Модифицирующее действие метформина на цитогенетические эффекты доксорубицина и циклофосфамида у мышей

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Актуальность. Причинно-следственная связь между мутагенезом и канцерогенезом хорошо известна. Отсюда широкий интерес к исследованию мутаген-модифицирующих эффектов природных и синтетических соединений. Особое внимание привлекают широко распространенные соединения. Одно из них, метформин, масштабно применяется как гипогликемический препарат.

Цель — оценка влияния метформина на цитогенетические эффекты доксорубицина и циклофосфамида в клетках костного мозга мышей.

Материалы и методы. Использованы самцы мышей-гибридов F1 CBAхC57Bl/6. Циклофосфамид (20 мг/кг) или доксорубицин (10 мг/кг) вводили внутрибрюшинно, метформин — перорально однократно или в течение четырех последовательных дней. Последнее введение метформина сочетали с введением мутагена. Цитогенетические препараты клеток костного мозга готовили через 18 ч после введения метформина и через 24 ч после его сочетанного введения с мутагенами. Анализ хромосомных аберраций выполняли в соответствии с общепринятыми правилами.

Результаты. Метформин per se не проявил цитогенетической активности в дозах 500, 1000 и 2000 мг/кг. В дозе 500 мг/кг, но не 100 или 250 мг/кг, метформин уменьшал цитогенетические эффекты доксорубицина. Метформин, вводимый однократно и в течение четырех дней в дозах 100, 250 и 500 мг/кг или однократно в дозах 10 и 20 мг/кг, в 2–3 раза увеличивал количество метафаз с аберрациями хромосом, индуцируемых циклофосфамидом. В дозах 2,5 и 5 мг/кг метформин не оказывал модифицирующего действия на эффект мутагена.

Заключение. Метформин ослабляет цитогенетические эффекты доксорубицина и усиливает цитогенетическую активность циклофосфамида в клетках костного мозга мышей. Это позволяет заключить, что метформин обладает мутаген-модифицирующими свойствами.

Об авторах

Алий Курманович Жанатаев

Научно-исследовательский институт фармакологии им. В.В. Закусова

Автор, ответственный за переписку.
Email: zhanataev@academpharm.ru
ORCID iD: 0000-0002-7673-8672
SPIN-код: 7070-0510

канд. биол. наук, вед. научн. сотр. лаборатории фармакологии мутагенеза отдела лекарственной токсикологии

Россия, Москва

Алла Владимировна Кулакова

Научно-исследовательский институт фармакологии им. В.В. Закусова

Email: allakulak@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6959-2150
Scopus Author ID: 7006681153

канд. биол. наук, ст. научн. сотр. лаборатории фармакологии мутагенеза отдела лекарственной токсикологии

Россия, Москва

Андрей Дмитриевич Дурнев

Научно-исследовательский институт фармакологии им. В.В. Закусова

Email: addurnev@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0218-8580
SPIN-код: 8426-0380
Scopus Author ID: 7006060753

д-р мед. наук, профессор, чл.-корр. РАН, заведующий отделом лекарственной токсикологии

Россия, Москва

Список литературы

  1. Sciannimanico S., Grimaldi F., Vescini F., et al. Metformin: Up to Date // Endocr Metab Immune Disord Drug Targets. 2020. Vol. 20, No. 2. P. 172–181. doi: 10.2174/1871530319666190507125847
  2. Cho N.H., Shaw J.E., Karuranga S., et al. IDF Diabetes Atlas: Global estimates of diabetes prevalence for 2017 and projections for 2045 // Diabetes Res Clin Pract. 2018. Vol. 138. P. 271–281. doi: 10.1016/j.diabres.2018.02.023
  3. Шестакова М.В., Викулова О.К., Железнякова А.В., и др. Эпидемиология сахарного диабета в Российской Федерации: что изменилось за последнее десятилетие? // Терапевтический архив. 2019. T. 91, № 10. C. 4–13. doi: 10.26442/00403660.2019.10.000364
  4. Du Y., Zhu Y.J., Zhou Y.X., et al. Metformin in therapeutic applications in human diseases: its mechanism of action and clinical study // Mol Biomed. 2022. Vol. 3, No. 1. P. 41. doi: 10.1186/s43556-022-00108-w
  5. Top W.M.C., Kooy A., Stehouwer C.D.A. Metformin: A Narrative Review of Its Potential Benefits for Cardiovascular Disease. Cancer and Dementia // Pharmaceuticals (Basel). 2022. Vol. 15, No. 3. P. 312. doi: 10.3390/ph15030312
  6. Дурнев А.Д., Жанатаев А.К., Еремина Н.В. Генетическая токсикология. Москва: Миттель-пресс. 2022. 286 с.
  7. Najafi M., Cheki M., Rezapoor S., et al. Metformin: Prevention of genomic instability and cancer: A review // Mutat Res Genet Toxicol Environ Mutagen. 2018. Vol. 827. P. 1–8. doi: 10.1016/j.mrgentox.2018.01.007
  8. Лисицын А.А., Жанатаев А.К., Чайка З.В., и др. Антигенотоксическая активность комбинации «аспартам-бетаин» и метформина у мышей с экспериментальным стрептозотоциновым диабетом // Молекулярная медицина. 2022. Т. 20. № 5. С. 59–64. doi: 10.29296/24999490-2022-05-08
  9. Aleisa A.M., Al-Rejaie S.S., Bakheet S.A., et al. Effect of metformin on clastogenic and biochemical changes induced by adriamycin in Swiss albino mice // Mutat Res. 2007. Vol. 634. No. 1–2. P. 93–100. doi: 10.1016/j.mrgentox.2007.06.005
  10. Cheki M., Ghasemi M.S., Rezaei Rashnoudi A., Erfani Majd N. Metformin attenuates cisplatin-induced genotoxicity and apoptosis in rat bone marrow cells // Drug Chem Toxicol. 2021. Vol. 44, No. 4. P. 386–393. doi: 10.1080/01480545.2019.1609024
  11. ГОСТ 33215–2014. Межгосударственный стандарт. «Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными. Правила оборудования помещений и организации процедур». 2016. 20 с. Режим доступа: https://docs.cntd.ru/document/1200127789 Дата обращения: 13.03.2023.
  12. Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council. Official Journal of the European Union. Retrieved 16 August 2020. Режим доступа: https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=celex%3A32010L0063 Дата обращения: 13.03.2023.
  13. www.nucro-technics.com [Электронный ресурс]. OECD TG475: Mammalian Bone Marrow Chromosomal Aberration Test. Режим доступа: https://www.nucro-technics.com/services/genetic-toxicology/invivo-chromosomeaberration/ Дата обращения: 13.03.2023.
  14. Preston R.J., Dean B.J., Galloway S., et al. Mammalian in vivo cytogenetic assays. Analysis of chromosome aberrations in bone marrow cells // Mutation Research. 1987. Vol. 189. No. 2. P. 157–165. doi: 10.1016/0165-1218(87)90021-8
  15. Savage J.R. Classification and relationships of induced chromosomal structural changes // J Med Genet. 1976. Vol. 13. No 2. P. 103–122. doi: 10.1136/jmg.13.2.103
  16. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая / под ред. А.Н. Миронова. Москва: Гриф и К. 2012. 944 с.
  17. Yuzbasioglu D., Mahmoud J.H., Mamur S., Unal F. Cytogenetic effects of antidiabetic drug metformin // Drug Chem Toxicol. 2022. Vol. 45. No 2. P. 955–962. doi: 10.1080/01480545.2020.1844226
  18. Harishankar M.K., Logeshwaran S., Sujeevan S., et al. Genotoxicity evaluation of metformin and glimepiride by micronucleus assay in exfoliated urothelial cells of type 2 diabetes mellitus patients // Food Chem Toxicol. 2015. Vol. 83. P. 146–150. doi: 10.1016/j.fct.2015.06.013
  19. Sant’Anna J.R., Yajima J.P., Rosada L.J., et al. Metformin’s performance in in vitro and in vivo genetic toxicology studies // Exp Biol Med (Maywood). 2013. Vol. 238, No. 7. P. 803–810. doi: 10.1177/1535370213480744
  20. Amador R.R., Longo J.P., Lacava Z.G., et al. Metformin (dimethyl-biguanide) induced DNA damage in mammalian cells // Genet Mol Biol. 2012. Vol. 35, No. 1. P. 153–158. doi: 10.1590/s1415-47572011005000060
  21. Attia S.M., Helal G.K., Alhaider A.A. Assessment of genomic instability in normal and diabetic rats treated with metformin // Chem Biol Interact. 2009. Vol. 180. No. 2. P. 296–304. doi: 10.1016/j.cbi.2009.03.001
  22. Soo J.S., Ng C.H., Tan S.H., et al. Metformin synergizes 5-fluorouracil. epirubicin. and cyclophosphamide (FEC) combination therapy through impairing intracellular ATP production and DNA repair in breast cancer stem cells // Apoptosis. 2015. Vol. 20. No 10. P. 1373–1387. doi: 10.1007/s10495-015-1158-5
  23. Peng M., Darko K.O., Tao T., et al. Combination of metformin with chemotherapeutic drugs via different molecular mechanisms // Cancer Treat Rev. 2017. Vol. 54. P. 24–33. doi: 10.1016/j.ctrv.2017.01.005
  24. Alhowail A., Sajid S., Almogbel Y., et al. Effect of Cyclophosphamide and Its Combination with Metformin on the Survival Rate in Mice // Journal of Pharmaceutical Research International. 2019. Vol. 30, No 2. P. 1–6. doi: 10.9734/JPRI/2019/v30i230263
  25. Аникин И.В., Гончаров Н.В., Тындык М.Л., и др. Влияние фторацетата натрия и метформина на противоопухолевую активность циклофосфамида на модели аутохтонной саркомы мышей // Вопросы онкологии. 2014. Т. 60. № 4. С. 514–516.
  26. Saini N., Yang X. Metformin as an anti-cancer agent: actions and mechanisms targeting cancer stem cells // Acta Biochim Biophys Sin (Shanghai). 2018. Vol. 50, No 2. P. 133–143. doi: 10.1093/abbs/gmx106
  27. Leng W., Jiang J., Chen B., Wu Q. Metformin and Malignant Tumors: Not Over the Hill // Diabetes Metab Syndr Obes. 2021. Vol. 14. P. 3673–3689. doi: 10.2147/DMSO.S326378

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Жанатаев А.К., Кулакова А.В., Дурнев А.Д., 2023

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
 


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах