Experimental assessment of the neurotoxicity of antitumor drugs in  Danio rerio  fish

Khadizha A. Zairkhanova; Заирханова Хадижа Арслановна; Natalia V. Virina; Вирина Наталья Владиславовна; Sabina G. Nogaeva; Ногаева Сабина Гамзатовна; Dmitry A. Kachanov; Качанов Дмитрий Александрович; Tatiana А. Sergeeva; Сергеева Татьяна Анатольевна

doi:10.17816/mechnikov639965

Оценка нейротоксичности противоопухолевых препаратов у рыбок Danio rerio в эксперименте

Авторы: Заирханова Х.А.¹, Вирина Н.В.¹, Ногаева С.Г.¹, Качанов Д.А.¹, Сергеева Т.А.¹
Учреждения:
1. Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова
Выпуск: Том 16, № 4 (2024)
Страницы: 94-103
Раздел: Оригинальные исследования
URL: https://journal-vniispk.ru/vszgmu/article/view/276655
DOI: https://doi.org/10.17816/mechnikov639965
ID: 276655

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация
Полный текст
Об авторах
Список литературы
Дополнительные файлы
Статистика

Аннотация

Обоснование. Нейротоксичность — одно из специфических осложнений противоопухолевой терапии, являющаяся серьезной проблемой как при самой терапии, так и при создании моделей по ее исследованию. Поведенческие тесты на рыбках Danio rerio применимы в качестве модели по созданию нейротоксичности и позволяют оценить ее в кратчайшие сроки.

Цель — оценить нейротоксические свойства противоопухолевых препаратов доксорубицин и оксалиплатин на рыбках Danio rerio (zebrafish) посредством поведенческих тестов и их оценки с помощью программы для ручной обработки поведения животных.

Материалы и методы. В исследовании использованы 45 взрослых рыбок Danio rerio. Сформированы три группы: контрольная (n = 15), экспериментальная группа № 1 (n = 15) — с приемом доксорубицина, экспериментальная группа № 2 (n = 15) — с приемом оксалиплатина. Для каждой экспериментальной группы подобрана определенная доза препарата. После завершения курса препаратов проведены поведенческие тесты, зафиксированные на видеокамеру и обработанные в приложении RealTimer. Все тесты выполнены повторно через 3 дня для выявления обратимой нейротоксичности.

Результаты. В результате воздействия противоопухолевых препаратов доксорубицина и оксалиплатина на рыбок Danio rerio выявлены нейротоксические отклонения при поведенческих тестах «Социальное взаимодействие», «Социальное предпочтение» и «Агрессия». При приеме доксорубицина у рыбок наблюдали сильную раздражительность и высокую активность, в то время как у рыбок, получавших оксалиплатин, отмечали заторможенность и большое количество замираний.

Заключение. В ходе эксперимента разработана и апробирована новая модель для исследования нейротоксичности противоопухолевых препаратов на рыбках Danio rerio (zebrafish). Помимо подтверждения нейротоксичности противоопухолевых препаратов, выявлена обратимая нейротоксичность оксалиплатина. Исследование показало возможность использования программы для оценки поведенческих тестов у рыбок Danio rerio (zebrafish).

Ключевые слова

нейротоксичность, оксалиплатин, доксорубицин, рыбки, Danio rerio, модель

Полный текст

Открыть статью на сайте журнала

канд. мед. наук, доцент

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

Мерабишвили В.М., Беляев А.М. Состояние онкологической помощи в России: динамика пятилетней выживаемости больных злокачественными новообразованиями и ее ранговое распределение по всем локализациям опухолей. Популяционное исследование на уровне Северо-Западного федерального округа // Вопросы онкологии. 2023. Т 69, № 2. С. 227–238. EDN: SXCTME doi: 10.37469/0507-3758-2023-69-2-227-237
Bray F., Laversanne M., Sung H., et al. Global cancer statistics 2022: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries // CA Cancer J Clin. 2024. Vol. 74, N 3. P. 229–263. doi: 10.3322/caac.21834
Романов Б.К., Дмитриева Н.Б., Зацепилова Т.А. Противоопухолевые препараты // Российский медицинский журнал. 2018. Т. 24, № 3. С. 146–150. EDN: XWBUUH doi: 10.18821/0869-2106-2018-24-3-146-150
Трякин А.А., Бесова Н.С., Волков Н.М., и др. Практические рекомендации по общим принципам проведения противоопухолевой лекарственной терапии // Злокачественные опухоли. 2022. Т. 12, № 3S2–1. С. 27–40. EDN: RCWUFL doi: 10.18027/2224-5057-2022-12-3s2-27-40
Постников С.С., Костылева М.Н., Грацианская А.Н., и др. Нейротоксичность лекарств // Качественная клиническая практика. 2017. № 4. С. 68–72. EDN: YOSRQI doi: 10.24411/2588-0519-2017-00032
Ткаченко Е.В., Андреев В.В., Яценко А.В., и др. Нейротоксичность как побочный эффект при использовании современных цитостатических препаратов, диагностика и лечение. Постцитостатические полинейропатии: патогенез, клинические проявления, тактика ведения: учебное пособие для врачей и обучающихся в системе высшего и дополнительного профессионального образования. Санкт-Петербург: НМИЦ онкологии им. Н.Н. Петрова, 2020. С. 7–8.
Выхованец Н.Ю., Алёшечкин П.А., Томаш Л.А., и др. Ранние и отдаленные неврологические осложнения химиотерапии в онкологии (обзор литературы) // Злокачественные опухоли. 2022. Т. 12, № 4. С. 41–49. EDN: JIYRGG doi: 10.18027/2224-5057-2022-12-4-41-49
Ковтун О.П., Базарный В.В., Корякина О.В., Абдуллаев А.Н. Нейротоксические осложнения химиотерапии у детей. Обзор литературы // Педиатрическая фармакология. 2020. Т. 17, № 1. С. 12–17. EDN: PXNBJN doi: 10.15690/pf.v17i1.2077
Belay Y.T. Study of the principles in the first phase of experimental pharmacology: the basic step with assumption hypothesis // BMC Pharmacol Toxicol. 2019. Vol. 20, N 1. P. 30. doi: 10.1186/s40360-019-0306-x
Галстян Д.С., Колесникова Т.О., Косицын Ю.М., и др. Моделирование социального поведения с использованием зебраданио (Danio rerio) в тестах социального взаимодействия, предпочтения, поведения в косяке и тесте на агрессию // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2022. Т. 20, № 2. С. 135–147. EDN: BYQBGL doi: 10.17816/RCF202135-147
Лебедев В.А., Лебедев А.А., Бычков Е.Р., Шабанов П.Д. Возможность использования поведенческих ответов Danio rerio в оценке дозозависимых эффектов феназепама // Лабораторные животные для научных исследований. 2018. № 1. С. 12–21. EDN: XVYDYD doi: 10.29296/2618723X-2018-01-02
Лебедев А.А., Девяшин А.С., Блаженко А.А., и др. Поведенческий анализ анксиолитического действия феназепама в условиях острого психогенного стресса (предъявления хищника) у Danio rerio // Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2021. Т. 19, № 1. С. 71–78. EDN: ROTQJN doi: 10.17816/RCF19171-78
Качанов Д.А., Левикин К.Е., Лакеенков Н.М., и др. Danio rerio (zebrafish) как универсальный модельный объект в доклинических исследованиях // FORCIPE. 2018. Т. 1, № 1. С. 49–53. EDN: ZZAPGP
Calienni M.N., Cagel M., Montanari J., et al. Zebrafish (Danio rerio) model as an early stage screening tool to study the biodistribution and toxicity profile of doxorubicin-loaded mixed micelles // Toxicol Appl Pharmacol. 2018. Vol. 357. P. 106–114. doi: 10.1016/j.taap.2018.07.019
Bedrossiantz J., Prats E., Raldúa D. Neurotoxicity assessment in adult Danio rerio using a battery of behavioral tests in a single tank // J Vis Exp. 2023. N 201. doi: 10.3791/65869
Саяпина М.С. Доксорубицин и токсичность // Фарматека. 2024. Т. 31, № 4. C. 212–215. EDN: PGRIQS doi: 10.18565/pharmateca.2024.4.212-215
Kang L., Tian Y., Xu S., Chen H. Oxaliplatin-induced peripheral neuropathy: clinical features, mechanisms, prevention and treatment // J Neurol. 2021. Vol. 268, N 9. P. 3269–3282. doi: 10.1007/s00415-020-09942-w
Zhang C., Xu C., Gao X., Yao Q. Platinum-based drugs for cancer therapy and anti-tumor strategies // Theranostics. 2022. Vol. 12, N 5. P. 2115–2132. doi: 10.7150/thno.69424
Nicoletto R.E., Ofner C.M. 3rd. Cytotoxic mechanisms of doxorubicin at clinically relevant concentrations in breast cancer cells // Cancer Chemother Pharmacol. 2022. Vol. 89, N 3. P. 285–311. doi: 10.1007/s00280-022-04400-y
Kamińska K., Cudnoch-Jędrzejewska A. A review on the neurotoxic effects of doxorubicin // Neurotox Res. 2023. Vol. 41, N 5. P. 383–397. doi: 10.1007/s12640-023-00652-5