Хосе Гуиндон

1 Катедра по психологически и мозъчни науки, Университет Индиана, Блумингтън, IN, САЩ

използване

2 Катедра по психология, Университет на Джорджия, Атина, Джорджия, САЩ

Андреа Г. Хоман

1 Катедра по психологически и мозъчни науки, Университет Индиана, Блумингтън, IN, САЩ

2 Катедра по психология, Университет на Джорджия, Атина, Джорджия, САЩ

РЕЗЮМЕ

Описан е прост метод за намаляване на неблагоприятните ефекти на химиотерапевтичния агент цисплатин върху здравето на животните. Животни, получаващи нормален физиологичен разтвор (0,9% NaCl) s.c. преди инжекциите на цисплатин веднъж седмично (3 mg/kg i.p. × 3 или 4 седмици) са демонстрирали неуспех в наддаване на тегло, понижена телесна температура, повишаване на нивата на креатинин и кетон и повишено съотношение на теглото в бъбреците. За разлика от това, плъхове, лекувани с натриев бикарбонат (4% NaHCO3 във физиологичен разтвор) преди цисплатин (3 mg/kg ip × 3 или 4 седмици), показват нормално наддаване на тегло, телесна температура, нива на креатинин и кетон, както и нормално тегло на бъбреците съотношения (съответно над 16 или 28 дни). Индуцираната от цисплатин невропатия (т.е. механична и студена алодиния) се развива еднакво и в двете групи. Нашите проучвания показват, че предварителната обработка с NaHCO3 насърчава здравето на животните и предотвратява загуба на тегло, нарушаване на телесната температура и признаци на бъбречна токсичност (т.е. повишаване на съотношението на креатинина и бъбреците) след многократно лечение с цисплатин, без да променя развитието на индуцирана от химиотерапия периферна невропатия.

Цисплатин, химиотерапевтично средство, получено от платина, произвежда както болезнена периферна невропатия, така и бъбречна токсичност [1,20]. При субекти на гризачи цисплатинът се използва специално за моделиране на периферни сензорни невропатии, които се развиват при хора, лекувани с този агент [4,5,8,20]. При животински модели, индуцираната от цисплатин смъртност, дължаща се на увреждане на бъбречните функции [22,30], варира от 10-50% [6,27]. Опитите за минимизиране на смъртността при гризачи включват намаляване на честотата, продължителността и/или дозирането на цисплатин [4 за преглед]. Независимо от това, цисплатинът води до промени в телесната температура [6,27] и вредно въздействие върху телесното тегло при гризачи [5,6,26,27].

Проучванията при хора съобщават за благоприятни ефекти на натриевия бикарбонат за намаляване на кръвната ацидоза и бъбречната токсичност при пациенти с химиотерапия [7,21]. Поради това разработихме нов предклиничен метод за минимизиране на увреждането на бъбречните функции (оценено чрез измерване на нивата на креатинин, съотношение на теглото на бъбреците и рН на урината) и подобряване на общото здравословно състояние (наддаване на тегло, нормална телесна температура и намалена смъртност) при гризачи. Оценихме дали NaHCO3 (4% в 0,9% NaCl (физиологичен разтвор)), прилаган подкожно (sc) непосредствено преди лечението с цисплатин, би предотвратил неблагоприятни странични ефекти (напр. Загуба на тегло, понижена телесна температура, креатинин се увеличава, съотношението на теглото на бъбреците се увеличава и смъртност), свързана с многократно дозиране на цисплатин. Ние предположихме, че едновременното приложение на натриев бикарбонат (4% NaHCO3; рН 8,06 ± 0,01), алкален разтвор, би противодействало на киселинните ефекти на цисплатина, които са в основата на нефротоксичността и смъртността при гризачи, като по този начин произвеждат благоприятно въздействие върху здравето на животните.

Използвани са мъжки плъхове Sprague-Dawley (Harlan, Indianapolis, IN, USA), с тегло 254–382 g преди тестване. Животните бяха настанени единично в стандартни пластмасови клетки с постелки за дървени стърготини в контролирано от климата помещение (23 ° C и 45% влажност) и държани под 12-часов светлинен цикъл (7:00 до 19:00)/тъмен цикъл. Плъховете получиха безплатен достъп до стандартна чау от гризачи и вода. Използвани са общо 242 плъха. Експерименталните протоколи бяха одобрени от Институционалния комитет за грижи и употреба на животните и следваха насоките за лечение на животни от Международната асоциация за изследване на болката [31].

Цисплатин (Tocris, Ellisville, MO, USA) се прилага интраперитонеално (ip) веднъж седмично в доза от 3 mg/kg за 3 (кумулативна доза: 9 mg/kg ip за 16 дни) или 4 (12 mg/kg ip над 28 дни) седмици [6,11]. Цисплатинът се разрежда в нормален физиологичен разтвор (0,9% NaCl). Физиологичен разтвор [4] или 4% натриев бикарбонат (NaHCO3, разтворен във физиологичен разтвор) се прилага (2 ml s.c.) преди всяко i.p инжектиране на цисплатин или физиологичен разтвор. Инжекциите се извършват винаги след приключване на механичните тестове и тестовете за изтегляне от студа.

Механичните прагове на отнемане бяха оценени с помощта на цифров анестезиометър Electrovonfrey (IITC Life Sciences, Woodland Hills, CA), снабден с твърд връх [11]. Студената алодиния се оценява чрез прилагане на капки ацетон със стайна температура върху плантарната повърхност на задната лапа, както е описано по-рано [11]. Механичните прагове на отнемане и честотата на отнемане на студено са измервани на всеки 4 дни в продължение на 16 (за физиологичен разтвор/цисплатинова група) или 28 (за NaHCO3/цисплатинова група) дни. Тестването се проведе на дни 0, 4, 8, 12, 16 във всички групи и продължи на дни 20, 24, 28 в съответните кохорти.

Ректалната температура беше оценена при животни, получаващи NaHCO3 или физиологичен разтвор, използвайки ректална сонда (ректална сонда Physitemp RET-2 за плъхове, Clifton, NJ, САЩ) и метър (Physitemp Model BAT-12R, Clifton, NJ, USA). Телесната температура се записва на всеки четири дни. Същите животни бяха използвани за оценка на механична и студена алодиния, както и на телесното тегло и промените в основната температура. Подгрупа (n = 8–9 на група) от тези животни е използвана за оценка на бъбречните функции.

Нивата на креатинин, кетон и глюкоза (mg/dL) се измерват в пълна кръв с помощта на диагностичния апарат PTS CardioChek (Cliawaived.com, Сан Диего, Калифорния, САЩ). Урината и кръвта бяха извлечени след смъртта съответно от пикочния мехур и бъбречната артерия, като се използва игла 25 и 1 ml спринцовка. РН на урината и кръвта беше измерено с помощта на цифров рН 110 метър (Oakton Instruments, Vermon Hills, IL, САЩ). Измерено е и съотношението на теглото на бъбреците [9]. Експериментаторът бил заслепен за експерименталното състояние.

Праговете за отнемане на лапата (механични) и честотите (студ) бяха изчислени за всяка лапа и осреднени. Данните бяха анализирани с помощта на дисперсионен анализ (ANOVA) за повтарящи се измервания или еднопосочен ANOVA според случая. Корекцията на Оранжерия-Гейсер беше приложена към всички повтарящи се фактори. Източникът на значими взаимодействия беше допълнително оценен чрез извършване на еднопосочни ANOVA във всяка точка от времето, последвано от тестове Bonferroni post hoc. Анализите бяха извършени с помощта на статистически софтуер SPSS (версия 19.0; SPSS Incorporated, Чикаго, IL, САЩ). P 0,526), ​​телесна температура (P> 0,942), механичен праг (P> 0,08) или честота на отнемане от студа (P> 0,620) в която и да е инжекционна парадигма. По подобен начин няма разлика в креатинин (P> 0,6310), кетон (P> 0,5891), глюкоза (P> 0,2620), рН на урината (P> 0,2819), рН на кръвта (P> 0,3249) или съотношенията на теглото на бъбреците (P> 0,0675) са наблюдавани в групи, получаващи физиологичен разтвор/физиологичен разтвор или NaHCO3/физиологичен разтвор. Следователно тези групи бяха обединени в една контролна група (контролната/физиологичната група) за всяко време на оцеляване за по-нататъшни статистически анализи.

Наддаването на тегло липсва при животни, получаващи физиологичен разтвор (вместо NaHCO3) преди цисплатин. За разлика от това, както контролните/физиологичен разтвор, така и третирани с NaHCO3/цисплатин групи, показват зависено от времето нарастване на телесното тегло и в двете инжекционни парадигми (F8,180 = 11,31 P Фиг. 1A) и (F14,567 = 5,60 P Фиг. 1B). Телесното тегло е било по-ниско в групите, третирани с физиологичен разтвор/цисплатин (F2,45 = 11,55, P Фиг. 1A; F2,81 = 3,17, P Фиг. 1B) спрямо групите контролен/физиологичен разтвор или NaHCO3/цисплатин. Мащабът и скоростта на наддаване на тегло не се различават в тези последни групи. Повишаването на теглото се появява на 8-ми ден и продължава през целия 16-дневен интервал на наблюдение (P Фиг. 1А) в групата NaHCO3/цисплатин, приемаща 3 цикъла цисплатин. Повишаването на теглото се появява на 12-ия ден и се поддържа през целия 28-дневен интервал на наблюдение (P Фиг. 1В) в групата NaHCO3/цисплатин, приемаща 4 цикъла цисплатин. Третираните с физиологичен разтвор/цисплатин групи също показват по-ниска телесна температура спрямо контролните/физиологичен разтвор или NaHCO3/цисплатиновите групи; понижена телесна температура се наблюдава на ден 4 и се поддържа през цялото проучване (F2,45 = 15,35, P Фиг. 1C) и (F2,81 = 12,21, P Фиг. 1D). Телесната температура в групите NaHCO3/цисплатин не се различава от тази, наблюдавана в контролните/физиологичните разтвори (P = 1.000) при всеки интервал на наблюдение. По този начин лечението с натриев бикарбонат е защитно срещу хипотермичните ефекти на цисплатина.