Ехосонографічна оцінка структурно-функціонального стану серця та кардіопротекторна дія кондиційованого середовища мезенхімальних стовбурових клітин при комбінованій кардіотоксичності доксорубіцину і целекоксибу
##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##
TЦя робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
https://orcid.org/0009-0003-4753-7366
Анотація
Мета роботи – ехосонографічно оцінити структурно-функціональні зміни серця при комбінованій доксорубіцин- та целекоксиб-індукованій кардіоміопатії та визначити кардіопротекторну ефективність кондиційованого середовища мезенхімальних стовбурових клітин.
Матеріали і методи. Дослідження виконано на 28 щурах за змодельованою доксорубіцин- та целекоксиб-індукованою кардіоміопатією. Виконано ехокардіографічну оцінку морфометричних, об’ємних і функціональних показників лівого шлуночка. Кардіопротекторну дію кондиційованого середовища мезенхімальних стовбурових клітин порівнювали з ефектами карведилолу із застосуванням параметричної та непараметричної статистики.
Результати та обговорення. Комбінована дія доксорубіцину та целекоксибу призводила до вираженої дилатації лівого шлуночка: кінцеводіастолічний об’єм зростав на 27,7 % (p=0,049), кінцевосистолічний – на 194,5 % (p<0,001) порівняно з інтактними тваринами. Маса міокарда збільшувалася на 11,9 % (p=0,002), фракція вкорочення знижувалася на 51,3 %, фракція викиду – на 41,2 % (p<0,001). Карведилол зменшував кінцевосистолічний об’єм на 56,9 % та підвищував фракцію вкорочення на 90,7 % (p<0,001). Кондиційоване середовище мезенхімальних стовбурових клітин забезпечувало повнішу корекцію: знижувало кінцеводіастолічний об’єм на 22,1 % (p=0,004), кінцевосистолічний – на 60,1 % (p<0,001), нормалізувало кінцеводіастолічний діаметр та збільшувало систолічне потовщення міжшлуночкової перегородки на 109,5 % (p=0,028).
Висновки. Комбінована дія доксорубіцину і целекоксибу викликає тяжке дилатаційно-систолічне ремоделювання серця. Кондиційоване середовище мезенхімальних стовбурових клітин має потужний кардіопротекторний ефект, демонструючи тенденцію до більш вираженої нормалізації ехокардіографічних показників та відновлення скоротливої функції порівняно з карведилолом.
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Ключові слова:
Посилання
Bhutani V, Varzideh F, Wilson S, Kansakar U, Jankauskas SS, Santulli G. Doxorubicin-induced cardiotoxicity: a comprehensive update. J Cardiovasc Development and Disease. 2025;12(6):207. https://doi.org/10.3390/jcdd12060207
Oliveira MS, Melo MB, Carvalho JL, Melo IM, Lavor MS, Gomes DA, de Goes AM, Melo MM. Doxorubicin cardiotoxicity and cardiac function improvement after stem cell therapy diagnosed by strain echocardiography. Journal of Cancer Science & Therapy. 2013;5(2):52-7. https://doi.org/10.4172/1948-5956.1000184
Zhang J, Li X, Liu J, Shang Y, Tan L, Guo Y. Early and dynamic detection of doxorubicin-induced cardiotoxicity by myocardial contrast echocardiography combined with two-dimensional speckle tracking echocardiography in rats. Frontiers in Cardiovasc Med. 2023;9:1063499. https://doi.org/10.3389/fcvm.2022.1063499
Haesen S, Steegen L, Deluyker D, Bito V. Comprehensive transthoracic echocardiographic evaluation of doxorubicin-induced cardiotoxicity: a multimodal imaging approach in an animal model. Eur Heart J – Imaging Methods and Practice. 2025;3(1):qyaf006. https://doi.org/10.1093/ehjimp/qyaf006
Rawat PS, Jaiswal A, Khurana A, Bhatti JS, Navik U. Doxorubicin-induced cardiotoxicity: an update on the molecular mechanism and novel therapeutic strategies for effective management. Biomedicine & Pharmacotherapy. 2021;139:111708. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2021.111708
Hladkykh FV, Liadova TI, Komorovskyi RR, Chyzh MO. Ultrasound characteristics of functional myocardial changes following the application of mesenchymal stem cell conditioned medium in an experimental autoimmune myocarditis model. Ukrainian J Cardiology. 2024;31(6):35-46. https://doi.org/10.31928/2664-4479-2024.6.3546
Maniewska J, Jeżewska D. Non-steroidal anti-inflammatory drugs in colorectal cancer chemoprevention. Cancers (Basel). 2021;13(4):594. https://doi.org/10.3390/cancers13040594
Eleiwa NZH, Khalifa HAMI, Nazim HA. Cardioprotective role of royal jelly in the prevention of celecoxib-mediated cardiotoxicity in adult male albino rats. J Cardiothoracic Surg. 2024;19(1):135. https://doi.org/10.1186/s13019-024-02593-2
Dominici M, Le Blanc K, Mueller I, Slaper-Cortenbach I, Marini F, Krause D, Deans R, Keating A, Prockop Dj, Horwitz E. Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement. Cytotherapy. 2006;8(4):315-7. https://doi.org/10.1080/14653240600855905
Hladkykh F, Student V, Liadova T, Lykhatska H, Komorovsky R, Smiyan S. Conditioned medium of mesenchymal stem cells: dual anti-inflammatory and analgesic effects in rheumatoid arthritis model. Archives of the Balkan Medical Union. 2025;60(4):483-91. https://doi.org/10.31688/ABMU.2025.60.4.04
Ahmad S, Panda BP, Kohli K, Fahim M, Dubey K. Folic acid ameliorates celecoxib cardiotoxicity in a doxorubicin heart failure rat model. Pharmaceutical Biology. 2017;55(1):1295-303. https://doi.org/10.1080/13880209.2017.1299768
Jensen RA, Acton EM, Peters JH. Doxorubicin cardiotoxicity in the rat: comparison of electrocardiogram, transmembrane potential, and structural effects. J Cardiovasc Pharmacol. 1984;6(1):186-200.
Stefanov OV, ed. Preclinical studies of medicinal products. Methodological recommendations. Kyiv: Avicenna; 2001. 527 p.
Alanazi AM, Fadda L, Alhusaini A, Ahmad R, Hasan IH, Mahmoud AM. Liposomal resveratrol and/or carvedilol attenuate doxorubicin-induced cardiotoxicity by modulating inflammation, oxidative stress and S100A1 in rats. Antioxidants (Basel). 2020;9(2):159. https://doi.org/10.3390/antiox9020159
Hladkykh FV. Assessment of the effects of mesenchymal stem cell conditioned medium and cryoextracts of biological tissues on manifestations of cytolytic syndrome in experimental autoimmune hepatitis. Odesa Med J. 2024;6(191):45-50. https://doi.org/10.32782/2226-2008-2024-6-8
Matsui H, Morishima I, Numaguchi Y, Toki Y, Okumura K, Hayakawa T. Protective effects of carvedilol against doxorubicin-induced cardiomyopathy in rats. Life Sciences. 1999;65(12):1265-74. https://doi.org/10.1016/S0024-3205(99)00362-8
Arozal W, Watanabe K, Veeraveedu PT, Ma M, Thandavarayan RA, Sukumaran V, et al. Protective effect of carvedilol on daunorubicin-induced cardiotoxicity and nephrotoxicity in rats. Toxicology. 2010;274(1-3):18-26. https://doi.org/10.1016/j.tox.2010.05.003
Thoman CJ. The versatility of polysorbate 80 (Tween 80) as an ionophore. J Pharmaceutical Scie. 1999;88(2):258-60. https://doi.org/10.1021/js980216n
Chyzh MO, Manchenko AO, Trofimova AV, Belochkina IV. Ultrasound assessment of heart remodelling affected by therapeutic hypothermia and MSC on myocardial infarction model. Ukrainian J Radiology and Oncology. 2020;3(28):222-40. https://doi.org/10.46879/ukroj.3.2020.222-240
Chyzh MO, Belochkina IV, Globa VYu, Sleta IV, Mikhailova IP, Hladkykh FV. Ultrasound examination of rat hearts after experimental epinephrine-induced damage and the application of heart xenoextract. The Journal of V.N. Karazin Kharkiv National University. Series Medicine. 2024;32(2(49)):185-97. https://doi.org/10.26565/2313-6693-2024-49-06
Devereux RB, Alonso DR, Lutas EM, Gottlieb GJ, Campo E, Sachs I, Reichek N. Echocardiographic assessment of left ventricular hypertrophy: comparison to necropsy findings. Am J Cardiol. 1986;57(6):450-8. https://doi.org/10.1016/0002-9149(86)90771-x
Zhou Y, Zhu Y, Wong WK. Statistical tests for homogeneity of variance for clinical trials and recommendations. Contemporary Clinical Trials Communications. 2023;33:101119. https://doi.org/10.1016/j.conctc.2023.101119
Di Y, Zhao S, Fan H, Li W, Jiang G, Wang Y, Li C, Wang W, Wang J. Mass Production of Rg1-Loaded Small Extracellular Vesicles Using a 3D Bioreactor System for Enhanced Cardioprotective Efficacy of Doxorubicin-Induced Cardiotoxicity. Pharmaceutics. 2024;16(5):593. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics16050593