TRAVAIL DU SERVICE RADIOLOGIQUE DE L’HOPITAL D’AARHUS ET UU CENTRE ANTICANCBREUX DU JUTLAND

LE GLUTATHION RfiDUIT DANS LE SANG DES CANCfiREUX

Par Jsrgen Bichel. (Requ par la redaction avril le 23, 1945).

L’intdret croissant sur le rble des composks sulfhydrilks dans le mdtabolisme cellulaire et spdcialement dans les processus li6s & la division cellulaire ndcessite des recherches continues sur les rapports de ces composks avec la croissance des tumeurs.

On sait encore trhs peu de la teneur en SH des protdines tumo- rates, et les recherches actuelles sur le taux de glutathion dans les tissus tumoraux ont pour la plupart paru avant la mkthode s p b cifique enzymatique du dosage de glutathion, ce qui est certainement la cause des rdsultats contradictoires. D’autre part les mCthodes ti- trimdtriques usuelles du dosage de glutathion dans des filtrats acides de sang hkmolysi: d6protdinisb semblent s’accorder assez bien avec la mdthode de glyoxalase spdcifique, ce que j’ai eu l’occasion de con- trdler moi-meme. Cependant, comme il ressort de ce qui va suivrc. les rdsultats des dosages de glutathion chez les canckreux ont eux aussi dtd contraires.

On peut considdrer comme assez certain qu’il y a un rapport en- tre les composes de SH et la division cellulaire. Pourtant il y a cu une tendance a tirer des conclusions trop tdmdraires des rdsultats obtenus. I1 n’y a rien qui puisse autoriser la conception que lcs composds de SH formeraient une >hormone de mitosecc tout a fait normale. (Un expos6 bref et Claire de ces questions se trouve chez Needham). Les hypothdses, qui attribuent aux composks de SH un rale plus prdcis dans la genbse du cancer, ne seront pas non plus examinds de plus prhs ici. Dans ce travail seront exposds quelques recherches sur le taux de glutathion rdduit dans le sang des cancer- eux, recherches qui, B ce que je pense, serviront & expliquer quelques- uns des rdsultats dissemblables.

Un abaissement du taux de glutathion dans le sang des canchreux a ht6 constate par plusieurs auteurs: Ainsi Fornieles Ulibarri chez 54 malades,

*) Subventionne par les fondation Anders Hasselbalchs Fond et Ligue danoise contre le cancer.

compares a des materiaux normaux de 11; Wilheim et Stern constatent un abaissement du glutathion rBduit (GSH), chez 27 malades de cancer et tvou- vent en outre que le dBnomm6 quotient de Gabbe (GSH en mgr%c/&rythro- cytes en mill. p.mmc) est plus bas chez les canchreux que chez dautre, ce qui n’est probablement pas dQ B l’anhmie, qui en general amene une aug- mentation du quotient. Cependant la comparaison n’a pas, dans ce cas, 6th faite avec des sujets normaux, mais avec des malades, qui avaient des affections non-malignes sans anemie. Hirsch aurait demontre qui GSH est eleve dans les tissus, mais abaisse dans le sang chez les jeunes animaux pendant la phriode de croissance, ce qui a probablement un certain rapport avec la croissance, laquelle se terminerait dhs qu’un Btat dequilibre aurait et6 obtenu par un abaissement dans les tissus et une augmentation dans le sang. Quand les tissus sont expos& a une irritation chronique, le taux de GSH tissulaire s’61hve et peut atteindre des valeurs comme dans les tissus jeunes. Goudron et arsenic abaissent le taux de GSH du sang. I1 se produirait ainsi un Btat comme celui de l’organisme croissant, et on suppose que ceci provoquerait (( le developpement anarchique des cellules n. Achard, Levy e t Guthmann trouvent dans des neoplasmes et dans la tuberculose chez l’homme un abaissement du GSH sanguin correspondant a la gravith de l’anBmie.

Kinugawa a trouve chez des lapins avec un sarcome osseux experimental (22 cas) dans 11 cas une augmentation du glutathion, 8 cas Btaient sans changement et pour les autres il y avait un faible abaissement.

Chatain trouve que chez les cancBreux le glutathion oscille genbralement entre les limites normales rarement il y a un abaissement, cependant que Moschella et Trimarchi trouvent chez quelques malades avec des affections malignes des valeurs BlevBes.

Ogata e t Yoshimatsu constatent plus d’acide ascorbique chez les malades avec cancer de l’uterus, tandis que pour le glutathion il y a un abaissement prononc6.

Quelques recherches visent a examiner le rapport entre le glutathion re- duit (GSH) et le glutathion oxyde (GSSG). Ainsi Schoonover trouve que chez les cancereux GSSG est en general plus &lev6 dans le plasma, mais plus bas dans les Brythrocytes que chez des sujets normaux. Elle a encore trouvh que GSSG/GSH chez les canckreux etait plus eleve dans le plasma et plus bas dans les Brythrocytes que normalement, et elle a formule une “plasma- cell ratio”: GSSGIGSH plasmatique divisB par GSSG/GSH Crythrocytique. Cette proportion a 6th trouvke notablement plus grande chez les cancereux que chez les normaux.

Osterbrrg et al. trouvent que GSH dans le sang des malades de cancer du cBlon (32 cas) variait entre les limites normales, en tenant compte de l’anemie. Cependant le caractere de l’anBmie n’a pas BtB discute, et, comme nous allons voir ci-dessous, il est dune importance considerable pour le taux de glutathion, s’il s’agit d’une anBmie causee par une hemorragie avec rB- gBn6ratiori active, ou si 1’anBmie est de nature toxique. En outre Osterberg et al. constatent que la proportion Btablie par Schoonover est le plus souvent elevhe chez malades de cancer du cBlon.

Bach e t Bach signalent que dans des anemies secondaires il y a une augmentatin du quoticnt GSH/Brythrocytes, si l’anhmie est due a un saigne- ment aigu grave, comme par exemple une hemorragie d’ulcere, cependant que ce quotient n’etait pas eleve dans des Btats cachetiques comme la tuber- culose et le cancer.

Si on cherche 9 tirer au clair les rksultats des recherches sur GSH dans le sang des sujets porteurs de tumeurs, on peut constater que quelques investigateurs ont trouvC des valeurs qui ne diff6rent pas essentiellement des normales, d’autres ont trouvk des valeurs plus basses, qui sont presumkes &tre dues 9 I’anCmie coexistante. Enfin quel-

17’

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ques-uns trouvent une augmentation @&re du quotient, tandis que d’autres trouvent ce quotient normal malgrb l’anbmie concomitante, qui, prbvoyait on, devait amener une augmentation du quotient de GSH.

Dans le travail prbsent j’ai cherchb & bclaircir ces divergences et en effet je pense &re parvenu A un resultat. D’abord il sera nbcessaire de parler un peu de la technique utiliske et des recherches sur GSH lans les anbmies diffbrentes.

MCthodique. Les methodes principalement employees jusqu’A present au dosage de

GSH dans le sang deproteinisb sont presque toutes des methodes titrime- triques, qui mettent en jeu une oxydation de GSH a GSSG. Puisque le glu- tathion ne se trouve pas dans le plasma, mais que dans des conditions nor males (abstraction faite des leucoses, dans lesquelles les leucocytes peu vent jouer un rble) il est presqu’entibrement localis6 aux erythrocytes, il faut qu’on fasse d’abord une h6molyse, aprks quoi les proteines sont prbcipitdes, et on dose GSH du filtrat. Ces methodes ont Bt6 beaucoup discut6es, et comme nous avons signale ci-dessus elles sont inutilisables pour la plupart des ana- lyses de tissus. Un grand progrbs a Bt6 realis6 lorsque Schroeder et Wood- ward ont present6 une methode specifique de dosage de glutathion reposant sur le fait que GSH represente un activant specifique de glyoxalase. I1 est donc possihle dans les systhmes, qui contiennent methylglyoxal, glyoxalase et des quantites variables de GSH de doser la quantite de methylglyoxal transformbe pendant un certain laps de temps et d’htablir une courbe, qui peut &re appliquee au dosage de GSH dans un Bchantillon inconnu. La me- thode est assez difficultueuse, mais avec quelque routine on a obtenu des resultats satisfaisants. En comparant des resultats obtenus par cette methode A ceux dus a la methode de titrage iodometrique de Woodward e t Fry, Schroeder e t Woodward ont constate une concordance parfaite pour les taux de glutathion sanguin, alors que la methode iodometrique a donne des taux beaucoup trop Bleves dans des extraits d‘organes et de tissus et par cons&- quent aussi de tumeurs.

Pourtant il faut se rappeler cpe la mbthode spbcifique de glyoxalase n’blude pas non plus la source d’erreur qui rdside dans la precipitation, puisque les differents agents de precipitation ne donnent pas exactement la m6me quantite de glutathion dans les filtrats.

J’ai moi-m8me compare la mbthode de glyoxalase avec une methode iodo- metrique, modification legere de celle de Fujita e t Numata, et comme j’ai constate une bonne concordance entre les deux methodes, les rhsultats sui- vants sur GSH dans le sang des cancereux proviennent de la mbthode titri- metpique. Pour la prbcipitation des proteines j’ai employe de l’acide meta- phosphorique (dans les deux methodes), puisque dans quelques cas celui-ci a donne des filtrats clairs, alors que les filtrats d’acide sulphosalicylique, appliques par Schroeder et Woodward, dans quelques cas isolbs etajent troubles et ghaient 1e titrage. Donc les chiffres suivants exprimeront Ic taux reel de glutathion reduit dans les filtrats de sang hemolyse precipite par de l’acide mktaphosphorique.

Le dosage de GSSG a l’aide d’un dosage de GSH avant et aprbs la re- duction faite avcc hydrogbrie in statu nasc. en presence de p. ex. poudre de zinc. dans le filtrat acidique devait 8tre ahandonne, puisqu’on a obtenu des resultats tout a fait irreguliers, et souvent on n’a m&me pas constate une augmentation do taux de GSH. Selon 10s dernibres recherches de Dohan e t Woodward, oh a etb applique la reduction electrolytique, il ny a pas de GSSG dans le sang.

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Recherches prtliminaires sur GSH dans des a n h i e s difftrentes. Ces recherches ont Ct6 trait& d’une manibre plus dCtaillCe dans

un travail pritcedent et seront seulement brikvement rCsumCes ici. Ce- pendant elles forment une base importante pour l’apprkciation des phhomknes dans des affections malignes.

Parker et Kracke avaient dCmontrC un abaissement de GSH dans le sang cardiaque chez des lapins intoxiquks de benzol, et sur la base de ces recherches et des hypothbses de Hammett et Reimann concernant l’effet stimulant des composks sulfhydrilks sur la divi- sion cellulaire, ils avancent l’hypothkses que GSH est un Clement important pour le rkglage de la granulopofkse, et que la IeucopCnie benzolique s’engendre, parce que le stimulus normal de la granulo- pofbse, GSH, a disparu. Ceci s’accorderait encore avec le fait q u e par- fois dans les leucoses on a constat6 des valeurs ClevCes de GSH dans le sang.

Une rCp6tition des recherches de Parker et Kracke pratiquke sur un nombre de lapins, qui Ctaient exposks A des doses variantes de benzol sous-cutanbes, a fait constater, en pratiquant numbration des globules rouges et blanches et dosage de GSH tous les jours pendant une pCriode assez longue, qu’il n’y avait pas de rapport entre le taux de GSH dans le sang et le nombre des leucocytes. Celui-ci pou- vait s’abaisser jusq’ua des taux trks bas, avant qu’il y eiit aucune rkduction du taux de GSH. Par contre il s’est rCvClt5 qu’aussitbt que les valeurs des Crythrocytes commenchent B s’abaisser, les valeurs de GSH tombkrent elles-aussi presque parallklement, de sorte que lc >>quotient<( resta presqu’inchangk.

Dans une autre sCrie d’experiences des lapins Ctaient exposes, par doses croissantes, A des irradiations universelles de rayons X. Ici aussi il s’est rt5vi.16 que les valeurs de GSH n’avaient pas de rappori avec les oscillations du nombre des leucocytes, mais ainsi qu’aupara- vant elles ne commencCrent a diminuer qu’a l’apparition d’une abais- sement du nombre des krythrocytes. Dans ce cas aussi la diminution de GSH Ctait presque paralCle A l’abaissement du nombre des Cry- throcytes, de sortc que le ,quotient<( resta presqu’inchange. Ces deux formes d’anPmie sont, en effet, prksumkes Stre dues a un endommage- ment de l’appareil hCniatopo’tCtique avec rCduction ou suppression totale de l’activite rCgCnCratrice. Les anCmies, oii il y a une r6- gknkration active, entre autres les anCmies post-hemorragiques, con- trastent avec celles que nous venons de mentionner. Elles ont, en ce qui concerne les oscillations du glutathion, CtC assez bien Ccluci- dCes. Peu de temps aprCs un saignenient aigu grave se manifeste une diminution aigue de GSH correspondant a la diminution du nombre des erythrocytes, puis les valeurs de GSH augmentent relativement plus vite que le nonibre des Prythrocytes, ainsi que pendant quelque temps se manifeste un quotient supCrieur au normal et qui ne s’ap- proche des valeurs normales qu’aprks le rC-Ctablissement du nombre normal d’krythrocytes.

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Ces faits ont Cgalement CtC confirmCs par mes experiences pra- tiquCes sur des lapins, quit ont CtC examinks avant et rkgulibrement pendant quelque temps aprks un saignement. Entre ces deux formes d’ankmie semble donc exister une diffkrence quant a la teneur en GSH de la globule rouge. Aussi dans des anCmies provoquCes par d e phknylhydrazin on a constate des valeurs fortement klev6es par taux de glutathion et la aussi il y a en effet une rCgCnCration forte. Certain examens faits sur des hommes semblent tCmoigner dans le mCme sens.

Dans des anCmies post-hkmorragiques chez l’homme on a constat6 les mCmes oscillations que chez les lapins, donc immbdiatement, un abaissement de la quantiti! absolute de GSH avec abaissement du nombre d’brythrocytes, et puis une augmentation de GSH relativement plus grande que celle des Crythrocytes, ainsi que pendant une cer- taine pkriode le quotient est plus ClevC que normalement. Pour 1’anC- mie pernicieuse il existent quelques dosages de GSH dans le sang. On a toujours dans des cas non-trait& constat6 un taux de GSH remarqu- ablement ClevC par rapport au nombre d’brythrocytes, donc un quo- tient trbs ClevC. Pendant la thCrapie spCcifique se manifeste un abais- sement de ce quotient B mesure que le nombre d’6rythrocytes aug- mente. Le quotient et la valeur globulaire oscillent tout a fait indC- pendamment l’un de l’autre. Aussi bien on n’a pas constat6 de rap- port entre le taux de GSH et I’augmentation des rkticulocytes.

Ma conclusion de ces recherches devait Ctre que toute une sCrie de faits portent B croire que le taux de glutathion dans les Crythro- cytes a un certain rapport avec l’activitk krythropoi‘ktique, puisqu’on a constatk une difference remarquable entre la teneur en GSH de la globule rouge dans les cas avec rCgCnCration rbduite, oh la teneur Ctait basse (les anCmies de benzol et de rayons X ) , et les cas avec prolifbration forte dans la moelle osseuse, oh la teneur Ctait ClevCe ( anCmies posthitmorragiques, a. de phknylhydrazin, a. pernicieuse) . I1 n’est pas possible suc la base de ces recherches de decider, si les oscillations du taux de GSH sont tout B fait secondaires en regard des changements de l’Crythropoi’bse, ou si elles sont d’une impor- tance primaire pour son intensit& Ce problbme est interessant, si l’on considere les recherches nombreuses, qui portent B croire que les cornposCs sulfhydrilks ont une relation avec les processus de mCta- bolisme liCs B la division cellulaire, et en gCnCral le fait qu’on trouve toujours dans des localisations avec une grande intensit6 de croissance des quantitks ClevCes de composbs sulfhydrilCs.

Quand on regarde les grandes diffbrences, qui peuvent &tre ob- servCes entre les taux de glutathion dans les differentes anCmies, il est Cvident que si l’on veut porter une apprkciation Claire sur le taux de GSH dans le sang des cancbreux, il faut avoir Cgard A certaines conditions. D’une part chaque dosage de GSH doit naturellement Ctre accompagne d’une numkration des brythrocytes et d’un calcul du

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quotient et d’autre part, il faut diviser les malades en question de telle facon qu’on tienne compte de la prCsence d’une anCmie Cven- tuelle et aussi de la pathogenbse de celle-ci.

Recherches expdrimentales. Dans un travail prkcedent j’ai indiquk comme valeurs normales

de GSH dans le sang total chez 66 sujets normaux des deux sexes de 17-60 ans: 33,9 mgr%, dispersion 4,39, erreur moyenne 0,54. Quotient: 73, disp. 1,03, e. m. +_ 0,13. Les individus, que se sen- taient d’une santC parfaite et chez qui on constatait une skdimentation globulaire normale, et pour les hommes plus de 4,5 mill. d’krythro- cytes p. mmc, et pour les femmes plus de 4,OO mill., ont 6tC regard& comme normaux. Si l’on Ccarte les femmes avec moins de 4,50 mill. d’krythrocytes p. mmc, il reste 14 femmes avec GSH: 34,l mgr%, disp. 4,19, e.m.f1,12. Quotient: 7.0, disp. 0,77, e.m.t0,21, et 18 hommes avec GSH: 35,9 mgr%, disp. 334, e.m.S.0,85. Quotient: 7,4. disp. 0,95, e. m.fO.22.

D’autres n’ont pas non plus constat6 de diffCrence dans la teneur en GSH du sang chez les deux sexes, comme on n’a pas trouvC de rapports du taux de GSH avec l’exercise ou les repas. Un seul investi- gateur indique des valeurs un peu plus basses chez les personnes AgCes.

Un nombre de malades (140) avec un cancer vCrifiC ont Ct6 exa- minks par moi. La plupart de ceux-ci ont une anCmie plus ou moins prononcke. En tenant compte des rCsultats susmentionnes, provenant de la litterature et de mes propres recherches, il faut distinguer entre les malades, qui ont une anCmie post-hkmorragique (p. ex. une partie des malades de cancer de 1’utCrus et de cancer de l’estomac) et les malades, dont on peu dire que 1’anCmie n’est pas due A un saignement. Ainsi on a 4 groupes de malades:

1) malades non-saignants sans anCmie 2) malades saignants sans anCmie 3) malades non-saignants avec anCmie 4) malades saignants avec ankmie.

Les malades qui avaient moins de 4,50 mill. d’brythrocytes p. mmc, et chez les femmes et chez les hommes, ont CtC regard& comme anemiques. La dklimitation de malades saignants et malades non-saig- nants est plus difficile et devra nkcessairement .A un certain degr6 Ctre arbitraire. Seuls ont CtC consider6 saignants les malades, qui pen- dant de courtes pCriodes ont eu des saignements violents ou des saig- nemants modkrCs pendant de longues pkriodes. Presque tous les cas ont CtC des cas rkcents non-trait&. Du moins aucun d’eux n’a Cte

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normaux -

traitk avec des rayons X pendant les derniers mois avant l’examen. Voici les rksultats dans les diffkrents groupes pour GSH et le quo- tient:

32 35,l 3,89 +_ 0,69

~ ~ 1 cas I GSH I disp. 1 e.m.

7,2

7,3

(830)

7,3

8,4

0,89 f O,l6

1,08 & 0,27

0,91 f 0.093

1,27 f 0,24

non-saig- 1 16 I 34,7 1 4,92 I f 1’23 nants sans anemie

28 malades saig- nants avec anbmie

malades saig- nants sans an6mie

27’2 1 5,97 I & 1’13

[ 95 i 28,3 i 1,97 I f 0,20 malades non-saig- nants avec an6mie

Conclusions. Si l’on examine le premier groupe, ou les canckreux n’ont pas

d’ankmie et ne sont saignants, on voit qu’il n’y a aucune divergence significative entre le GSH ou le quotient et les valeurs normales. Le cancer n’ambne donc nkcessairement pas de changement dans les valeurs de GSH. Chez les malades ankmique du groupe ou l’ankmie n’est pas due A un saignemant, il y a un abaissement certain de GSH dans le sang, cependant que le quotient ne diffbre pas du normal, et enfin il y a dans le groupe des malades, qui ont une ankmie et chez lesquelles on peut supposer qu’un saignement a au moins con- tribuk B la naissance de l’ankmie, alors on a constatk ici aussi un abaissement certain de GSH, mais en m&me temps une augmentation certaine du quotient.

En apprkciant les matkriaux il faut naturellement tenir compte de la possibilitk que dans le groupe de malades saignants avec ankmie on pourra aussi trouver des malades, chez lesquels l’ankmie n’est pas due au saignement mais fait partie de la cachexie du cancer, ce qui probablement amkne que le quotient chez les malades de ce groupe serait encore plus klevk si on pouvait kcarter ces derniers.

En tenant compte des expkrience et des considkrations prkckdantes ces rksultats pourront probablement &re expliquks de la manikre sui- vante: La prksence de la tumeur maligne n’amkne en elle-m&me pas de changement des valeurs de GSH dans le sang total ou calculkes par Brythrocyte. Mais si la tumeur donne naissance A une ankmie, il se manifestera un abaissement de GSH, soit que I’ankmie soit due A

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un saignement caus6 par la tumeur ou que l’an6mie fasse partie d’une cachexie.

Dans le premier cas le quotient sera 6lev6, dans le dernier cas elle est normale.

Ces recherches peuvent servir A expliquer les r6sultats dissem- blables obtenus jusqu’i prksent.

Dans les recherches pr6sentes a 6t6 question de cancers h locali- sation diffkrente. A la base de ces recherches je ne peux rien dire l’influence des localisations diffkrentes sur les valeurs. Une revue esti- mative des mat6riaux ne donne pas lieu 21 des suppositions dans ce sens. Quant a la gknkralisation du cancer on peut seulement dire que les grandes tumeurs avec des mktastases sont plus souvent ac- compagnkes d’an6mie que les petites formes solitaires, A cause de quoi on trouvera dans les formes repandues des chiffres plus bas pour la quantit6 absolue de GSH dans le sang.

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