différentes fractions : les aflatoxines B 1 et G 1 notamment
(7) . La formule de 1. ' a f 1 a tox ine B 1 est :
c
Ces composés peuvent contaminer, dans certaines conditions, les céréales et diverses préparations alimentaires.
L'aflatoxine B 1 présente chez le rat une toxicité aiguë, essentiellement pulmonaire (26). Elle induit également, au niveau du foie, des cirrhoses et des tumeurs bénignes et malignes (12, 27, 28).
Epstein et Coll. (46) décrivent les premiers la possi bilité d'induire des tumeurs rénales primitives chez le rat, avec une incidence importante, au moyen de
l'aflatoxine B 1.
L'aflatoxine B 1 purifiée est mise en solution dans l'acétone, puis mélangée à la nourriture de rats de race Wistar. Ces animaux sont divisés en trois groupes, qui reçoivent l'aflatoxine B 1 à des doses de 1,0 - 0,5 et
0,25 part par million dans l'alimentation pendant 147 jours. Huit des 77 animaux présentent des signes de toxicité aiguë, et décèdent pendant l'administration du carcinogène.
L'autopsie des 69 rats survivants réalisée en moyenne 2 ans après le début de l'administration du carcinogène révélera respectivement, dans les groupes I, II et III : 57 %, 28 %, 23 % de tumeurs rénales.
Notons que dans ces mêmes groupes, on trouvera 86, 72 et
62 % d'hépato-carcinomes.
Les tumeurs rénales découvertes sont d'une taille variable :
de 0,2 cm. à 12 cm. de diamètre.
Macroscopiquement, ces formations apparaissent bien limitées vis-à-vis du parenchyme adjacent, et souvent encapsulées. Les plus grosses sont largement nécrotiques et hémorragiques en leur centre.
56.
Histologiquement, il s'agit de tumeurs épithéliales malignes, plus ou moins différenciées. Souvent, le
cytoplasme des cellules tumorales marque peu d'affinité pour l'éosine et reste "clair" à la coloration, image fort semblable à celle fréquemment observée dans les épithéliomas rénaux humains.
Ces auteurs observeront encore l'existence de quelques adénomes, à caractère cytologique bénin, sans qu'il existe d'argument en faveur d'une filiation entre les adénomes et les tumeurs malignes précédemment décrites.
En conclusion, l'aflatoxine B 1, administrée de façon chronique avec la nourriture, est susceptible d'induire des tumeurs rénales, le plus souvent malignes, chez le rat de race Wistar, avec une incidence d'environ 50 %. L'intérêt intrinsèque de cette étude est évident, mais le modèle proposé est peu intéressant pour l'obtention
à fins expérimentales de tumeurs rénales : l'administration du carcinogène est très longue, et,malgré les précautions, sans doute non dépourvue de danger pour les opérateurs. Le temps de latence avant l'apparition des néoplasmes est long. L'incidence d'apparition des tumeurs rénales est finalement assez faible, et la pathologie néoplasique extra-rénale très importante.
(diéthyl-nitrosamine ou DEN et diméthyl-nitrosamine ou DMN) a été décrite par Schmahl et Preusmann (83) et par Magee et Barnes (82) .
Zak (126) et Angus (6) décrivent l'apparition de tumeurs
rénales et pulmonaires chez le rat, après l'administration de DMN en mélange à la nourriture.
DEN et DMN sont douées d'une toxicité aiguë, qui se traduit par d'importantes lésions hépato-cellulaires et par des hémorragies.
La dose léthale 50 % est de 307 mgr. par kg. pour la DEN (118) .
Comme tout toxique hépato-cellulaire, les dérivés de la nitrosamine induisent des cirrhoses. D'après Schmâhl
(qui appuie son affirmation sur une expérimentation à doses différentes), la production d'hépatocarcinome n'est pas liée à l'effet cirrhogène (116).
La DEN est d'abord largement employée en cancérologie expérimentale pour ses propriétés d'induction d'hépatomes. L'apparition de tumeurs rénales primitives est rapportée occasionnellement (82, 83).
Magee et Barnes, en 1959 (82), décrivent les différentes tumeurs produites chez le rat par la DMN et observent des résultats distincts suivant la dose et le mode d'administra tion. A faible dose (50 parts par million, ajoutées à la nourriture) administrée à long terme (42 semaines), des tumeurs hépatiques sont obtenues de façon pratiquement constante. On n'observe aucune tumeur rénale. Lorsque
la dose est progressivement augmentée jusqu'à 200 parts
par million, la durée d'administration doit être réduite à une semaine pour éviter le décès par toxicité aiguë. Au fur et à mesure que la dose est augmentée et sa durée d'administration réduite, on voit diminuer le taux d'inci
dence de tumeurs hépatiques et apparaître, en nombre croissant, des tumeurs rénales.
Selon ces auteurs, la carcinogénèse rénale par la DMN nécessiterait l'administration d'une dose dépassant les capacités d'absorption hépatique. Les tumeurs rénales
seraient produites non pas par la DMN elle-mêine, mais par son produit d'oxydation, la diméthyl-nitrosamine (82).
En 1962, Magee et Barnes décrivent une méthode d'in duction spécifique des tumeurs rénales, employant la DMN (83). La DMN est dissoute dans l'huile d'arachide et mélangée au moyen d'un mixer à la nourriture en poudre. Les doses employées sont : soit 200 parts par million,
avec durée d'administration d'une semaine, soit 100 parts
par million avec durée d'administration d'un mois.
Un petit nombre des rats traités de la sorte décèdent dans les jours qui suivent l'ingestion du toxique. Leur
autopsie révèle des lésions de nécrose hépatique et un
syndrome hémorragique diffus. La majorité des rats récupère sur le plan hépatique, et reprend une croissance normale. Dans un délai de 25 à 45 semaines, des tumeurs rénales apparaissent, avec une incidence estimée à 80 % des cas. L'hépato-carcinome est rare. D'un point de vue histologi que, les tumeurs rénales obtenues peuvent se diviser en deux groupes. On observe des tumeurs épithéliales bien différenciées, qui sont considérées comme issues des tubes rénaux, et des tumeurs "anaplasiques" "sarcom-like",dont l'origine n'est pas, selon les auteurs, clairement élu cidée .
Des métastases, pulmonaires notamment, sont décrites à partir des tumeurs de type anaplasique. Les métastases de tumeurs bien différenciées sont par contre très rares et, les critères cytologiques de malignité n'étant pas toujours présents, les auteurs renoncent à tracer une frontière précise entre tumeurs bénignes (adénomes) et les tumeurs malignes.
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Notre expérimentation fait appel à l'administration de DMN à des rats de race Sprague Dawley (élevage du Laboratoi re de Cytologie et de Cancérologie Expérimentale de
l'Institut Bordet).
La DMN a été fournie par les Laboratoires Schuchardt. Il s'agit d'un liquide huileux jaunâtre, d'une densité de 1,06, soluble dans l'eau et dans l'alcool. Sa formule est :
^6 L'instabilité relative du composé nécessite
une conservation en réfrigérateur et dans un récipient opaque à la lumière.
Son importante toxicité pharmacologique et ses propriétés carcinogénétiques à très faible dose nécessitent des pré
cautions de manipulation exceptionnelles.
Dans notre expérimentation, des mesures de sécurité strictes ont été appliquées pendant la durée d'administration du carcinogène et les trois semaines suivantes. Les animaux et le matériel sont disposés dans un local particulier, isolé du laboratoire. L'accès en est interdit à toute personne étrangère à l'expérimentation. L'entrée dans le local et les manipulations nécessitent le port d'une blouse réservée à cet effet, d'un masque et de gants. Toutes les manipulations du carcinogène sont réalisées sous hotte.
Les instruments et le local sont fréquemment nettoyés au moyen d'une solution d'hypochlorite de sodium. Déchets et matériel à jeter sont inclus dans des sacs en plastique hermétiquement fermés, puis incinérés.
On divise 14 rats femelles de race Sprague Dawley, d'un poids moyen de 125 gr. au début de l'expérience, en trois ■ groupes de 4 et un quatrième groupe de 2 témoins.
Le but de l'expérience est d'étudier la tolérance pharma
cologique des rats de la race considérée à une administration chronique de DMN. Le carcinogène est mélangé à l'eau et
malaxé avec de la nourriture sèche en poudre.
Le groupe I reçoit une alimentation à 200 parts par million le groupe II à 400 parts par million, le groupe III à
800 parts par million. Les animaux sont pesés chaque jour. Ces données sont reprises graphiquement pour les quatre groupes dans les figures 24, 25, 26 et 27.
La nourriture est préparée et renouvelée quotidiennement, la quantité consommée est estimée à partir du poids restant Après sept jours, le groupe I a absorbé une dose de
110 mgr/kg, le groupe II de 180 mgr/kg, le groupe III de 227 mgr/kg.
Alors que le poids des rats du groupe témoin continue de croître, celui des animaux traités diminue d'une moyenne de 30 gr. en huit jours.
Ensuite, les animaux survivants reprennent du poids et la courbe devient parallèle à celle du groupe témoin..
Dans les groupes I et II, tous les animaux survivent au traitement.
Dans le groupe III, un rat meurt deux jours après la fin
du traitement, un autre 10 jours après (syndrome hémorra
gique massif), un 3e animal meurt 7 mois après le traite ment, de cause indéterminée (absence d'autopsie).
Les rats sont sacrifiés 45 semaines après l'administration du carcinogène.
Les rats du groupe I présentent des reins normaux.
Dans le groupe II, deux rats sont porteurs de tumeur rénale de 1 à 3 mm. de diamètre, deux rats ont des reins normaux. Dans le groupe III, le rat survivant est porteur de volu mineuses tumeurs rénales bilatérales dont la plus impor tante mesure 1 cm. Les reins des animaux témoins sont normaux.
En conclusion, la dose léthale pour le mode d'administra tion, la race et l'âge des rats considérés est estimée à
TRAITEMENT
DÉBUT FIN NOURRITURE CONSOMMÉE
6R 250 240 230 220 210 2X 190 180 170 160 150 140 130 120 110 IX 90 80 70 1234567 ALIMENTATION MOUILLÉE 17.5 GR PAR JOUR GroupeI 9 15 20 25 50 311 5 10 15 20 25 30 31
DÉCEMBRE 74 JANVIER 75 FÉVRIER 75
Fig. 24. Courbe pondérale des rats du groupe I, soumis au traitement à la diméthylnitrosamine.
TRAITEMENT
DÉBUT FIN NOURRITURE CONSOMMÉE
6R 1234567 ALIMENTATION MOUILLÉE
FÉVRIER 75
62
TRAITEMENT
DÉBUT FIN NOURRITURE CONSOMMÉE
’ 2 3 A 5 6 7 ALIMENTATION MOUILLÉE
10
GR rr i I 11
I JOUR II I M I I
Fig. 26. Ideiu ^ 4 , g^ovipc 111.
GR 250 2R0 230 220 210 200 190 180 170 160 150 190 130 120 110 100 90 80 70 SANS TRAITEHENT ALIMENTATION SÈCHE 14 GR ALIMENTATION MOUILLÉE 21 GR Groupe témoin 2 rats SD î Courbe moyenne I I < > I I I I I > I > i I I t I I I i I I > I < I I I B I I I I I > I I < I » < I I I I I I * I 9 15 20 25 30 311 5 10 15 20 25 DÉCEMBRE 74 JANVIER 75 30
Fig. 27. Idem fig. 24, groupe témoin.
31 FÉVRIER 75
travées fibroblastiques autour de structures épithéliales, provoquant parfois la formation de kystes au niveau des tubes excréteurs.
64.
Pour la totalité des rats traités et survivants, l'inci dence des tumeurs rénales a été de 30 %.
Dans les groupes II et III, l'incidence a été de 60 %. On voit que, comme signalé dans la littérature (83), la carcinogénèse rénale à la DMN requiert l'administration de quantités voisines de la dose léthale.
La 3e expérience soumet 22 rats de la race Sprague Dawley, d'un poids moyen de 150 g., à un régime de 400 parts par million de DMN pendant sept jours.
Onze rats survivent au traitement et seront autopsiés. Six rats sont porteurs de tumeurs rénales. Dans cinq cas, il s'agit de formations de moins de 2 mm. de diamètre, dans un cas, de volumineuses lésions bilatérales.
L'ensemble de l'expérimentation a donc produit chez
neuf animaux 11 tumeurs rénales d'un diamètre de 2 â 12 mm. Ces tumeurs seront utilisées en micro-angiographie, ce
qui exclut une étude histologique approfondie.
Néanmoins, l'examen de coupes histologiques réalisées à partir de fragments de spécimens micro-angiographiés révèle un aspect comparable à celui décrit dans la littérature : tumeurs d'aspect épithélial, ou encore proliférations fibroblastiques bénignes (fig. 28).
En 1940, Andervont, en élevant de jeunes souris BALB - C allaitées sur des mères C 3 H, obtient une race qui dévelop pe des tumeurs mammaires avec grande incidence. Cette
race est dénommée BALB - cf (5).
En 1958, Claude rapporte 1'apparition d'épithéliomas rénaux endémiques dans cette race (33). A partir de cette sous- population, il développe par élevage consanguin et sélection.
une race appelée BALB - cf - CD, qui présente spontanément des tumeurs rénales dans 60 à 70 % des cas (34, 35).
En cours de sélection, on voit le taux de tumeurs rénales s'élever progressivement, en même temps que l'incidence des tumeurs mammaires décroît.
Après 30 générations, plus aucune tumeur mammaire n'est observée.
A présent, deux races distinctes sont maintenues à l'animalerie du Laboratoire de Cytologie et de Cancérolo gie Expérimentale de l'Institut Bordet :
a) la race pure obtenue par élevage consanguin de la race originale BALB - cf, qui développe des tumeurs mammaires avec une grande incidence, et pas de tumeur rénale et, b) la nouvelle race BALB - cf - CD avec une incidence impor
tante de tumeurs rénales et pas de tumeur mammaire.
Les adéno-carcinomes rénaux observés d'abord dans la souche BALB - cf, puis dans la nouvelle race, s'avèrent transplan- tables dans les deux races.
Des études en microscopie électronique (34, 47) montrent l'existence, dans les cellules tumorales rénales, de
particules virales semblables à celles observées dans les tumeurs mammaires et les lymphomes de la souris.
Notre expérience porte sur l'autopsie de 32 souris de race BALB - cf - CD, d'un âge de 7 à 21 mois.
A la naissance, les reins sont d'aspect normal. Dans les mois qui suivent, 70 % des sujets, d'après les publica tions initiales, (80 % des 32 sujets autopsiés dans nos
66.
expériences récentes), développent progressivement des formations kystiques à partir des tubes contournés.
Les kystes sont de taille variable : ils sont repérables à partir de quelques dizaines de microns de diamètre, et peuvent atteindre 5 mm. de diamètre.
A partir de 12 semaines, les kystes sont visibles macrosco piquement : on en dénombre habituellement de 5 à 10,
parfois plusieurs dizaines par rein.
Les kystes ont d'abord un aspect bénin. La cavité sphérique contient un liquide citrin et est tapissée d'un épj.thélium
cylindrique unistratifié (fig. 29). On voit alors se déve lopper, à partir de cet épithélium, un bourrelet cellulaire puis une formation papillaire formée de deux revêtements épithéliaux adossés, entraînant ensuite en son centre des éléments conjonctifs, et notamment un capillaire axial (fig. 29 et 30).
La formation en question se développe vers la cavité kystique, qui est progressivement colonisée par les papilles, jusqu'à être totalement comblée (fig. 31).
La tumeur évolue ensuite comme une formation solide. Elle augmente de taille jusqu'à atteindre des dimensions de l'ordre du centimètre de diamètre.
Cytologiquement, les cellules épithéliales constitutives de ces formations peuvent être d'aspect bénin. On peut parler alors de "papillomes". Mais on voit apparaître, soit tardivement, soit d'emblée, des caractères cellulaires franchement malins : monstruosités nucléaires, mitoses,
anisonucléose, modifications de taille des cellules (fig. 32).
Les kystes qui présentent une dégénérescence maligne sont souvent le site de phénomènes hémorragiques : le remplace ment du contenu citrin par un liquide hémorragique constitue un bon critère macroscopique présomptif de malignité.
En haut à droite : portion d'un kyste revêtu d'un épithélium cylindrique unistratifié. En bas : formations papillaires prenant naissance au niveau de l'épithélium cylindrique.
Fig. 30. Détail de la fig. 31 (x400). Prolifération papillaire vers le centre du kyste. Noter : le capillaire axial, et
68.
Fig. 31. Rein de souris Balb-cf/CD, Hêmatoxyline - éosine. Agrandissement : x 200. Le kyste est ici totalement occupé par la prolifération papillomateuse.
Fig. 32. Même animal que fig. 31. Agrandissement : x 400. Détail d'une tumeur plus massive, formée de cordons pleins. Noyaux de taille irrégulière, parfois hyperchromatiques et dotés de nucléoles volumineux.
anomalies cytologiques identiques à celles précédemment décrites, sans passage identifiable par le stade kystique La relation entre kystes et tumeurs malignes est toutefoi évidente et univoque : jamais on n'observe de formation maligne dans un rein exempt de formation kystique.
Chez le même animal, quand un rein est porteur d'une tumeur, bénigne ou maligne, le rein hétéro-latéral est toujours pathologique même si l'affection n'est pas
nécessairement au même stade d'évolution. Autrement dit, les susceptibilités à la multikystose et au cancer de cette race particulière,sont clairement liées.
L'évolution ultérieure de la maladie néoplasique consiste en une généralisation dans des sites divers : poumon, os Les animaux décèdent en insuffisance rénale, ou de la généralisation néoplasique.
70.
CHAPITRE IV. ; mCROVASCULARISATION TUMORALE RENALE
Aspect_artériggra2higue_çheZ_l^hoirane
Les nombreuses publications relatives à l'angiographie in vivo chez l'homme constituent une vaste documentation concernant la vascularisation macroscopique des tumeurs rénales. Boysen (24, 25), Folin (48), Lang (73), Michel
(91, 92), Baert (8) notamment, décrivent les signes artériographiques de 1'épithélioma rénal.
Au temps artériel, les gros vaisseaux apparaissent déformés et étirés,en raison de leur refoulement par la masse tumorale (l'image est décrite par les auteurs
français sous le nom d'"encorbellement vasculaire").
Rarement, le diamètre de l'artère rénale est augmenté.
Le plus souvent, la région tumorale est repérée par l'existence de nombreuses artères à embranchements irréguliers, à caractère sinueux, et qui présentent de brutales variations de trajet et de calibre. L'appari tion précoce de veines signe l'existence de shunts artério-veineux.
Dans la variété dite "hypervasculaire", un riche réseau d'artérioles sinueuses, à caractère anarchique, s'opacifie ensuite (fig. 33).
Au temps néphrographique, on observe une opacification intense de la zone tumorale, qui peut apparaître également inhomogène et irrégulièrement tachetée (fig. 34).
Les auteurs anglo-saxons désignent cet aspect sous le nom de "tumor blush", ou "tumor stain", si l'image persiste après la parenchymatographie du tissu normal adjacent.
tumoral typique, d'aspect "anarchique" : embranchement irrégulier, brutales variations de trajet et de calibre, réseau d'artérioles sinueuses.
Fig. 34. Artériographie sélective du rein gauche, phase néphrographique. Epithélioma "hypervasculaire".
Opacification intense, irrégulière de la région tumorale proximale, constrastant avec l'absence d'imprégnation de la partie distale de la tumeur (nécrose).
La plupart des auteurs ne donnent aucune explication con cernant la signification réelle de ces symptômes. Certains
(48, 96) suggèrent que cette opacification tumorale impor tante puisse correspondre au remplissage d'espaces amorphes, appelés "lacs veineux tumoraux".
Le temps veineux objective habituellement un réseau de larges veines anastomotiques et, s'il existe une thrombose de la veine rénale, un système vasculaire collatéral.
La possibilité pour la tumeur d'incorporer le réseau vasculaire d'un organe adjacent est clairement démontrée en angiographie in vivo. Les tumeurs rénales peuvent
dériver à leur profit des vaisseaux à partir des pédicules périrénal, surrénalien, lombaire, phrénique, et, en général, de tous les organes adjacents. (Ce phénomène est appelé
"cannibalisation").
A côté des tumeurs "hypervasculaires" en angiographie, que nous venons d'évoquer, existent des formations hypovascu- larisées. Ces tumeurs apparaissent comme des plages de
raréfaction vasculaire, à contour irrégulier, amputant un territoire non systématisé du parenchyme rénal et refoulant la vascularisation avoisinante (fig. 35).
Le diagnostic de malignité est le plus souvent possible en examinant attentivement la périphérie de la tumeur. Toute image de vascularisation anarchique à la limite de la masse permet en effet de soupçonner le diagnostic exact de la nature lésionnelle. Ranniger (110) attribue ce caractère particulier à de larges phénomènes de nécrose tumorale. Mais la nature histologique de la tumeur entre elle aussi en ligne de compte. C'est ainsi que les sarcomes sont en général
74.
Fig. 35. Artériographie rénale gauche sélective. Volumineuse tumeur appendue au contour externe du rein (épithélioma). Noter, par rapport à la figure 34, l'imprégnation nettement moins importante de la tumeur par rapport au parenchyme
adjacent. Le diagnostic angiographique de malignité ne fait néanmoins aucun doute : vaisseaux bordants à la périphérie tumorale, avec irrégularité de calibre et de direction. Zone d'opacification du parenchyme tumoral à caractère irrégulier, tacheté.
Il existe même des tumeurs décrites en angiographie in vivo comme "avasculaires". Il faut ici comprendre, non pas que la tumeur est prétendue dépourvue de vaisseaux, mais que l'artériographie in vivo s'avère incapable d'introduire dans les fins et rares vaisseaux tumoraux, du produit de contraste en concentration suffisante pour leur individua lisation sur les clichés. Le diagnostic différentiel, vis- à-vis des formations kystiques, devient ici problématique. (En général, le diagnostic angiographique de kyste rénal est
aisé : le kyste se traduit par une plage strictement avascu laire, homogène, arrondie, à contours nets vis-à-vis du parenchyme rénal, refoulant régulièrement les vaisseaux adjacents).
Hartel et collaborateurs (60) évoquent le problème diffi cile du diagnostic artériographique d'étiologie des diffé rentes tumeurs rénales hypervasculaires, bénignes et m.ali- gnes. Malgré certains signes suggestifs de l'une ou l'autre pathologie, il s'avère bien difficile de trancher avec une bonne fiabilité, d'après les signes vasculaires, entre les différentes tumeurs rénales solides le plus fréquemment rencontrées : adéno-carcinomes, métastases, sarcomes, adénomes, hamartomes, angiomes ...
Une méthode d'appoint, faisant appel à l'injection de substances pharmaco-dynamiques (épinéphrine, angiotensine), avant l'administration du produit de contraste, a été
préconisée par certains sous le nom de
"pharmaco-Les vaisseaux tumoraux étant censés être insensibles à l'effet vasomoteur de ces substances, on espère par cette