Nátrium-hidrogén-karbonát alkalmazása a súlygyarapodás elősegítésére, a testhőmérséklet fenntartására, a vesefunkciók normalizálására és a ciszplatin kemoterápiás szert kapó rágcsálók mortalitásának megakadályozására

Josée Guindon

1 Pszichológiai és agytudományi tanszék, Indiana University, Bloomington, IN, USA

2 Pszichológiai Tanszék, Georgia Egyetem, Athén, GA, USA

Andrea G. Hohmann

1 Pszichológiai és agytudományi tanszék, Indiana University, Bloomington, IN, USA

2 Pszichológiai Tanszék, Georgia Egyetem, Athén, GA, USA

ÖSSZEFOGLALÁS

Egy egyszerű módszert írnak le a ciszplatin kemoterápiás szer állat-egészségre gyakorolt káros hatásainak csökkentésére. Normál sóoldatot (0,9% NaCl) kapó állatok a ciszplatin heti egyszeri (3 mg/kg i.p. × 3 vagy 4 hét) injekcióinak beadása előtt a súlygyarapodás sikere, a testhőmérséklet csökkenése, a kreatinin és a keton szintjének emelkedése és a vese súlyarányának növekedése volt megfigyelhető. Ezzel szemben a ciszplatin (3 mg/kg ip × 3 vagy 4 hét) előtt nátrium-hidrogén-karbonáttal (4% NaHCO3 sóoldatban) kezelt patkányok normális súlygyarapodást, testhőmérsékletet, kreatinin- és ketonszintet, valamint normál vese súlyt mutattak. arányok (16, illetve 28 nap alatt). A ciszplatin által kiváltott neuropathia (azaz mechanikus és hideg allodynia) mindkét csoportban ekvivalensen fejlődött. Vizsgálataink azt sugallják, hogy a NaHCO3 előkezelése elősegíti az állatok egészségét és megakadályozza a súlycsökkenést, a testhőmérséklet diszregulációját és a vesetoxicitás jeleit (azaz a kreatinin és a vese súlyarányának növekedését) az ismételt cisplatin-kezelés után, anélkül, hogy megváltoztatná a kemoterápia által kiváltott perifériás neuropathia kialakulását.

A ciszplatin, platina eredetű kemoterápiás szer, fájdalmas perifériás neuropathiát és vesetoxicitást is előidéz [1,20]. Rágcsálóknál a ciszplatint kifejezetten a perifériás szenzoros neuropathiák modellezésére használják, amelyek ezzel a szerrel kezelt embereknél alakulnak ki [4,5,8,20]. Állatmodellekben a cisplatin által kiváltott mortalitás, amely a vesefunkciók károsodásának tulajdonítható [22,30], 10-50% között mozog [6,27]. A rágcsálók mortalitásának minimalizálására irányuló kísérletek a ciszplatin gyakoriságának, időtartamának és/vagy adagolásának csökkentésével járnak [4 áttekintés céljából]. Mindazonáltal a ciszplatin megváltoztatja a testhőmérsékletet [6,27], és káros hatással van a testtömegre rágcsálóknál [5,6,26,27].

Emberi vizsgálatok a nátrium-hidrogén-karbonát jótékony hatásáról számoltak be a vér acidózisának és a vesetoxicitás csökkentésében kemoterápiás betegeknél [7,21]. Ezért kifejlesztettünk egy új preklinikai módszert a vesefunkciók károsodásának minimalizálására (a kreatininszint, a vese súlyarányának és a vizelet pH-jának mérésével értékelve) és javítva a rágcsálók alanyainak általános egészségi állapotát (súlygyarapodás, normális testhőmérséklet és csökkent mortalitás). Megvizsgáltuk, hogy a közvetlenül a ciszplatin-kezelést megelőzően szubkután (sc) beadott NaHCO3 (4% 0,9% NaCl-ban (sóoldat)) megakadályozza-e a káros mellékhatásokat (pl. Súlycsökkenés, alacsonyabb testhőmérséklet, kreatininszint-növekedés, a vese súlyaránya és mortalitás) ismételt cisplatin adagolással jár. Feltételeztük, hogy a nátrium-hidrogén-karbonát (4% NaHCO3; pH 8,06 ± 0,01), lúgos oldat egyidejű beadása ellensúlyozza a ciszplatin savas hatásait, amelyek a rágcsálókban aligha nefrotoxicitást és mortalitást okoznak, ezáltal jótékony hatással lesz az állatok egészségére.

Hím Sprague-Dawley patkányokat (Harlan, Indianapolis, IN, USA) használtunk, a vizsgálat előtt 254–382 g tömegűek voltak. Az állatokat standard műanyag ketrecekben fűrészporos ágyneművel, klímaberendezéssel szabályozott helyiségben (23 ° C és 45% páratartalom) helyeztük el, és 12 órás fény (7: 00-19: 00)/sötét ciklus alatt tartottuk. A patkányok szabad hozzáférést kaptak a szokásos rágcsáló chow-hoz és vízhez. Összesen 242 patkányt alkalmaztunk. A kísérleti protokollokat az Intézményi Állattenyésztési és Felhasználási Bizottság hagyta jóvá, és a Nemzetközi Fájdalomkutatási Szövetség [31] útmutatásait követte.

A ciszplatint (Tocris, Ellisville, MO, USA) intraperitoneálisan (ip) adták hetente egyszer 3 mg/kg dózisban 3 (kumulatív dózis: 9 mg/kg ip 16 nap alatt) vagy 4 (12 mg/kg ip 28 napon át) hetek [6,11]. A ciszplatint normál sóoldattal (0,9% NaCl) hígítottuk. Sóoldatot [4] vagy 4% -os nátrium-hidrogén-karbonátot (sóoldatban oldott NaHCO3) adtunk (2 ml s.c.) minden cisplatin vagy sóoldat intravénás injekciója előtt. Az injekciókat mindig a mechanikai és a hidegelvonási teszt befejezése után hajtották végre.

A mechanikus megvonási küszöbértékeket digitális merev csúcsú elektrovonfrey aneszteziométerrel (IITC Life Sciences, Woodland Hills, CA) használtuk fel [11]. A hideg allodiniát úgy értékeltük, hogy szobahőmérsékletű acetont csepegtettünk a hátsó mancs plantáris felületére, az előzőekben leírtak szerint [11]. A mechanikus megvonási küszöböket és a hideg megvonási gyakoriságokat 4 naponta mértük 16 (sóoldat/ciszplatin csoport esetében) vagy 28 (NaHCO3/ciszplatin csoport esetén) napokon. A teszteket a 0., 4., 8., 12., 16. napon végeztük minden csoportban, és a 20., 24., 28. napon folytattuk a releváns kohorszokban.

A rektális hőmérsékletet NaHCO3 vagy sóoldatos előkezelésben részesülő állatokban végbélszondával (Physitemp RET-2 rektális próba patkányoknak, Clifton, NJ, USA) és mérővel (Physitemp Model BAT-12R, Clifton, NJ, USA) használtuk. A testhőmérsékletet négy naponként regisztráltuk. Ugyanezeket az állatokat használták a mechanikus és hideg allodynia, valamint a testtömeg és a maghőmérséklet változásainak értékelésére. Ezen állatok egy részét (n = 8–9 csoportonként) alkalmaztuk a vesefunkciók értékelésére.

A kreatinin, a keton és a glükóz szintjét (mg/dL) a teljes vérben mértük a PTS CardioChek diagnosztikai készülékkel (Cliawaived.com, San Diego, Kalifornia, USA). A vizeletet és a vért post mortem kivonták a hólyagból, illetve a veseartériából, 25 g-os tűvel és 1 ml-es fecskendővel. A vizelet és a vér pH-értékét digitális pH-mérővel (Oakton Instruments, Vermon Hills, IL, USA) mértük. A vese tömegarányát is mértük [9]. A kísérletezőt elvakította a kísérleti állapot.

A mancs visszahúzási küszöbeit (mechanikus) és a frekvenciákat (hideg) minden egyes mancsra kiszámoltuk, és átlagoltuk. Az adatokat elemeztük varianciaanalízissel (ANOVA) ismételt mérésekhez vagy adott esetben egyirányú ANOVA-hoz. A Greenhouse-Geisser korrekciót alkalmaztuk minden ismételt tényezőre. A szignifikáns kölcsönhatások forrását tovább értékeltük azáltal, hogy minden időpontban egyirányú ANOVA-kat hajtottunk végre, majd Bonferroni post hoc tesztekkel. Az elemzéseket SPSS statisztikai szoftver (19.0 verzió; SPSS Incorporated, Chicago, IL, USA) segítségével végeztük. P 0,526), a testhőmérséklet (P> 0,942), a mechanikai küszöb (P> 0,08) vagy a hideg elvonási gyakorisága (P> 0,620) bármelyik injekciós paradigmában. Hasonlóképpen nincs különbség a kreatinin (P> 0,6310), a keton (P> 0,5891), a glükóz (P> 0,2620), a vizelet pH-értéke (P> 0,2819), a vér pH-értéke (P> 0,3224) vagy a vese súlyaránya (P> 0,0675) között sóoldattal/sóoldattal vagy NaHCO3/sóoldattal kezelt csoportokban figyeltek meg. Ezért ezeket a csoportokat egyetlen kontrollcsoportba (kontroll/sóoldat csoport) egyesítettük minden túlélési időre a további statisztikai elemzésekhez.

Súlygyarapodás nem volt olyan állatoknál, akik sóoldatot kaptak (a NaHCO3 helyett) a ciszplatin előtt. Ezzel szemben mind a kontroll/sóoldat, mind a NaHCO3/ciszplatinnal kezelt csoportok időfüggő testtömeg-növekedést mutattak mindkét injekciós paradigmában (F8 180 = 11,31 P 1A ábra) és (F14 567 = 5,60 P 1B ábra). A testtömeg alacsonyabb volt a fiziológiás sóoldattal/ciszplatinnal kezelt csoportokban (F2,45 = 11,55, P 1A ábra; F2,81 = 3,17, P 1B ábra) a kontroll/sóoldat vagy NaHCO3/ciszplatin csoportokhoz viszonyítva. A súlygyarapodás nagysága és sebessége nem különbözött ez utóbbi csoportokban. A súlygyarapodás a 8. napon jelent meg, és a 16 napos megfigyelési intervallum alatt (P 1A. Ábra) fennmaradt a NaHCO3/ciszplatin csoportban, amely 3 ciklus ciszplatint kapott. A súlygyarapodás a 12. napon jelent meg, és az egész 28 napos megfigyelési intervallum alatt fennmaradt (P, 1B. Ábra) a NaHCO3/ciszplatin csoportban, amely 4 ciklus ciszplatint kapott. A sóoldattal/ciszplatinnal kezelt csoportok alacsonyabb testhőmérsékletet mutattak, akár a kontroll/sóoldat, akár a NaHCO3/ciszplatin csoportokhoz képest; alacsonyabb testhőmérsékletet figyeltünk meg a 4. napon, és az egész vizsgálat során fennmaradt (F2,45 = 15,35, P 1C ábra) és (F2,81 = 12,21, P 1D ábra). A testhőmérséklet NaHCO3/ciszplatin csoportokban nem különbözött a kontroll/sóoldat csoportokban megfigyelt hőmérsékletektől (P = 1.000) egyetlen megfigyelési intervallumban sem. Így a nátrium-hidrogén-karbonát-kezelés védett volt a ciszplatin hipoterm hatásaival szemben.