Ультраструктурные характеристики клеток трансплантируемой меланомы B16 под влиянием постоянной темноты

Закрыть метаданные

Рекомендуем статьи по данной теме:

Применение мелатонина на санаторно-курортном этапе лечения и реабилитации в отечественной практике. Восстановительные биотехнологии, профилактическая, цифровая и предиктивная медицина. 2024;(1):55-59

К вопросу о ранней диагностике злокачественных новообразований кожи при проведении медицинских осмотров. Клиническая дерматология и венерология. 2024;(2):161-167

Лечение первичной меланомы пищевода. Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. 2024;(4):118-124

Искусственный интеллект в дерматологии: возможности и перспективы. Клиническая дерматология и венерология. 2024;(3):246-252

Мелатонин в регуляции сна и биологических ритмов. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуски. 2024;(5-2):8-13

Влияние фрагментации 3-й стадии сна и парадоксальной фазы сна на секрецию мелатонина. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуски. 2024;(5-2):26-32

Роль взаимосвязей по оси мозг—кишечник—микробиом в регуляции циркадианных ритмов, механизмах сна и их нарушений. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуски. 2024;(5-2):79-86

Расстройства сна и онкологические заболевания. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуски. 2024;(5-2):125-131

Метастаз меланомы во вторичные пучки плечевого сплетения и срединный нерв. Редкий клинический случай. Журнал «Вопросы нейрохирургии» имени Н.Н. Бурденко. 2024;(5):93-101

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Изучить ультраструктурную картину клеток перевиваемой меланомы животных, содержавшихся в постоянной темноте, для получения комплексной морфологической характеристики данных опухолей при их развитии в условиях различных световых режимов.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Животные контрольной группы (n=25) содержались в условиях фиксированного светового режима (10:14 ч). Опытная группа, животным которой были трансплантированы образцы культуры клеток меланомы B16/F10, содержалась в условиях постоянной темноты (ТТ). Животных выводили из эксперимента на 15-е сутки после трансплантации меланомы в одинаковые циркадные моменты времени (9:00, 15:00, 21:00 и 03:00) для каждой группы. Производили измерения длины, ширины и высоты опухолей, определяли массу животных и опухолей. Электронно-микроскопическое исследование проводили стандартными методами, оценивали морфологическое состояние органелл клеток меланомы B16, в том числе форму их ядер.

РЕЗУЛЬТАТЫ

В условиях постоянной темноты меланома B16 демонстрирует замедление роста и признаки деградации (низкая пролиферативная активность, высокие темпы гибели клеток, фибросклероз) при отсутствии эмбрионизации опухолевых клеток и признаков деградации внеклеточного матрикса. Также отмечена высокая интенсивность иммунного ответа, чего не отмечалось в опухолях животных, содержащихся при фиксированном свете.

Ключевые слова:

меланома

постоянная темнота

рост опухоли

ультраструктура

просвечивающая электронная микроскопия

мелатонин

хронобиология

циркадные ритмы

Авторы:

Козлова М.А.

ФГБНУ «Российский научный центр хирургии им. Б.В. Петровского»

ORCID: 0000-0001-6251-2560

Черников В.П.

ФГБНУ «Российский научный центр хирургии им. Б.В. Петровского»

ORCID: 0000-0002-3253-6729

Арешидзе Д.А.

ФГБНУ «Российский научный центр хирургии им. Б.В. Петровского»

ORCID: 0000-0003-3006-6281

Гиоева З.В.

ФГБНУ «Российский научный центр хирургии им. Б.В. Петровского»

ORCID: 0000-0002-5456-8692

Дата поступления:

29.01.2024

Дата принятия в печать:

25.02.2024

Список литературы:

McKenna H, van der Horst GTJ, Reiss I, Martin D. Clinical chronobiology: a timely consideration in critical care medicine. Critical Care. 2018;22(1):124. https://doi.org/10.1186/s13054-018-2041-x
Panda S. Circadian physiology of metabolism. Science. 2016;354(6315):1008-1015. https://doi.org/10.1126/science.aah4967
Zimmet P, Alberti KGMM, Stern N, Bilu C, El-Osta A, Einat H, Kronfeld-Schor N. The Circadian Syndrome: is the Metabolic Syndrome and much more! Journal of Internal Medicine. 2019;286(2):181-191. https://doi.org/10.1111/joim.12924
Méndez-Hernández R, Escobar C, Buijs RM. Suprachiasmatic Nucleus-Arcuate Nucleus Axis: Interaction Between Time and Metabolism Essential for Health. Obesity (Silver Spring). 2020;28(suppl 1):S10-S17. https://doi.org/10.1002/oby.22774
Stevens RG. Artificial lighting in the industrialized world: circadian disruption and breast cancer. Cancer Causes Control. 2006;17(4):501-507. https://doi.org/10.1007/s10552-005-9001-x
Reiter RJ, Sharma R, Rosales-Corral S, Manucha W, Chuffa LGA, Zuccari DAPC. Melatonin and Pathological Cell Interactions: Mitochondrial Glucose Processing in Cancer Cells. International Journal of Molecular Sciences. 2021;22(22):12494. https://doi.org/10.3390/ijms222212494
Anisimov VN, Baturin DA, Popovich IG, Zabezhinski MA, Manton KG, Semenchenko AV, Yashin AI. Effect of exposure to light-at-night on life span and spontaneous carcinogenesis in female CBA mice. International Journal of Cancer. 2004;111(4):475-479. https://doi.org/10.1002/ijc.20298
Baturin DA, Alimova IN, Anisimov VN, Popovich IG, Zabezhinski MA, Provinciali M, Mancini R, Franceschi C. The effect of light regimen and melatonin on the development of spontaneous mammary tumors in HER-2/neu transgenic mice is related to a downregulation of HER-2/neu gene expression. Neuro Enocrinology Letters. 2001;22(6):441-447.
Hing-Sing Yu, Reiter RJ. Melatonin Biosynthesis, Physiological Effects, and Clinical Applications. Boca Raton: CRC Press; 1992;560.
van den Heiligenberg S, Deprés-Brummer P, Barbason H, Claustrat B, Reynes M, Lévi F. The tumor promoting effect of constant light exposure on diethylnitrosamine-induced hepatocarcinogenesis in rats. Life Sciences. 1999;64(26):2523-2534. https://doi.org/10.1016/s0024-3205(99)00210-6
Blask DE, Sauer LA, Dauchy R, Holowachuk EW, Ruhoff MS. New actions of melatonin on tumor metabolism and growth. Biological Signals and Receptors. 1999;8(1-2):49-55. https://doi.org/10.1159/000014568
Talib WH. Melatonin and Cancer Hallmarks. Molecules. 2018;23(3):518. https://doi.org/10.3390/molecules23030518
Farhood B, Goradel NH, Mortezaee K, Khanlarkhani N, Najafi M, Sahebkar A. Melatonin and cancer: From the promotion of genomic stability to use in cancer treatment. Journal of Cellular Physiology. 2019;234(5):5613-5627. https://doi.org/10.1002/jcp.27391
Franco PIR, do Carmo Neto JR, Milhomem AC, Machado JR, Miguel MP. Antitumor effect of melatonin on breast cancer in experimental models: A systematic review. Biochimica Et Biophysica Acta-Reviews on Cancer. 2023;1878(1):188838. https://doi.org/10.1016/j.bbcan.2022.188838
Fathizadeh H, Mirzaei H, Asemi Z. Melatonin: an anti-tumor agent for osteosarcoma. Cancer Cell International. 2019;19:319. https://doi.org/10.1186/s12935-019-1044-2
Shen D, Ju L, Zhou F, Yu M, Ma H, Zhang Y, Liu T, Xiao Y, Wang X, Qian K. The inhibitory effect of melatonin on human prostate cancer. Cell Communication and Signaling. 2021;19(1):34. https://doi.org/10.1186/s12964-021-00723-0
Gurunathan S, Qasim M, Kang MH, Kim JH. Role and Therapeutic Potential of Melatonin in Various Type of Cancers. OncoTargets and Therapy. 2021;14:2019-2052. https://doi.org/10.2147/OTT.S298512
Schadendorf D, van Akkooi ACJ, Berking C, Griewank KG, Gutzmer R, Hauschild A, Stang A, Roesch A, Ugurel S. Melanoma. Lancet. 2018;392(10151):971-984. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(18)31559-9
Jasser SA, Blask DE, Brainard GC. Light during darkness and cancer: relationships in circadian photoreception and tumor biology. Cancer Causes Control. 2006;17(4):515-523. https://doi.org/10.1007/s10552-005-9013-6
Li JC, Xu F. Influences of light-dark shifting on the immune system, tumor growth and life span of rats, mice and fruit flies as well as on the counteraction of melatonin. Biological Signal. 1997;6(2):77-89. https://doi.org/10.1159/000109112
Li Y, Li S, Zhou Y, Meng X, Zhang JJ, Xu DP, Li HB. Melatonin for the prevention and treatment of cancer. Oncotarget. 2017;8(24):39896-39921. https://doi.org/10.18632/oncotarget.16379
Areshidze DA, Kozlova MA, Mnikhovich MV, Bezuglova TV, Chernikov VP, Gioeva ZV, Borisov AV. Influence of Various Light Regimes on Morphofunctional Condition of Transplantable Melanoma B16. Biomedicines. 2023;11(4):1135. https://doi.org/10.3390/biomedicines11041135
Areshidze DA, Kozlova MA, Chernikov VP, Borisov AV, Mischenko DV. Characteristic of Ultrastructure of Mice B16 Melanoma Cells under the Influence of Different Lighting Regimes. Clocks & Sleep. 2022;4(4):745-760. https://doi.org/10.3390/clockssleep4040056
Piérard GE. Cell proliferation in cutaneous malignant melanoma: relationship with neoplastic progression. ISRN Dermatology. 2012;2012:828146. https://doi.org/10.5402/2012/828146
Slominski A, Pisarchik A, Semak I, Sweatman T, Wortsman J. Characterization of the serotoninergic system in the C57BL/6 mouse skin. European Journal of Biochemistry. 2003;270(16):3335-3344. https://doi.org/10.1046/j.1432-1033.2003.03708.x
Slominski A, Wortsman J, Tobin DJ. The cutaneous serotoninergic/melatoninergic system: securing a place under the sun. The FASEB Journal. 2005;19(2):176-194. https://doi.org/10.1096/fj.04-2079rev
Трещалина Е.М., Жукова О.С., Герасимова Г.К., Андронова Н.Г., Гарин А.М. Методические рекомендации по доклиническому изучению противоопухолевой активности лекарственных средств. В кн. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть первая. М.: Гриф и К; 2012;642-657.
Burghoff S, Gong X, Viethen C, Jacoby C, Flögel U, Bongardt S, Schorr A, Hippe A, Homey B, Schrader J. Growth and metastasis of B16-F10 melanoma cells is not critically dependent on host CD73 expression in mice. BMC Cancer. 2014;14:898. https://doi.org/10.1186/1471-2407-14-898
Underwood W, Anthony R, Cartner S, Corey D, Grandin T, Greenacre C, Gwaltney-Brant S, McCrackin MA, Meyer R, Miller D. AVMA Guidelines for the Euthanasia of Animals; American Veterinary Medical Association: Schaumburg, IL, USA; 2013.
Overwijk WW, Restifo NP. B16 as a mouse model for human melanoma. Current Protocols in Immunology. 2001;Chapter 20:Unit 20.1. https://doi.org/10.1002/0471142735.im2001s39
Ishikawa M, Koga Y, Hosokawa M, Kobayashi H. Augmentation of B16 melanoma lung colony formation in C57BL/6 mice having marked granulocytosis. International Journal of Cancer. 1986;37(6):919-924. https://doi.org/10.1002/ijc
Thakuri PS, Liu C, Luker GD, Tavana H. Biomaterials-Based Approaches to Tumor Spheroid and Organoid Modeling. Advanced Healthcare Materials. 2018;7(6):e1700980. https://doi.org/10.1002/adhm.201700980
Alvarez-Artime A, Cernuda-Cernuda R, Francisco-Artime-Naveda, Cepas V, Gonzalez-Menendez P, Fernadez-Vega S, Quiros-Gonzalez I, Sainz RM, Mayo JC. Melatonin-Induced Cytoskeleton Reorganization Leads to Inhibition of Melanoma Cancer Cell Proliferation. International Journal of Molecular Sciences. 2020;21(2):548. https://doi.org/10.3390/ijms21020548
Blask DE, Dauchy RT, Sauer LA, Krause JA. Melatonin uptake and growth prevention in rat hepatoma 7288CTC in response to dietary melatonin: melatonin receptor-mediated inhibition of tumor linoleic acid metabolism to the growth signaling molecule 13-hydroxyoctadecadienoic acid and the potential role of phytomelatonin. Carcinogenesis. 2004;25(6):951-960. https://doi.org/10.1093/carcin/bgh090
Fischer TW, Zmijewski MA, Zbytek B, Sweatman TW, Slominski RM, Wortsman J, Slominski A. Oncostatic effects of the indole melatonin and expression of its cytosolic and nuclear receptors in cultured human melanoma cell lines. International Journal of Oncology. 2006;29(3):665-672. https://doi.org/10.3892/ijo.29.3.665
Potez M, Trappetti V, Bouchet A, Fernandez-Palomo C, Güç E, Kilarski WW, Hlushchuk R, Laissue J, Djonov V. Characterization of a B16-F10 melanoma model locally implanted into the ear pinnae of C57BL/6 mice. PLoS One. 2018;13(11):e0206693. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0206693
Lazova R, Klump V, Pawelek J. Autophagy in cutaneous malignant melanoma. Journal of Cutaneous Pathology. 2010;37(2):256-268. https://doi.org/10.1111/j.1600-0560.2009.01359.x
Checinska A, Soengas MS. The gluttonous side of malignant melanoma: basic and clinical implications of macroautophagy. Pigment Cell & Melanoma Research. 2011;24(6):1116-1132. https://doi.org/10.1111/j.1755-148X.2011.00927.x
Nakagawa H, Hori Y, Sato S, Fitzpatrick TB, Martuza RL. The nature and origin of the melanin macroglobule. Journal of Investigative Dermatology. 1984;83(2):134-139. https://doi.org/10.1111/1523-1747.ep12263325
Cabrera J, Negrín G, Estévez F, Loro J, Reiter RJ, Quintana J. Melatonin decreases cell proliferation and induces melanogenesis in human melanoma SK-MEL-1 cells. Journal of Pineal Research. 2010;49(1):45-54. https://doi.org/10.1111/j.1600-079X.2010.00765.x
García-Navarro A, González-Puga C, Escames G, López LC, López A, López-Cantarero M, Camacho E, Espinosa A, Gallo MA, Acuña-Castroviejo D. Cellular mechanisms involved in the melatonin inhibition of HT-29 human colon cancer cell proliferation in culture. Journal of Pineal Research. 2007;43(2):195-205. https://doi.org/10.1111/j.1600-079X.2007.00463.x
Paternoster L, Radogna F, Accorsi A, Cristina Albertini M, Gualandi G, Ghibelli L. Melatonin as a modulator of apoptosis in B-lymphoma cells. Annals of the New York Academy of Sciences. 2009;1171:345-349. https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.2009.04910.x
Ladányi A. Prognostic and predictive significance of immune cells infiltrating cutaneous melanoma. Pigment Cell & Melanoma Research. 2015;28(5):490-500. https://doi.org/10.1111/pcmr.12371
Senovilla L, Vacchelli E, Galon J, Adjemian S, Eggermont A, Fridman WH, Sautès-Fridman C, Ma Y, Tartour E, Zitvogel L, Kroemer G, Galluzzi L. Trial watch: Prognostic and predictive value of the immune infiltrate in cancer. Oncoimmunology. 2012;1(8):1323-1343. https://doi.org/10.4161/onci.22009

Закрыть метаданные