ВЛИЯНИЕ ТРИМЕТАЗИДИНА НА КАРИОМЕТРИЮ МИОКАРДА ПРИ ВВЕДЕНИИ ДОКСОРУБИЦИН-ЦИКЛОФОСФАМИДНОЙ ХИМИОТЕРАПИИ

Ашот Арманович Авагимян

Авагимян А.А.

Ереванский государственный медицинский университет им. Мх. Гераци, г. Ереван, Армения,
«НИИМЧ им. акад. А.П. Авцына» ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского», г. Москва, Россия

ВЛИЯНИЕ ТРИМЕТАЗИДИНА НА КАРИОМЕТРИЮ МИОКАРДА ПРИ ВВЕДЕНИИ ДОКСОРУБИЦИН-ЦИКЛОФОСФАМИДНОЙ ХИМИОТЕРАПИИ

Предмет исследования. Кардиотоксичность АС-режима химиотерапии, рацианальность триметазидином опосредованной кардиопротекции.
Цель исследования – изучение состояния ядерного аппарата кардиомиоцитов крысы на хронической in vivo модели кардиотоксичности АС-режима химиотерапии, с одновременным изучением обоснования применения триметазидина.
Методы исследования. Проведено фундаментальное, экспериментальное in vivo, рандомизированное и контролируемое исследование. Объект исследования – 120 самцов инбредных крыс линии Wistar. Введение химиопрепаратов проводилось внутрибрюшинно. Введение триметазидина – внутрижелудочно. Для оценки изменений был использован микроскоп Olympus IX51.
Основные результаты. Во 2-й группе на фоне AC-режима химиотерапии величина ядерного индекса была выше на 23,1 % и 24,2 % (p < 0,05), чем в 1-й и 4-й группах. Во 2-й группе на фоне AC-режима химиотерапии величина площади поперечного сечения кардиомиоцитов выше на 33,3 % и 36,2 % (p < 0,05), чем в 1-й и 4-й группах. В 3-й группе, на фоне триметазидина, отмечается статистически достоверная и клинически значимая стабилизация структуры миокарда.
Область применения. Патологическая анатомия, кардиология.
Выводы. Триметазидин является патогенетически эффективным препаратом, стабилизирующим структуру кардимиоцитов, повреждённую АС-режимом химиотерапии.

Ключевые слова: доксорубицин; циклофосфамид; кардиотоксичность; химиотерапия; кардио-онкология

Avagimyan A.A.

Yerevan State Medical University Mh. Heratsi, Yerevan, Armenia,

Avtsyn Research Institute of Human Morphology of Federal state budgetary scientific institution “Petrovsky National Research Centre of Surgery”, Moscow, Russia

EFFECT OF TRIMETAZIDINE ON MYOCARDIAL KARYOMETRY DURING THE DOXORUBICIN-CYCLOPHOSPHAMIDE MODE OF CHEMOTHERAPY PRESCRIPTION

The subject of study. AC-mode of chemotherapy-induced cardiotoxicity, and rationality of trimetazidine prescription.
Purpose of the study – research the nuclear apparatus state of rats cardiomyocytes on chronic in vivo model of cancer therapy-driven cardiotoxicity, with a simultaneous assessment and justification for trimetazidine prescription.
Research methods. A fundamental, experimental, randomized, and controlled study was carried out. The object of the study was 120 male inbred Wistar rats. Chemotherapy was administered intraperitoneally. The introduction of trimetazidine - intragastrically. An Olympus IX51 microscope was used to assess the changes.
Main results. In 2^th group on the background of the AC chemotherapy regimen, the value of the nuclear index was higher by 23.1 % and 24.2 % (p < 0.05) than in 1^th and 4^th groups. In 2^th group on the background of AC chemotherapy, the value of the cross-sectional area of cardiomyocytes is higher by 33.3 % and 36.2 % (p < 0.05) than in 1^th and 4^th groups. In 3^th group, against the background of trimetazidine, there is a statistically significant and clinically significant stabilization of the myocardial structure.
Application area. Pathological anatomy, cardiology.
Conclusions. Trimetazidine is a pathogenetically effective drug that prevent the cardiomyocytes from AC-mode of chemotherapy relared damaged.

Key words: doxorubicin; cyclophosphamide; cardiotoxicity; chemotherapy; cardio-oncology

Кардиоонкология является динамично развивающейся и мультидисциплинарной отраслью современной медицины, лежащей на стыке кардиологии и онкологии [1, 2]. Сферой изучения кардиоонкологии является профилактика и лечение кардиологических осложнений химиотерапии [3-5]. Согласно данным регистра CARDIOTOX-2020, при сравнении с общей популяцией встречаемость заболеваний сердца и сосудов среди пациентов онкологического профиля в 3,6 раза выше [6]. Следовательно, пациенты, достигшие стабильного и продолжительного рецидива, сталкиваются с широко вариабельным спектром сердечно-сосудистых заболеваний, от синусовой аритмии до кардиосклероза и асистолии [7].
Проанализировав современные эпидемиологические данные, одной из наиболее часто встречающихся онкопатологий является рак молочной железы [8]. Примечательно, что золотым стандартом лечения такого рака является АС-режим химиотерапии, составными компонентами которого являются доксорубицин и циклофосфамид [9]. В связи с чем было решено изучить кардиотоксическое воздействие именно данного режима химиотерапии. Примечательно, что при изучении методологии проведения аналогичных экспериментальных работ был отмечен факт: все экспериментальные исследования проведены путем изучения только одного химиопрепарата [10-12], в то время как монотерапия в современной онкологии перешла на второй план. Следовательно, полученные результаты можно считать более адаптированными к реальной клинической практике.
Стоит учесть, что на 2022 год дексразоксан является единственным препаратом, рекомендованным со стороны FDA [13] в качестве модификатора риска развития сердечной недостаточности, развившейся как исход химиотерапии. Однако вскоре со стороны Европейского медицинского агентства было выпущено предостережение, в котором указывалось, что дексразоксан понижает риск химиотерапевтического лечения [14], вновь выдвинув проблему профилактики заболеваний сердца и сосудов среди онкологических пациентов на принципиально новый уровень.
В качестве стабилизатора морфофункционального гомеостаза в настоящем экспериментальном исследовании был использован триметазидин. Данный препарат – единственный кардиопротектор, эффективность которого признана Российским кардиологическим обществом, и включен в рекомендации Минздрава РФ [15]. Оценка кардиопревентивного эффекта триметазидина была проведена посредством проведения патоморфологического исследования, а именно проведена окраска гематоксилином и эозином, наряду с морфометрическим подсчетом ядерных показателей.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Настоящее исследование проведено в соответствии с Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (Страсбург, 1986; ред. Страсбург, 2006), а также законодательством ЕС о защите животных, используемых в научных целях (Directive 2010/63/EU).
В качестве объекта исследования в работе задействованы 120 самцов инбредных крыс линии Wistar весом 280-300 г. Перед проведением исследования животные рандомно разделены на 4 группы по 30 крыс в каждой:
1.      Группа 1 (контроль) – крысам интраперитонеально вводили физиологический раствор хлорида натрия в разовой дозе 10 мл/кг, 3 раза в неделю, в течение 2-х недель.
2.      Группа 2 (сравнение 1) – крысам моделировали АС-режим химиотерапии, путем интраперитонеального введения доксорубицина гидрохлорида в разовой дозе 2,5 мг/кг [16] и циклофосфамида моногидрата в разовой дозе 25 мг/кг, 3 раза в неделю, в течение 2-х недель [17].
3.      Группа 3 (опытная) – крысам аналогичным образом моделировали АС-режим химиотерапии (DOX + CY), с дополнительным введением триметазидина дигидрохлорида. Введение измельченного препарата крысам осуществлялось ежедневно, в течение 2-х недель, в виде суспензии внутрижелудочно (посредством зонда), в разовой дозе 3,0 мг/кг [18].
4.      Группа 4 (сравнение 2) – крысам вводили TMZ дигидрохлорид, а также физиологический раствор хлорида натрия, в течение 2-х недель.

Таким образом, курсовая доза доксорубицина составила 15 мг/кг, циклофосфамида – 150 мг/кг и триметазидина – 42 мг/кг. Спустя 2 недели от начала эксперимента животных подвергали эвтаназии путем декапитации под золетил-ксилазиновым наркозом. Выполняли забор и фиксацию миокарда левого желудочка в 10 % забуференном фосфатами формалине. Изготовление микропрепаратов проводили по классической технологии. Выполняли проводку образцов в парафин с использованием изопропанола и минерального масла при помощи гистопроцессора Leica TP1020 и заливочной станции Leica EG1150H. С помощью ротационного микротома Leica RM2235 проводили нарезку парафиновых блоков на срезы толщиной 4 мкм, затем монтировали их на предметные стекла. Гистологическую окраску полученных микропрепаратов выполняли по протоколу для гематоксилин-эозина. Исследование микропрепаратов и их фотография проводились с помощью микроскопа Olympus IX51, полученные фотографии сохраняли в формате TIFF без сжатия. Для анализа сделанных фотографий применяли программу Image J 1.51j8.
Гистоморфометрический анализ микропрепаратов миокарда крысы выполнен по следующим параметрам: Nuclear Index, Nuclear Transsectional Area. С помощью программы Image J 1.51j8 по 10 полям зрения на фотографиях, сделанных при 10Х увеличении объектива микроскопа, проводили оценку изменений. Вкратце, после проведения деконволюции изображений с использованием плагина color_deconvolution2.jar проводили ручное выставление порога чувствительности, затем по заданному порогу определяли долю выделенной площади.
Статистическую обработку результатов исследования проводили с помощью программного обеспечения MS Excel 2016, Statistica 13 и GraphPadPrism 9. Проверка распределения исследуемых признаков на соответствие нормальному закону распределения проводилась с использованием критериев Шапиро-Уилка, Лиллиефорса, а также дополнительно с помощью гистограмм распределения. С целью оценки статистической значимости межгрупповых различий при сравнении трех и более групп по исследуемому показателю применяли однофакторный дисперсионный анализ (one-way ANOVA). Предварительно для оценки равенства дисперсий в исследуемых группах использовали критерий Бартлетта. При F > Fкрит. с p < 0,05 отклоняли нулевую гипотезу о равенстве средних. Последующее определение межгрупповых различий при попарном сравнении групп проводили с помощью апостериорного (post-hoc) теста Тьюки. Во всех случаях p < 0,05 принимали в качестве критического уровня значимости, при котором отклоняли нулевую гипотезу об отсутствии межгрупповых различий.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

В ходе исследования нами впервые проанализирован кардиотоксический потенциал режима химиотерапии, в то время как подобные работы проводились с использованием только одного химиопрепарата, хотя монотерапия в современной онкологии давно перешла на второй план и в подавляющем большинстве случаев применяется с паллиативной целью. Полученные результаты данного морфологического анализа обработаны вышеизложенными методами статистической обработки и представлены на таблице 1.

Таблица. Гистоморфометрический анализ миокарда крысы
Table. Histomorphometric analysis of rat’s myocardium

Группа / Показатель	Контроль	DOX + CY	DOX + CY + TMZ	TMZ
Ядерный индекс, у.е.	3,63 ± 0,29	4,58 ± 0,45	4,16 ± 0,31	3,59 ± 0,26
ANOVA, p = 0,0001 post-hoc Тьюки	P_1-2 = 0,0001 P_1-3 = 0,0001 P_1-4 = 0,9752	P_2-3 = 0,001 P_2-4 = 0,0001	P_3-4 = 0,0001	-
Площадь поперечного сечения ядра, у.е.	89,27 ± 10,50	124,89 ± 12,91	121,97 ± 13,45	86,64 ± 10,12
ANOVA, p = 0,0001 post-hoc Тьюки	P_1-2 = 0,0001 P_1-3 = 0,0085 P_1-4 = 0,8958	P_2-3 = 0,8637 P_2-4 = 0,0001	P_3-4 = 0,0001	-

Ядерный индекс ткани миокарда 1-й и 4-й групп (контроль и TMZ) находится на уровне 3,63 у.е. и 3,59 у.е., без статистически значимых различий между ними (p > 0,05), что в целом характерно для интактного миокарда (рис.).

Рисунок. Межгрупповые различия ядерного индекса и площади поперечного сечения кардиомиоцитов через 2 недели от начала AC-режима химиотерапии (разница средних, ± 95% ДИ, one-way ANOVA, post-hoc тест Тьюки)
Figure. Intergroup differences in the nuclear index and the cardiomyocytes transection area of 2 weeks after the start of the AC chemotherapy regimen (mean difference, ± 95% CI, one-way ANOVA, Tukey's post-hoc test)

При этом во 2-й группе на фоне AC-режима химиотерапии величина ядерного индекса была выше на 23,1 % и 24,2 % (p < 0,05), чем в 1-й и 4-й группах. Полученные данные ядерного индекса указывают, что сочетанное применение доксорубицина и циклофосфамида сопровождается выраженной инфильтрацией ткани миокарда клеточными элементами немиоцитарного происхождения, предположительно воспалительного генеза.
На фоне применения триметазидина в 3-й группе величина ядерного индекса статистически значимо ниже на 9,6 % (p < 0,05), по сравнению со 2-й группой. Таким образом, полученные на модели АС-режима химиотерапии результаты оценки ядерного индекса явно свидетельствуют об умеренном противовоспалительном влиянии триметазидина на ткань миокарда. Во 2-й группе на фоне AC-режима химиотерапии величина площади поперечного сечения кардиомиоцитов выше на 33,3 % и 36,2 % (p < 0,05), чем в 1-й и 4-й группах. Полученные данные указывают, что сочетанное применение доксорубицина и циклофосфамида сопровождается выраженным набуханием кардиомиоцитов и деструкцией их ядер.
На фоне применения триметазидина в 3-й группе величина площади поперечного сечения кардиомиоцитов ниже на 2,4 % (p > 0,05) и MTA статистически значимо ниже на 10,8 % (p < 0,05), по сравнению со 2-й группой. Таким образом, полученные на модели АС-режима химиотерапии результаты оценки ядерного индекса и площади поперечного сечения кардиомиоцитов свидетельствуют о кардиопротективном влиянии триметазидина на ткань миокарда.

ВЫВОД

Подводя итог, следует сделать вывод, что триметазидин является патогенетически эффективным препаратом, стабилизирующим структуру кардиомиоцитов, поврежденную АС-режимом химиотерапии.

Информация о финансировании и конфликте интересов

Исследование не имело спонсорской поддержки.
Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES:

1.      Avagimyan A, Kakturskiy L, Heshmat-Ghahdarijani K, Pogosova N, Sarrafzadegan N. Anthracycline Associated Disturbances of Cardiovascular Homeostasis. Curr Probl Cardiol. 2021. Article N: 100909. doi: 10.1016/j.cpcardiol.2021.100909
2.      Avagimyan A, Kakturskiy L. The impact of trimetazidine on the anthropometric parameters of doxorubicin-cyclophosphamide mode in chemotherapy-induced heart alteration. Georgian Med News. 2022; (322): 158-161
3.      Avagimyan AA, Mkrtchyan LH, Gevorkyan AA, Kononchuk NB, Kakturskiy LV, Djndoyan ZT. Relationship between chemotherapy and atrial fibrillation: clinical case. Rational Pharmacotherapy in Cardiology. 2021; 17(5): 785-791.https://doi.org/10.20996/1819-6446-2021-10-17
4.      Avagimyan AA, Mkrtchyan LG, Kononchuk NB, Kaktursky LV, Agati L. Chemotherapy as a possible trigger for the myocardial lipomatosis development. "Arterial’naya Gipertenziya" ("Arterial Hypertension"). 2021; 27(6): 706-712. https://doi.org/10.18705/1607-419X-2021-27-6-706-712
5.      Bhagat A, Kleinerman ES. Anthracycline-Induced Cardiotoxicity: Causes, Mechanisms, and Prevention. Adv Exp Med Biol. 2020; 1257: 181-192. doi: 10.1007/978-3-030-43032-0_15
6.      López-Sendón J, Álvarez-Ortega C, Zamora Auñon P, Buño Soto A, Lyon AR, et al. Classification, prevalence, and outcomes of anticancer therapy-induced cardiotoxicity: the CARDIOTOX registry. Eur Heart J. 2020; 41(18): 1720-1729. doi: 10.1093/eurheartj/ehaa006
7.      Herrmann J. Adverse cardiac effects of cancer therapies: cardiotoxicity and arrhythmia. Nat Rev Cardiol. 2020; 17(8): 474-502. doi: 10.1038/s41569-020-0348-1
8.      Kolak A, Kamińska M, Sygit K, Budny A, Surdyka D, Kukiełka-Budny B, Burdan F. Primary and secondary prevention of breast cancer. Ann Agric Environ Med. 2017; 24(4): 549-553. doi: 10.26444/aaem/75943
9.      Maughan KL, Lutterbie MA, Ham PS. Treatment of breast cancer. Am Fam Physician. 2010; 81(11): 1339-1346
10.    Hu C, Zhang X, Song P, Yuan YP, Kong CY, Wu HM, et al. Meteorin-like protein attenuates doxorubicin-induced cardiotoxicity via activating cAMP/PKA/SIRT1 pathway. Redox Biol. 2020; 37: 101747. doi: 10.1016/j.redox.2020.101747
11.    Zhang YY, Yi M, Huang YP. Oxymatrine Ameliorates Doxorubicin-Induced Cardiotoxicity in Rats. Cell Physiol Biochem. 2017; 43(2): 626-635. doi: 10.1159/000480471
12.    Wu YZ, Zhang L, Wu ZX, Shan TT, Xiong C. Berberine Ameliorates Doxorubicin-Induced Cardiotoxicity via a SIRT1/p66Shc-Mediated Pathway. Oxid Med Cell Longev. 2019; 2019: 2150394. doi: 10.1155/2019/2150394
13.    https://www.accessdata.fda.gov/drugsatfda_docs/label/2014/020212s017lbl.pdf
14.    https://www.ema.europa.eu/en/documents/product-information/savene-epar-product-information_en.pdf
15.    Kochetkova I.V., Chernykh T.M., Panyushkina G.M. An experience of trimetazidine usage in comorbidity. Russian Journal of Cardiology. 2018;(3):37-42. Russian (Кочеткова И.В., Черных Т.М., Панюшкина Г.М. Опыт применения триметазидина у пациентов с коморбидной патологией //Российский кардиологический журнал. 2018. № 3. С. 37-42.) https://doi.org/10.15829/1560-4071-2018-3-37-42
16.    Sheibani M, Nezamoleslami S, Faghir-Ghanesefat H, Emami AH, Dehpour AR. Cardioprotective effects of dapsone against doxorubicin-induced cardiotoxicity in rats. Cancer Chemother Pharmacol. 2020; 85(3): 563-571. doi: 10.1007/s00280-019-04019-6
17.    Omole JG, Ayoka OA, Alabi QK, Adefisayo MA, Asafa MA, Olubunmi BO, Fadeyi BA. Protective Effect of Kolaviron on Cyclophosphamide-Induced Cardiac Toxicity in Rats. J Evid Based Integr Med. 2018; 23: 2156587218757649. doi: 10.1177/2156587218757649
18.    Albengres E, Tillement J, Le Louet H, Morin D. Trimetazidine: Experimental and Clinical Update Review. Cardiovascular Drug Review. 2007; 16(4): 359-390

Корреспонденцию адресовать:

АВАГИМЯН Ашот Арманович
0025, г. Ереван, ул. Корьюна, д. 2а, Ереванский государственный медицинский университет им. Мх. Гераци
Тел. +3-749-331-84-27 E-mail: avagimyan.cardiology@mail.ru

Сведения об авторе:

АВАГИМЯН Ашот Арманович
преподаватель кафедры патологической анатомии и клинической морфологии, Ереванский государственный медицинский университет им. М. Гераци, г. Ереван, Армения; прикрепленный соискатель, «НИИМЧ» им. акад. А.П. Авцына» ФГБНУ «РНЦХ им. акад. Б.В. Петровского», г. Москва, Россия

Information about author:

AVAGIMYAN Ashot Armanovich
lecturer, pathological anatomy and clinical morphology department, Yerevan State Medical University after M. Heratsi, Erevan, Armenia: PhD student, Avtsyn Research Institute of Human Morphology of Federal state budgetary scientific institution "Petrovsky National Research Centre of Surgery", Moscow, Russia

Статистика просмотров

Загрузка метрик ...

Ссылки

На текущий момент ссылки отсутствуют.

Имя пользователя
Пароль
Запомнить меня