morphoМорфологические ведомостиMorphological newsletter1812-31712686-8741Private Medical University REAVIZ10.20340/mv-mn.2023.31(3).812morpho-812Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯRESEARCH ARTICLESСТРУКТУРНЫЕ РЕАКЦИИ СЕРДЦА И ПЕЧЕНИ МЫШЕЙ CD-1 НА ОДНОКРАТНОЕ ВВЕДЕНИЕ БОРКАПТАТА НАТРИЯSTRUCTURAL REACTIONS OF CD-1 MICE HEART AND LIVER TO A SINGLE INJECTION OF BOROCAPTATE SODIUMhttps://orcid.org/0000-0002-9220-8663КаныгинВладимир ВладимировичKanyginVladimir V.

кандидат медицинских наук, доцент, старший научный сотрудник Института ядерной физики имени Г.И. Будкера Сибирского отделения РАН; заведующий лабораторией ядерной и инновационной медицины, доцент кафедры физики элементарных частиц Новосибирского национального исследовательского государственного университета

Candidate of Medical Sciences, Docent, Senior Researcher of the Budker Institute of Nuclear Physics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Head of the Laboratory of Nuclear and Innovative Medicine and Associate Professor of the Department of Elementary Particle Physics of the Novosibirsk National Research State University

kanigin@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9480-8814КолдышеваЕлена ВладимировнаKoldyshevaElena V.

доктор биологических наук, главный научный сотрудник, руководитель лаборатории молекулярных механизмов патологических процессов Института молекулярной патологии и патоморфологии Федерального исследовательского центра фундаментальной и трансляционной медицины; старший научный сотрудник лаборатории ядерной и инновационной медицины Новосибирского национального исследовательского государственного университета

Doctor of Biological Sciences, Chief Researcher, Head of the Laboratory of Molecular Mechanisms of Pathological Processes of the Institute of Molecular Pathology and Pathomorphology of the Federal Research Center for Fundamental and Translational Medicine; Senior Researcher of the Laboratory of Nuclear and Innovative Medicine of the Novosibirsk National Research State University

130066@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-9412-3874ЗавьяловЕвгений ЛеонидовичZav’yalovEvgeny L.

кандидат биологических наук, заведующий Центром доклинических испытаний SPF-виварий Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН; научный сотрудник лаборатории ядерной и инновационной медицины Новосибирского национального исследовательского государственного университета

Candidate of Biological Sciences, Head of the SPF-Vivarium of the Center for Preclinical Trials of the Institute of Cytology and Genetics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Researcher of the Laboratory of Nuclear and Innovative Medicine of the Novosibirsk National Research State University

zavjalov@bionet.nsc.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6756-1457РазумовИван АлексеевичRazumovIvan A.

доктор биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории генетики лабораторных животных Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН; старший научный сотрудник лаборатории ядерной и инновационной медицины Новосибирского национального исследовательского государственного университета

Doctor of Biological Sciences, Senior Researcher of the Laboratory of Genetics of Laboratory Animals of the Institute of Cytology and Genetics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Senior Researcher of the Laboratory of Nuclear and Innovative Medicine of the Novosibirsk National Research State University

razumov@bionet.nsc.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8218-2690СоловьеваОльга ИгоревнаSolovyovaOl'ga I.

магистр биологии, младший научный сотрудник Центра доклинических испытаний SPF-виварий Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН; научный сотрудник лаборатории ядерной и инновационной медицины Новосибирского национального исследовательского государственного университета

Master of Biology, Junior Researcher of the SPF-Vivariums of the Center for Preclinical Trials of the Institute of Cytology and Genetics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences; Researcher of the Laboratory of Nuclear and Innovative Medicine of the Novosibirsk National Research State University

solovieva@bionet.nsc.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8763-2905КичигинАлександр ИвановичKichiginAleksandr I.

кандидат медицинских наук, научный сотрудник

Candidate of Medical Sciences, Researcher

sam@211.ruhttps://orcid.org/0000-0002-0619-4278БутиковаЕкатерина АлексеевнаButikovaEkaterina A.

студентка

Studentin

e.butikova@g.nsu.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6512-1629КапустинаВалентина ИльиничнаKapustinaValentina I.

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории клинической морфологии важнейших заболеваний Института молекулярной патологии и патоморфологии

Candidate of Biological Sciences, Senior Researcher of the Laboratory of Clinical Morphology of the Most Important Diseases of the Institute of Molecular and General Pathology

kapustina_val@mail.ruИнститут ядерной физики имени Г.И. Будкера Сибирского отделения РАН, Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, НовосибирскРоссияBudker Institute of Nuclear Physics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Novosibirsk National Research State University, NovosibirskRussian FederationФедеральный исследовательский центр фундаментальной и трансляционной медицины, Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, НовосибирскРоссияFederal Research Center of the Fundamental and Translational Medicine, Novosibirsk National Research State University, NovosibirskRussian FederationИнститут цитологии и генетики Сибирского отделения РАН, Новосибирский национальный исследовательский государственный университет, НовосибирскРоссияInstitute of Cytology and Genetics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Novosibirsk National Research State University, NovosibirskRussian FederationИнститут ядерной физики имени Г.И. Будкера Сибирского отделения РАН, НовосибирскРоссияBudker Institute of Nuclear Physics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, NovosibirskRussian FederationНовосибирский национальный исследовательский государственный университет, НовосибирскРоссияNovosibirsk National Research State University, NovosibirskRussian FederationФедеральный исследовательский центр фундаментальной и трансляционной медицины, НовосибирскРоссияFederal Research Center for Fundamental and Translational Medicine, NovosibirskRussian Federation202318082023313МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ВЕДОМОСТИ - MORPHOLOGICAL NEWSLETTER 2023-31-43037Copyright © Каныгин В.В., Колдышева Е.В., Завьялов Е.Л., Разумов И.А., Соловьева О.И., Кичигин А.И., Бутикова Е.А., Капустина В.И., 20232023Каныгин В.В., Колдышева Е.В., Завьялов Е.Л., Разумов И.А., Соловьева О.И., Кичигин А.И., Бутикова Е.А., Капустина В.И.Kanygin V.V., Koldysheva E.V., Zav’yalov E.L., Razumov I.A., Solovyova O.I., Kichigin A.I., Butikova E.A., Kapustina V.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.morpholetter.com/jour/article/view/812

Бор-нейтронозахватная терапия рассматривается как перспективный метод лечения злокачественных опухолей головы и шеи. Считается, что для повышения эффективности этого вида терапии требуется использование больших доз препарата бора, что может повлечь за собой нежелательное воздействие на здоровые ткани. Одним из веществ, применяемых в клинической практике бор-нейтронозахватной терапии, является обогащенный изотопом бора 10В боркаптат натрия Na2B12H11SH (BSH). Цель исследования – изучение структурных реакций миокарда и печени мышей линии CD-1 после введения BSH. Проведено светооптическое и поляризационно-микроскопическое исследование миокарда и печени мышей-самцов линии CD-1 (n=56) после введения борсодержащего вещества в дозах 100 и 1000 мг/кг, однократно, внутрибрюшинно. Оценка структурных изменений в миокарде и печени проводилась через 1, 3 и 7 сутки после введения BSH. Однократное введение BSH в дозе 100 мг/кг не приводило к гибели животных, тогда как через 3 часа после введения BSH в дозе 1000 мг/кг погибло 1 животное. Масса тела животных в течение эксперимента менялась незначительно. Анализ массы сердца показал снижение этого показателя к 3 и 7 суткам по сравнению с показателями в тех же группах на 1 сутки эксперимента. При анализе динамики изменений массы печени достоверные ее изменения на протяжении эксперимента не выявлены. К основным структурным изменениям миокарда относились литические и контрактурные повреждения кардиомиоцитов, гемодинамические нарушения в виде выраженного венозного и капиллярного полнокровия. Повреждения печени проявлялись в дистрофических изменениях гепатоцитов, появлении через 3 суток моноцеллюлярных некрозов гепатоцитов и перицентральных мононуклеарных инфильтратов. Полученные данные свидетельствуют о том, что использованные дозы BSH 100 и 1000 мг/кг при однократном введении вызывают структурные изменения миокарда и печени различной степени выраженности, которые сохраняются в течение 7 суток наблюдения.

Boron neutron capture therapy is considered a promising method for the treatment of malignant tumors of the head and neck. It is believed that to increase the effectiveness of this type of therapy, the use of large doses of boron is required, which may entail damaging effects on healthy tissue. One of the substances used in the clinical practice of boron neutron capture therapy is sodium boroncaptate Na2B12H11SH (BSH), enriched with the 10B boron isotope. The purpose of the study was to study the structural reactions of the myocardium and liver of CD-1 mice after administration of BSH. A light-optical and polarization-microscopic study of the myocardium and liver of male CD-1 mice (n=56) was carried out after injection of a boron-containing substance in doses of 100 and 1000 mg/kg, once, intraperitoneally. Assessment of structural changes in the myocardium and liver was carried out 1, 3 and 7 days after BSH administration. A single injection of BSH at a dose of 100 mg/kg did not lead to the death of animals, whereas 3 hours after the injection of BSH at a dose of 1000 mg/kg, 1 animal died. The body weight of the animals changed slightly during the experiment. Analysis of heart weight showed a decrease in this indicator on days 3 and 7 compared with indicators in the same groups on day 1 of the experiment. When analyzing the dynamics of changes in liver mass, no significant changes were revealed during the experiment. The main structural changes in the myocardium included lytic and contractural damage to cardiomyocytes, hemodynamic disturbances in the form of pronounced venous and capillary congestion. Liver damage was manifested in dystrophic changes in hepatocytes, the appearance after 3 days of monocellular necrosis of hepatocytes and pericentral mononuclear infiltrates. The data obtained indicate that the used doses of BSH 100 and 1000 mg/kg with a single injection cause structural changes in the myocardium and liver of varying severity, which persist for 7 days of observation.

миокардпеченьрадиотерапия опухолейборкаптат натриямыши CD-1myocardiumlivertumor radiotherapysodium borcaptateCD-1 miceReferencesHatanaka H. Boron-neutron capture therapy for tumors. Glioma. 1986;1-28. DOI:10.1007/978-3-642-84127-9_18Hatanaka H. Boron-neutron capture therapy for tumors. Glioma. 1986;1-28. DOI:10.1007/978-3-642-84127-9_18Wang S, Zhang Z, Miao L, Li Y. Boron Neutron Capture Therapy: Status and Challenges. Front Oncol. 2022;12:788770. DOI: 10.3389/fonc.2022.788770Wang S, Zhang Z, Miao L, Li Y. Boron Neutron Capture Therapy: Status and Challenges. Front Oncol. 2022;12:788770. DOI: 10.3389/fonc.2022.788770Miyatake SI, Wanibuchi M, Hu N, Ono K. Boron neutron capture therapy for malignant brain tumors. J Neurooncol. 2020;149:1-11. DOI: 10.1007/s11060-020-03586-6Miyatake SI, Wanibuchi M, Hu N, Ono K. Boron neutron capture therapy for malignant brain tumors. J Neurooncol. 2020;149:1-11. DOI: 10.1007/s11060-020-03586-6Farhood B, Samadian H, Ghorbani M, et al. Physical, dosimetric and clinical aspects and delivery systems in neutron capture therapy. Reports of Practical Oncology&Radiotherapy. 2018;23(5):462-473. DOI:10.1016/j.rpor.2018.07.002Farhood B, Samadian H, Ghorbani M, et al. Physical, dosimetric and clinical aspects and delivery systems in neutron capture therapy. Reports of Practical Oncology&Radiotherapy. 2018;23(5):462-473. DOI:10.1016/j.rpor.2018.07.002Locher GL. Biological effects and therapeutic possibilities of neutrons. Am J Roentgenol Radium Ther. 1936;36:1-13Locher GL. Biological effects and therapeutic possibilities of neutrons. Am J Roentgenol Radium Ther. 1936;36:1-13Barth RF, Mi P, Yang W. Boron delivery agents for neutron capture therapy of cancer. Cancer Commun (London). 2018;38(1):35. DOI:10.1186/s40880-018-0299-7Barth RF, Mi P, Yang W. Boron delivery agents for neutron capture therapy of cancer. Cancer Commun (London). 2018;38(1):35. DOI:10.1186/s40880-018-0299-7Fukuda H, Sauerwein W, Masutani M, Hopewell J. Response of Normal Tissues to Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) with 10B-Borocaptate Sodium (BSH) and 10B-Paraboronophenylalanine (BPA). Cells. 2021;10(11):2883. DOI:10.3390/cells10112883Fukuda H, Sauerwein W, Masutani M, Hopewell J. Response of Normal Tissues to Boron Neutron Capture Therapy (BNCT) with 10B-Borocaptate Sodium (BSH) and 10B-Paraboronophenylalanine (BPA). Cells. 2021;10(11):2883. DOI:10.3390/cells10112883Suzuki M, Masunaga S, Kinashi Y, et al. Intra-arterial administration of sodium borocaptate bsh/lipiodol emulsion delivers B-10 to liver tumors highly selectively for boron neutron capture therapy: experimental studies in the rat liver model. Int J Radiation oncology biol Phys. 2004;59(1):260-266. DOI:10.1016/j.ijrobp.2003.12.018Suzuki M, Masunaga S, Kinashi Y, et al. Intra-arterial administration of sodium borocaptate bsh/lipiodol emulsion delivers B-10 to liver tumors highly selectively for boron neutron capture therapy: experimental studies in the rat liver model. Int J Radiation oncology biol Phys. 2004;59(1):260-266. DOI:10.1016/j.ijrobp.2003.12.018Capala J, Stenstam BH, Sköld K, et al. Boron neutron capture therapy for glioblastoma multiforme: clinical studies in Sweden. J Neuro-Oncol. 2003;62:135-144. DOI:10.1007/BF02699940Capala J, Stenstam BH, Sköld K, et al. Boron neutron capture therapy for glioblastoma multiforme: clinical studies in Sweden. J Neuro-Oncol. 2003;62:135-144. DOI:10.1007/BF02699940Wittig A, Moss RLM, Sauerwein WAG. Glioblastoma, brain metastases and soft tissue sarcoma of extremities: Candidate tumors for BNCT. Ap-plied Radiation and Isotopes. 2014;88:46-49. DOI:10.1016/j.apradiso.2013.11.038Wittig A, Moss RLM, Sauerwein WAG. Glioblastoma, brain metastases and soft tissue sarcoma of extremities: Candidate tumors for BNCT. Ap-plied Radiation and Isotopes. 2014;88:46-49. DOI:10.1016/j.apradiso.2013.11.038Bendel P, Wittig A, Basilico F, et al. Metabolism of bo-rono-phenylalanine-fructose complex (BPA-fr) and borocaptate sodium (BSH) in cancer patients--results from EORTC trial 11001. J Pharm Biomed Anal. 2010;51(1):284-287. DOI:10.1016/j.jpba.2009.08.018Bendel P, Wittig A, Basilico F, et al. Metabolism of bo-rono-phenylalanine-fructose complex (BPA-fr) and borocaptate sodium (BSH) in cancer patients--results from EORTC trial 11001. J Pharm Biomed Anal. 2010;51(1):284-287. DOI:10.1016/j.jpba.2009.08.018Wittig A, Stecher-Rasmussen F, Hilger RA, et al. Sodium mercaptoundecahydro-closo-dodecaborate (BSH), a boron carrier that merits more atten-tion. Applied Radiation and Isotopes. 2011;69(12):1760-1764. DOI:10.1016/j.jpba.2009.08.018Wittig A, Stecher-Rasmussen F, Hilger RA, et al. Sodium mercaptoundecahydro-closo-dodecaborate (BSH), a boron carrier that merits more atten-tion. Applied Radiation and Isotopes. 2011;69(12):1760-1764. DOI:10.1016/j.jpba.2009.08.018Lushnikova EL, Klinnikova MG, Molodykh OP, Nepomnyashchikh LM. Morfologicheskie proyavleniya remodelirovaniya serdtsa pri dilyatatsion-noy kardiomiopatii antratsiklinovogo geneza. Byull Eksper Biol. 2004;138(12):684-689 In RussianLushnikova EL, Klinnikova MG, Molodykh OP, Nepomnyashchikh LM. Morfologicheskie proyavleniya remodelirovaniya serdtsa pri dilyatatsion-noy kardiomiopatii antratsiklinovogo geneza. Byull Eksper Biol. 2004;138(12):684-689 In RussianLarionova VB, Snegovoy AV. Correction possibilities of drug-induced liver toxicity in the treatment of patients with blood system tumors. Onco-hematology. 2020;15(4):65-81. DOI:10.17650/1818-8346-2020-15-4-65-81Larionova VB, Snegovoy AV. Correction possibilities of drug-induced liver toxicity in the treatment of patients with blood system tumors. Onco-hematology. 2020;15(4):65-81. DOI:10.17650/1818-8346-2020-15-4-65-81Tan W. Cardiotoxicity. Drug Induced Cardiotoxicity: Mechanism, Prevention and Management. 2018:7. DOI:10.5772/intechopen.79611Tan W. Cardiotoxicity. Drug Induced Cardiotoxicity: Mechanism, Prevention and Management. 2018:7. DOI:10.5772/intechopen.79611Lushnikova EL, Nepomnyashchikh LM, Tolstikova TG. Patomorfologiya myshechnykh kletok serdtsa pri deystvii tsiklofosfamida i triterpenoidov. Moskva: Izd-vo RAMN, 2009.- 272 s. In RussianLushnikova EL, Nepomnyashchikh LM, Tolstikova TG. Patomorfologiya myshechnykh kletok serdtsa pri deystvii tsiklofosfamida i triterpenoidov. Moskva: Izd-vo RAMN, 2009.- 272 s. In RussianLushnikova EL, Molodykh OP, Nikityuk DB, et al. Strukturny analiz miokarda pri eksperimental'noy antratsiklinovoy kardiomiopatii i adrenali-novykh vozdeystviyakh. Bull Expr Biol i Med. 2018;166(11):641-647. In RussianLushnikova EL, Molodykh OP, Nikityuk DB, et al. Strukturny analiz miokarda pri eksperimental'noy antratsiklinovoy kardiomiopatii i adrenali-novykh vozdeystviyakh. Bull Expr Biol i Med. 2018;166(11):641-647. In RussianNepomnyashchikh LM, Molodykh OP, Lushnikova EL, Sorokina YuA. Morfogenez i gistostereologichesky analiz gepatopatii, indutsirovannoy tsiklofosfomidom. Bull Exp Biol i Med. 2010;149(1):113-119. In RussianNepomnyashchikh LM, Molodykh OP, Lushnikova EL, Sorokina YuA. Morfogenez i gistostereologichesky analiz gepatopatii, indutsirovannoy tsiklofosfomidom. Bull Exp Biol i Med. 2010;149(1):113-119. In RussianVatutin NT, Sklyannaya EV, El'-Hatib MA i dr. Gepatotoksichnost' protivoopukholevykh preparatov: sovremennoe sostoyanie problemy. Ros-siysky szurnal oncologii. 2016;21(6):325-333. DOI:10.18821/1028-9984-2016-21-6-325-333 In RussianVatutin NT, Sklyannaya EV, El'-Hatib MA i dr. Gepatotoksichnost' protivoopukholevykh preparatov: sovremennoe sostoyanie problemy. Ros-siysky szurnal oncologii. 2016;21(6):325-333. DOI:10.18821/1028-9984-2016-21-6-325-333 In RussianHung Y-H, Lin Y-C, Lin Y-T, et al. Therapeutic Efficacy and Radiobiological Effects of Boric Acid-mediated BNCT in a VX2 Multifocal Liver Tumor-bearing Rabbit Model. Anticancer research. 2019;39:5495-5504. DOI:10.21873/anticanres.13742Hung Y-H, Lin Y-C, Lin Y-T, et al. Therapeutic Efficacy and Radiobiological Effects of Boric Acid-mediated BNCT in a VX2 Multifocal Liver Tumor-bearing Rabbit Model. Anticancer research. 2019;39:5495-5504. DOI:10.21873/anticanres.13742

The authors declare that there are no conflicts of interest present.