπερθερμία. Συμπερασματικά, μπορούμε να πούμε ότι η τοπική υπερθερμία του ήπατος, μόνη της ή σε συνδυασμό με χημειοθεραπεία, δεν προκαλεί βλάβες των ιστών τέτοιες που να είναι αποτρεπτικές της εφαρμογής της μεθόδου στην αντιμετώπιση των νεοπλασμάτων του ήπατος.