Изучение эффекта нейропротекторов при цисплатин-индуцированном ухудшениикогнитивных способностей мышей и их связь с целостностьюмитохондриальной днк кортекса мышей

Крутских Е. П. ¹, Гуреев А.П.², Попов В.Н.³

[e-mail]¹, [e-mail]², [e-mail]³

Воронежский государственный университет

Кафедра генетики, цитологии биоинженерии, Воронеж, Россия

 

Актуальность: Одним из побочных эффектов, связанных с лечением онкологии, является ухудшение когнитивных способностей у пациентов, прошедших химеотерапию [3]. Для лечения многих видов рака используется препарат цисплатин, индуцирующий патогенез в клетках нервной системы [2]. Актуальной проблемой является изучение механизма действия цисплатина на мозг и способы ослабления вызываемых им нарушений.

Научная новизна: Отличительной чертой данной работы является использование метиленового синего (МС) и азура в качестве нейропротекторных веществ, которые потенциально могут ослабить действие цисплатина на кортекс головного мозга.

Цель исследования: Данная работа была проведена с целью выявить могут ли такиевещества, как МС и азур ослаблять нарушения памяти, вызванные цисплатином.

Материалы и методы: В эксперименте использовалась линия мышей C57BL/6. Подопытные животные были разделены на несколько групп: 1 группа (контроль); 2,3 и 4 группам внутрибрюшинно в течение 5 дней вводился цисплатин в дозе 2 мг/кг/день. Также 3 и 4 группа перорально получала раствор МС и азура соответственно в течение 21 дня в дозировке 15 мг/кг в день.

О нарушениях в работе мозга мы судили посредством подсчета количества повреждений мтДНК.

Для оценки когнитивных способностей лабораторных мышей нами был проведен физиологический тест «Водный лабиринт Морриса».

Результаты и их обсуждение:

В ходе нашего исследования мы получили следующие результаты: по сравнению с контролем количество повреждений мтДНК у 2 группы, принимавшей цисплатин, увеличилось на 22 %. МС и азур снижали количество повреждений мтДНК по сравнению с цисплатином на 22 % и 25 % соответственно.

В ходе теста «Водный лабиринт Морриса» мы увидели следующие результаты: к финальному дню плавания, наибольшее расстояние проплывают мыши из 2 группы, затрачивая наибольшее количество времени, при том, что они проводят наименьшее количество времени в области с платформой,следовательно мы можем судить об ухудшении их пространственной памяти (Рис. 2).

 

 

 Рис. 2. Результаты теста «Водный лабиринт Морриса». А. Среднее время, проведенное в целевой квадранте. Б. Среднее расстояние, которое проплывала мышь В. Среднее время, которое мышь затрачивала на одну попытку

Данные результаты можно объяснить тем, что цисплатин запускает патогенез клеток нервной системы, химически повреждая молекулы ДНК[1], препятствуя нормальному функционированию митохондрий, а МС и азуркомпенсируют его действие. Например, МС может переносить электроны в ЭТЦ от NADH и FADH2 напрямую в цитохром С, минуя комплексы I-III; улучшая функцию митохондрий с пораженными комплексами [4].

Выводы: В ходе нашей работы мы показали ухудшение когнитивных функций у мышей, принимавших цисплатин, и компенсаторное нейропротекторное действие МС и азура.

Данная работа выполнена при поддержке стипендии Президента Российской Федерации молодым ученым и аспирантам (Проект СП-2802.2021.4).

Список литературы:

1. Кулинчик Т. В. Цисплатин: история открытия противоопухолевой активности // Медицинские технологии. Оценкаивыбор. – 2013. – № 1. –С. 87 – 90.

2. Curcumin alleviates cisplatin-induced learning and memory impairments / M. Oz [et al] // Neurobiology of Learning and Memory. – 2015. – Vol. 123. – P. 43 – 49.

3.Ongnok B. Doxorubicin and cisplatin induced cognitive impairment: The possible mechanisms and interventions / B. Ongnok, N. Chattipakorn, S. C. Chattipakorn // Experimental Neurology. – 2020. – Vol. 324. – P. 113118.

4. Tucker D. From Mitochondrial Function to Neuroprotection – An Emerging Role for Methylene Blue / D. Tucker, Y. Lu, Q. Zhang // MolNeurobio. – 2018. – V. 55, №6. – P. 5137 – 5153.