Асанов Максим Айдарович, младший научный сотрудник, лаборатория геномной медицины, отдел экспериментальной медицины,
650002, Кемерово, бульвар имени академика Л.С. Барбараша, 6
Maxim A. Asanov, Junior Research Scientist, Laboratory of Genomic Medicine,
650002, Kemerovo, Academician Barbarash boulevard, 6
Поддубняк Алена Олеговна, лаборант-исследователь, лаборатория геномной медицины, отдел экспериментальной медицины,
650002, Кемерово, бульвар имени академика Л.С. Барбараша, 6
Alena O. Poddubnyak, Research Assistant, Laboratory of Genomic Medicine,
650002, Kemerovo, Academician Barbarash boulevard, 6
Мухамадияров Ринат Авхадиевич, канд. биол. наук, старший научный сотрудник, лаборатория молекулярной, трансляционной и цифровой медицины,
650002, Кемерово, бульвар имени академика Л.С. Барбараша, 6
Rinat A. Mukhamadiyarov, Cand. Sci. (Biol.), Senior Research Scientist, Laboratory of Molecular, Translational and Digital Medicine,
650002, Kemerovo, Academician Barbarash boulevard, 6
Синицкая Анна Викторовна, канд. биол. наук, научный сотрудник, лаборатория геномной медицины, отдел экспериментальной медицины,
650002, Кемерово, бульвар имени академика Л.С. Барбараша, 6
Anna V. Sinitskaya, Cand. Sci. (Biol.), Research Scientist, Laboratory of Genomic Medicine,
650002, Kemerovo, Academician Barbarash boulevard, 6
Хуторная Мария Владимировна, младший научный сотрудник, лаборатория геномной медицины, отдел экспериментальной медицины,
650002, Кемерово, бульвар имени академика Л.С. Барбараша, 6
Mariya V. Khutornaya, Junior Research Scientist, Laboratory of Genomic Medicine,
650002, Kemerovo, Academician Barbarash boulevard, 6
Синицкий Максим Юрьевич, канд. биол. наук, и. о. заведующего лаборатории геномной медицины, отдел экспериментальной медицины,
650002, Кемерово, бульвар имени академика Л.С. Барбараша, 6
Maxim Yu. Sinitsky, Cand. Sci. (Biol.), Head of Laboratory of Genomic Medicine,
650002, Kemerovo, Academician Barbarash boulevard, 6
Обоснование. Доксорубицин – химиотерапевтический антибиотик из класса антрациклинов, обладающий кумулятивными и дозозависимыми кардиотоксическими эффектами. Кардиотоксические свойства доксорубицина проявляются в характерных патологиях сердца. Доксорубицин имеет и генотоксические свойства, его часто используют для моделирования острого генотоксического воздействия на моделях мелких лабораторных животных.
Цель исследования: определить роль патологического изменения различных органов и систем организма у крыс линии Wistar в контексте развития кардиотоксических эффектов, вызванных субхроническим кумулятивным воздействием доксорубицина, с использованием цитогенетических методов и электронной микроскопии.
Материал и методы. В исследование были включены две группы самцов крыс линии Wistar: экспериментальная группа (10 крыс, еженедельная инъекция доксорубицина в хвостовую вену в дозировке 2 мг/кг в течение 4 нед.) и контрольная группа (10 крыс, еженедельная инъекция 0,9% NaCl в хвостовую вену в течение 4 нед.). Для оценки генотоксических эффектов использовали микроядерный тест. Визуализацию структуры миокарда и печени проводили при помощи сканирующей электронной микроскопии в обратно рассеянных электронах с помощью электронного микроскопа.
Результаты. В результате анализа в экспериментальной группе было показано статистически значимое увеличение медианы количества полихроматических эритроцитов с микроядром (3,2% относительно 0,8% в контроле), а также снижение медианы доли полихроматические эритроцитов в общем пуле проанализированных клеток. В экспериментальной группе отмечали выраженную гетерогенность морфологического строения миокарда, а именно неравномерное утолщение кардиомиоцитов и сократительных волокон. Митохондрии были локализованы группами в электронно-прозрачных участках цитоплазмы. При анализе электронных микрофотографий гепатоцитов крыс, получавших доксорубицин, были обнаружены дегенеративные изменения структуры печени.
Заключение. Результаты нашего исследования дают представления о подостром влиянии малой дозы доксорубицина на сердце, печень и систему кроветворения крыс линии Wistar. Нами были предложены механизмы взаимодействия важных органов и систем организма, подвергшихся воздействию доксорубицина, на фоне общего патологического состояния.
Rationale. Doxorubicin is a chemotherapeutic antibiotic from the anthracycline class that has cumulative and dose-dependent cardiotoxic effects. The cardiotoxic properties of doxorubicin are manifested in characteristic pathologies of the heart and its microenvironment. Doxorubicin also exhibits genotoxic properties and is often used to model acute genotoxic effects in small laboratory animal models.
Aim: To evaluate chronic low-dose exposure to doxorubicin in a Wistar rat model using cytogenetic methods and electron microscopy.
Material and Methods. The study included two groups of 10 male Wistar rats: an experimental group (weekly doxorubicin in the tail vein 2 mg/kg for 4 weeks) and a control group (0.9% NaCl). A micronucleus test was used to evaluate genotoxic effects. Visualization of the myocardial structure was carried out using scanning electron microscopy in back-scattered electrons on an electron microscope.
Results. The analysis showed a significant difference between the control (0.8%) and experimental groups (3.2%) in the level of polychrome erythrocytes with a micronucleus. It was found that rats from the experimental group were characterized by a significant decrease in the number of polychromatic red blood cells compared to the control group. In the experimental group, pronounced heterogeneity of the morphological structure of the myocardium was noted. Electron micrographs of hepatocytes from rats treated with doxorubicin showed degenerative changes in the structure of liver cells.
Conclusion. The results of our study provide insight into the subacute effect of a small dose of doxorubicin on the heart, liver and hematopoietic system of normolipidemic Wistar rats. We have proposed mechanisms of interaction between important organs and systems of the body exposed to doxorubicin against the background of a general pathological condition. In the future, the nature of the toxic effects of lower and optimal doses of the mutagen in the context of subchronic cumulative exposure should be determined.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.