В течение последних двух десятилетий разными исследователями высказывались соображениями, что воздействия на организм физических и химических агентов могут рассматриваться с позиции образования в организме свободных радикалов, не свойственных ему в нормальном состоянии. Одним из наиболее очевидных факторов подобного рода является действие ионизирующей радиации и света. Воздействие проникающих излучений на живой организм, сводящиеся конечном счете к образованию свободных радикалов и атомов, способно вызвать лучевой рак и лейкоз. То же относится и к действию некоторых канцерогенных веществ, где канцерогенность связывается с образованием свободных радикалов.

Парамагнитные частицы – свободные радикалы и комплексы ионов переходных металлов в парамагнитной форме – обнаружены в настоящее время во многих тканях животных и растительных организмов при их нормальном функционировании. Они регистрируются методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). На рисунке показан характерный спектр ЭРП клеток печени. Каждый сигнал в спектре характеризирует так называемого g-фактор.Спектр ЭРП заторможенной ткани печени крыс (сплошной линией) и опухоли печени (пунктир).

Предположение об интенсификации (стимулировании) свободнорадикальных процессов при развитии опухолей было подтверждено прямыми опытами в 1966г. До этого времени попытки применить метод ЭРП в онкологии приводили к противоречивым результатам. Кинетический подход позволил установить, что изменение содержание свободных радикалов в ткани опухоли в процессе её роста носит экстремальный характер. Впервые это было показано на примере лейкоза La у мышей.

В селезёнке мышей на начальных стадиях развития лейкоза La наблюдалось увеличение содержания свободных радикалов, достигавшее максимума примерно к 4-м суткам. Это изменение обнаруживалось раньше появления других признаков лейкоза. Максимум на кинетической кривой содержания радикалов совпадал с началом регистрируемых изменений в весе селезёнки. На 5-6 сутки начиналось уменьшение количества радикалов, которые к моменту гибели животных падало ниже нормы.

В настоящее время в лаборатории методами ЭРП и привитой сополимеризации в кинетическом аспекте изучено около 20 типов экспериментальных опухолей. Во всех случаях характер изменения концентрации свободных радикалов в опухолевой ткани подобен описанному выше. Наличие этого биофизического сдвига навело на мысль о возможности использовать его для целей ранней диагностики рака. Однако эта идея пока не получила практической реализации.

Изучение содержания свободных радикалов в лейкоцитах крови при лейкозах и в опухолевых тканях при развитии рака человека показало, что экстремальный характер изменения концентрации радикалов имеет место и в этих случаях.

Прогресируюшее течение лейкозов характеризуется увеличением содержания свободных радикалов в лейкозах до момента, соответствующего началу быстрого нарастания в организме дистрофических изменений. В этот период количество радикалов в лейкоцитах до момента начинает быстро уменьшатся. Можно предположить, что рост концентрации свободных радикалов свидетельствует об увеличении содержания в крови лейкозно-измененных клеток, то есть характеризирует лейкозную трансформацию кровотечения.

При химиотерапии содержание свободных радикалов в лейкоцитах снижается. Однако, несмотря на наступление состояния клинико-гематологической ремиссии, уровень радикалов в лейкоцитах в большинстве случаев остается выше значения, характерного для здоровых клеток. По-видимому, это связано с сохранением в периферической крови некоторого количества лейкозно измененных клеток.

Снижение уровня свободных радикалов в лейкоцитах при химиотерапии наблюдается раньше, чем уменьшение общего числа лейкоцитов в периферической крови. Можно думать, что изучение содержания свободных радикалов может также стать одним из методов контроля за развитием заболевания и ходом лечения.

Таким образом, характер изменения содержания свободных радикалов при развитии экспериментальных опухолевых процессов и при раке и лейкозах человека является достаточно общим.

Свободнорадикальные сдвиги обнаружены также при кинетическом изучении парамагнитных свойств тканей животных в процессе химического канцерогенеза. Так, в печени крыс в процессе малигнизации под действием диэтилнитрозамина (ДЭНА) имеет место характерные стадийные изменения в содержании свободных радикалов. Практически сразу же после введения канцерогенна наблюдается закономерное снижение содержания радикалов по сравнению с количеством их, характерным для нормы. Затем их концентрация возрастает. Первый максимум наблюдается примерно через месяц после начала опыта. В этот период еще отсутствуют какие-либо регистрируемые морфологические признаки малигнизации. В дальнейшем наблюдается их уменьшение почти до нормы, а затем – период длительного повышения содержания свободных радикалов, которые достигают максимума около 110 суток. Этот период гистологически соответствует началу формирования опухоли. Максимальное значение концентрации свободных радикалов обнаружены в сравнительно небольших опухолевых узелках. По мере дальнейшего формирования опухолей концентрация свободных радикалов снижается до значений ниже нормы, что находится в полном ответствии с приведёнными выше данными о биофизических сдвигах свободнорадикального характера на начальных стадиях опухолевого роста.