De ontwikkeling van het experimentele cervicovaginale carcinoom bij de muis.

SAMENVATTING Het ontstaan van een gezwel kan opgevat worden als een uiting van een gestoord evenwicht tussen een aantal ontspoorde cellen en het organisme. In hoofdstuk I worden intra- en intercellulaire regulatiemechanismen besproken, die verantwoordelijk zijn voor de homoiostase in weefsels. In dit verband speelt het immunologische apparaat waarschijnlijk ook een belangrijke rol. Stoornissen van deze mechanismen kunnen aanleiding geven tot tumorgroei. Er heerst nog steeds geen eenstemmigheid over de vraag waar het primaire aangrijpingspunt van kankerverwekkende stoffen gelegen is: in het cytoplasma of in de kern. Het lijkt waarschijnlijk dat een mutatie of een reeks van mutaties verantwoordelijk zijn voor de essentiële veranderingen die gedurende de carcinogenese in de cel plaats vinden. Het is zeker niet uitgesloten dat kankerverwekkende stoffen afweermechanismen kunnen beschadigen. In verband met stoornissen in het grensgebied tussen verschillende weefselsoorten, die bij gezwelvorming een grote rol spelen, wordt vooral aandacht geschonken aan enige histologische bijzonderheden van het grensgebied tussen epitheel en bindweefsel. Aan de hand van een denkbeeldig tumorproces worden begrippen uit de experimentele cancerologie toegelicht. De verschijningsvorm van iedere tumor is uniek en weerspiegelt op ieder moment de mate van de evenwichtsstoornis, die bestaat tussen het organisme en het gezwel. In hoofdstuk I1 wordt een literatuuroverzicht gegeven van het experimentele cervico-vaginale carcinoom. In dit verband wordt ook de anatomie en fysiologie van het cervico-vaginale gebied van de muis besproken. De anatomische structuur is sterk afhankelijk van de spiegel der geslachtshormonen. Het is een onopgelost vraagstuk waar het primaire aangrijpingspunt van deze hormonen in de cel gelegen is. De homoiostase is in weefsels, die voor wat hun bouw en functie betreft afhankelijk zijn van de aanwezigheid van hormonen, bijzonder gecompliceerd. In het dierenrijk komt het cervixcarcinoom zelden spontaan voor. Uit de literatuur blijkt dat met tal van agentia bij de muis een cervico-vaginaal carcinoom opgewekt kan worden. Waarschijnlijk versnellen oestrogenen bij geovariectomeerde muizen het kankerproces. Progesteron en androgenen zouden enigszins remmend kunnen werken. Via dysplastische veranderingen van het epitheel ontwikkelt zich op de duur een min of meer gedifferentieerd plaveiselcelcarcinoom. Het bestaan van een carcinoma in situ als overgangsfase bij de muis wordt door enige onderzoekers verdedigd, door anderen betwijfeld. Bij electronenmicroscopisch onderzoek kunnen intramitochondriaal gelegen lichaampjes aangetroffen worden waarvan de betekenis onduidelijk is. Door DE ROM e.a. (1959) werden virusachtige partikels gevonden. Het glycogeengehalte van de tumoren weerspiegelt enigszins de differentiatiegraad. Het DNZ-gehalte is in tumorcellen gestegen. Van de enzymhistochemische veranderingen, die in kanlrercellen waargenomen zijn, is vooral de stijging van de activiteit van het enzym 5-nucreotidase opvallend (THIERYe n WILLIGHAGEN19, 62). Hoofdstuk 111 wordt gewijd aan een onderzoek om een antwoord te krijgen op de vraag of er ook morfologische aanwijzingen zijn, die de snellere ontwikkeling van het carcinoom bij de met oestrogenen behandelde, geovariectomeerde muizen zouden kunnen verklaren. Uit een inleidend experiment werd wel zeer waarschijnlijk dat ovariectomie ook onder de gegeven omstandigheden van groot belang was. Vervolgens werden twee groepen C,H-muizen in het experiment opgenomen. De muizen uit kkn groep werden ékn week vóór de eerste penseling geovariectomeerd; deze dieren kregen gedurende de gehele behandeling tweemaal per week 0,5 pg oestradiol-17P monobenzoaat toegediend. Beide groepen muizen werden gedurende 9 weken driemaal per week op de portio uteri gepenseeld met een 1 010 oplossing van 20-methylcholanthreen in chloroform. Gerekend vanaf de eerste penseling werden groepjes muizen opgeofferd resp. na I, 2, 4, 7, 10, 14, 18 en 23 weken. Histo- en enzymhistochemische reacties werden uitgevoerd om de veranderingen nader te karakteriseren. Het carcinoom, dat in de groep der normale muizen ontstond, ontwikkelde zich op de wijze, zoals reeds door meerdere onderzoekers is beschreven. Het eerste carcinoom werd gevonden bij een muis 18 weken na de eerste penseling. In de gehele groep, die bestond uit 40 muizen, werden slechts 3 carcinomen aangetroffen. In de groep der met oestrogenen behandelde, geovariectomeerde muizen waren opvallende veranderingen te zien. Reeds na één week bleek de basale membraan doorbroken te zijn, waardoor zich epitheelcellen begaven naar een zone tussen het epitheel en het beschadigde bindweefsel. Dit nieuwgevormde gebied bleek een gunstig ,,bed" te zijn voor de afgedruppelde epitlieelcellen. Dit ,,tumorbed" werd gevormd door jonge bindweefselcompo~lenten. Gedurende dit stadium was het enzympatroon van de afgedruppelde epitheelcellen gelijk aan dat van de cellen, die het dysplastische epitheel vormden. Na 4 weken had zich bij 3 van de 4 muizen een infiltrerend carcinoom ontwikkeld met een kenmerkend enzympatroon. Van de 32 muizen die gedurende de proefduur opgeofferd waren Irregeri 20 dieren één of meer carcinomen. Ondanks het feit dat na de negende week de penselingen op de portio uteri gestaakt waren bleken de tumoren zich verder ontwikkeld te hebben. Om enkele tumorveldjes had zich een duidelijke PAS-positieve basale membraan gevormd. Het glycogeengehalte bleek binnen zekere grenzen een maat te zijn voor de differentiatiegraad van de tumoren. Het enzympatroon toonde in één en dezelfde tumor soms grotc verschillen. In het algemeen was de activiteit van de volgende enzymen min of meer gestegen: 5-nucleotidase, NADM-tetrazoliumreductase, melkzuurdehydrogenase, NADPH-tetrazoliumreductase, glucose-6-fosfaatdehydrogenase, barnsteenzuurdehydrogenase en aminopeptidase. Daling van de enzymactiviteit werd geconstateerd voor de volgende enzymen: allralischl- fosfatase (soms evenwel gestegen activiteit), P-hydroxyboterz~iurdehydrogenase en de indoxylen naft01 AS-D esterasen. Het enzympatroon van de tumoren, die bij de met oestrogenen behandelde, geovariectomeerde muizen ontstaan waren, kwam overeen met het patroon, dat SCARPELLI en PEARSE(1 958) en THIEReYn WILLIGHAGE(N19 64) vonden in tumoren, die opgewekt waren bij normale muizen met behulp van een ander carcinogeen, opgelost in een ander oplosmiddel. De geringe verschillen, die tussen de onderzoekers waargenomen zijn kunnen zeker voor een deel verklaard worden door een verschil in differentiatiegraad der onderzoclite tumoren. Chemisch verwekte cervico-vaginale carcinomen bezitten dus onafhanlrelïjk van de verschillende wijze van ontwikkeling, hetzelfde enzympatroon. Uit het eindproduct van een tumorproces kan men blijkbaar in het algemeen weinig of niets te weten komen van de factoren, die tijdens de ontwikkeling een rol gespeeld hebben. In hoofdstuk IV worden meerdere experimenten beschreven, die tot doel hebben enige factoren na te gaan, die van invloed zouden kunnen zijn op de ontwikkeling van het cervico-vaginale carcinoom. De muizen, die geovariectomeerd waren, werden gedurende 2 weken slechts zesmaal gepenseeld op de portio uteri door middel van een otoscoop. De duur van de meeste experimenten was niet langer dan 10 weken. De hoogte van het epitheel, gedurende de eerste penseling kan van belang zijn voor de snelheid van het carcinogenetische proces. Bij geovariectomeerde muizen is de combinatie van oestrogenen en chloroform verantwoordelijk voor de eerste slijmvliesveranderingen. Het is zeer wel mogelijk dat 20-methylcholanthreen dit proces remt. Zonder 20-methylcliolanthreen kan onder invloed van oestrogenen en chloroform zich een carcinoom ontwikkelen. Zonder de hulp van oestrogenen kan de combinatie 20-methylcholanthreen opgelost in chloroform onder de gegeven experimentele omstandigheden geen carcinoom veroorzaken. Oestrogenen zijn niet alleen nodig voor de afdruppeling der epitheelcellen in een gevormd ,,tumorbed" maar ook voor de overgang dysplastisch epitheel naar carcinoom. Indien tussen beide stadia een rustpauze ingelast is, blijken oestrogenen aan invloed op deze overgangsfase ingeboet te hebben. Er moeten dus nog andere agentia aanwezig zijn wil tumorgroei onder invloed van oestrogenen tot ontwikkeling komen. Rekening houdend met de toename van de ernst der slijmvliesveranderingen, het aantal en de grootte der tumoren lijkt het waarschijnlijk dat progesteron een synergistisch effect heeft op de bevorderende invloed, die oestrogenen uitoefenen op de ontwikkeling van dysplastische epitheel en de overgang naar tumor bij geovariectomeerde muizen. In het laatste hoofdstulr worden de literatuurgegevens tezamen met de uit de eigen experimenten verkregen resultaten beschouwd. Een hypothese over de carcinogenese wordt opgesteld. Uitgaande van de door de genetici berekende lrans, dat gedurende iedere kerndeling vrij veel veranderingen in het DNZ kunnen ontstaan wordt gesteld, dat gedurende het leven voortdurend cellen gevormd kunnen worden, die losgekoppeld zijn van de bestaande replatiemechanismen. Bij ontbreken van een mechanisme om deze gemuteerde cellen te vernietigen zouden er voortdurend tumoren kunnen ontstaan. Er is dus waarschijnlijk een natuurlijk evenwicht tussen een aantal ontregelde cellen en het afweermechanisme van het organisme in de zin dat onder normale omstandigheden het verdedigingsmechanisme alle ontspoorde cellen elimineert. Zowel een stijging van het aantal spontaan optredende mutanten, eventueel kunstmatig verhoogd, als een daling van de weerstand kunnen aanleiding geven tot een verschuiving van het evenwicht, waardoor gezwellen gevormd worden. Het is voorstelbaar dat een bepaalde stof beide zijden van het evenwicht beinvloedt. Oestrogenen stimuleren de delingsactiviteit van bepaalde cellen zodat het begrijpelijk is dat het aantal gemuteerde cellen binnen een bepaald tijdsbestek kan stijgen. De kans op tumorgroei zal dan ook groter worden. Mogelijk is dit de verklaring voor het feit dat oestrogenen, die waarschijnlijk geen extra mutaties lrunnen veroorzaken, op de lange duur tumoren kunnen verwekken. Indien tegelijkertijd mutagenen toegediend worden zal nog sneller tumorgroei optreden, hetgeen experimenteel bevestigd is. Hier spelen oestrogenen dus o.a. de rol van co-carcinogenen. Uit ons onderzoek komt naar voren dat oestrogenen in combinatie met chloroform een gunstig ,,tumorbed", dat bestaat uit basale membraansubstantie, jonge bloedvaten en fibroblasten, Irunnen vormen. Behalve dit bevorderende effect op de carcinogenese blijken ze oolr de overgang van dysplastisch epitheel naar carcinoom te versnellen. Verschillende fasen van het zich ontwilrkelende cervico-vaginale carcinoom kunnen dus door oestrogenen bevorderd worden. De verklaring van het mogelijk aanwezige synergisme tussen oestrogenen en progesteron op het kanlrerproces blijft vooralsnog duister. Er zijn enige publiliaties waaruit blijkt dat progesteron ook een bevorderende invloed heeft op het chemisch verwekte mammacarcinoom. Iedere stof die het veronderstelde evenwicht minder stabiel maakt kan een rol tijdens de carcinogenese spelen. In verband met de uitlromsten van de verschillende onderzoekingen worden factoren, die van invloed zijn op het ontstaan van carcinoom van de portio uteri bij de vrouw besprolren. Aandacht moet worden besteed aan de mogelijkheid van een kankerbevorderende werking van orale ovulatie-remmende middelen