uzspbgmuУчёные записки Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени академика И. П. ПавловаThe Scientific Notes of the Pavlov University1607-41812541-8807Academician I.P. Pavlov First St. Petersburg State Medical University10.24884/1607-4181-2022-29-2-68-76uzspbgmu-874Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ РАБОТЫORIGINAL PAPERSЦиркадные ритмы и некоторые морфометрические показатели меланомы B16Circadian rhythms and some micromorphometric indicators of B16 melanomahttps://orcid.org/0000-0003-3555-0902КирилловЮ. А.KirillovYu. A.

Кириллов Юрий Александрович, доктор медицинских наук, ведущий научный сотрудник 

Москва

Kirillov Yury A., Dr. of Sci. (Med.), Leading Research Fellow 

Moscow

youri_kirillov@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6251-2560КозловаМ. А.KozlovaM. A.

Козлова Мария Александровна, научный сотрудник 

Москва

Kozlova Maria A., Research Fellow

Moscow

ma.kozlova2021@outlook.comhttps://orcid.org/0000-0002-1882-8848МакарцеваЛ. А.MakartsevaL. A.

Макарцева Людмила Андреевна, младший научный сотрудник 

Москва

Makartseva Lyudmila A., Junior Research Fellow

Moscow

la.makartseva@outlook.comhttps://orcid.org/0000-0002-6161-7456БорисовА. В.BorisovA. V.

Борисов Алексей Викторович, соискатель 

Москва

Borisov Aleksey V., Candidate

Moscow

Nihilist78@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1183-1398МуратоваМ. В.MuratovaM. V.

Муратова Марина Владимировна, клинический ординатор 

Москва

Muratova Marina V., Clinical Resident

Moscow

muratovamv97@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0003-3006-6281АрешидзеД. А.AreshidzeD. A.

Арешидзе Давид Александрович, кандидат биологических наук, зав. лабораторией патологии клетки

Москва

Areshidze David A., Cand. of Sci. (Biol.), Head of the Laboratory of Cell Pathology

Moscow

labcelpat@mail.ruНаучно-исследовательский институт морфологии человека им. акад. А. П. АвцынаA. P. Avtsyn Research Institute of Human Morphology2022190420222926876Copyright © Кириллов Ю.А., Козлова М.А., Макарцева Л.А., Борисов А.В., Муратова М.В., Арешидзе Д.А., 20222022Кириллов Ю.А., Козлова М.А., Макарцева Л.А., Борисов А.В., Муратова М.В., Арешидзе Д.А.Kirillov Y.A., Kozlova M.A., Makartseva L.A., Borisov A.V., Muratova M.V., Areshidze D.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.sci-notes.ru/jour/article/view/874Введение

Введение. Меланома является одной из наиболее злокачественных опухолей человека, происходящей из меланинобразующей ткани. В настоящее среди факторов риска развития злокачественных новообразований, в том числе и меланомы, рассматривается световое загрязнение – воздействие света в ночное время. В свою очередь, нарушение циркадной ритмичности в условиях светового загрязнения нередко приводит к возникновению десинхронозов, которые могут быть причиной развития целого ряда заболеваний, в том числе и злокачественных новообразований. Как правило, световое загрязнение сопровождается снижением выработки эпифизарного мелатонина, обладающего онкостатическим, противоопухолевым и антиоксидантным эффектами.

Цель – изучение морфологических особенностей перевиваемой меланомы B16, установление микроморфометрических параметров клеток опухоли и циркадных ритмов (ЦР) некоторых из них для дальнейшего использования в качестве контрольных показателей при исследовании влияния различных световых режимов и экспериментальной терапии на морфофункциональное состояние организма животных с перевитой меланомой.

Методы и материалы

Методы и материалы. Исследование проведено на cамцах мышей-гибридов линии BDF1. Животные были разделены на две равные группы по 25 особей. Первая служила интактным контролем, мышам второй группы осуществляли трансплантацию меланомы В16/F10. На 15-е сутки после перевивки опухоли животные были выведены из опыта в 9.00, 15.00, 21.00 и 3.00. Определяли массу и объем опухоли, проводили микроскопические, в том числе и микроморфометрические, исследования опухолей. В плазме крови определяли уровень глюкозы. Оценивали суточную динамику изучаемых показателей, для статистического расчета амплитуды и акрофазы циркадных ритмов выполняли косинор-анализ.

Результаты

Результаты. Исследование циркадного ритма глюкозы позволило выявить его отличие у животных с меланомой от такового в контроле. Изменения суточной ритмичности этого метаболита, комплексно отражающего синхронизацию множества ритмов между собой, позволяют утверждать о значительном изменении циркадного ритмостаза у животных с меланомой. В результате проведенного исследования нами были установлены микроморфометрические показатели, характерные для меланомы B16, на 14-е сутки после перевивки. Установлен циркадный ритм площади ядра и клетки, митотического индекса и отсутствие тактового для ядерно-цитоплазматического отношения. Обнаружено отличие фазово-амплитудных особенностей ЦР площади ядра клеток меланоцитов опухоли от нормальных.

Заключение

Заключение. Полученные данные свидетельствуют об изменении ритмостаза у мышей с экспериментальной меланомой B16. Особенности организации ритмичности самой опухоли могут быть использованы при ее таргетной экспериментальной терапии с учетом хронобиологических особенностей. Результаты исследования могут быть использованы для дальнейших исследований влияния различных режимов освещения на морфофункциональное состояние организма животных при исследуемой патологии.

Introduction

Introduction. Melanoma is one of the most malignant human tumors, originating from melanin-forming tissue. Currently, among the risk factors for the development of malignant neoplasms, including melanoma, light pollution is considered – exposure to light at night. In turn, the violation of circadian rhythm under conditions of light pollution often leads to the occurrence of desynchronosis, which is the cause of the development of a number of diseases, including malignant neoplasms. As a rule, light pollution is accompanied by a decrease in the production of epiphyseal melatonin, which has oncostatic, antitumor and antioxidant effects.

The objective of study was to study the morphological features of transplanted B16 melanoma, to establish the micromorphometric indicators of tumor cells and circadian rhythms of some of them for further use as control indicators in the study of the effect of various light regimes and experimental therapy on the morphofunctional state of the body of animals with transplanted melanoma.

Methods and materials

Methods and materials. The study was conducted on male hybrid mice of the BDF1 line. The animals were divided into 2 equal groups of 25 individuals. The first group served as an intact control, the mice of the second group were transplanted with B16/F10 melanoma. On the 15th day after tumor inoculation, the animals were withdrawn from the experiment at 9.00, 15.00, 21.00 and 3. The mass and volume of the tumor were determined, microscopic, including micromorphometric studies of tumors were performed. Glucose levels were determined in blood plasma. The daily dynamics of the studied parameters was assessed, and for the statistical calculation of the amplitude and acrophase of circadian rhythms, a cosinor analysis was performed.

Results

Results. The study of the circadian rhythm of glucose made it possible to reveal its difference in animals with melanoma from that in the control. Changes in the daily rhythmicity of this metabolite, which comprehensively reflects the synchronization of many rhythms with each other, allows us to state a significant change in circadian rhythmostasis in animals with melanoma. As a result of the study, we have established micromorphometric indicators characteristic of B16 melanoma on the 14th day after transplantation. The circadian rhythm of the area of the nucleus and cells, the mitotic index and the absence of a clock for the NCR were established. The difference between the phase-amplitude features of the CR of the area of the nucleus of melanocyte cells from the normal ones was found.

Conclusion

Conclusion. The obtained data indicate a change in rhythmostasis in mice with experimental B16 melanoma. The features of the organization of the rhythmicity of the tumor itself can be used in its targeted experimental therapy, taking into account chronobiological features. The results of the study can be used for further studies of the effect of various lighting modes on the morphofunctional state of the animal organism in the pathology under study.

меланома B16микроморфометрияциркадный ритмB16 melanomamicromorphometrycircadian rhythmИсследование выполнено в рамках государственного бюджетного финансирования, Государственного задания (№ АААА-А19119071890015-6).The study was carried out within the framework of state budget financing, within the framework of the State task (№ AAAA-A19119071890015-6).ReferencesOstrowski SM, Fisher DE. Biology of Melanoma. Hematol Oncol Clin North Am. – 2021 –Feb;35(1)–P.29-56. doi: 10.1016/j.hoc.2020.08.010.Ostrowski SM, Fisher DE. Biology of Melanoma. Hematol Oncol Clin North Am. – 2021 –Feb;35(1)–P.29-56. doi: 10.1016/j.hoc.2020.08.010.Малишевская Н. П., Соколова А. В., Демидов Л. В. Современное состояние заболеваемости меланомой кожи в Российской Федерации и федеральных округах //Медицинский совет. – 2018. – №. 10. – С. 161-165.Malishevskaya N. P., Sokolova A. V., Demidov L. V. Sovremennoe sostoyanie zabolevaemosti melanomoj kozhi v Rossijskoj Federacii i federal'nyh okrugah //Medicinskij sovet. – 2018. – №. 10. – S. 161-165.Garbe, C., Peris, K., Hauschild, A., Saiag, P., Middleton, M., Spatz, A., ... & Eggermont, A. Diagnosis and treatment of melanoma: European consensus-based interdisciplinary guide-line. European journal of cancer. –2010– 46(2)–P. 270-283.)Garbe, C., Peris, K., Hauschild, A., Saiag, P., Middleton, M., Spatz, A., ... & Eggermont, A. Diagnosis and treatment of melanoma: European consensus-based interdisciplinary guideline. Eu-ropean journal of cancer. –2010– 46(2)–P. 270-283.)Anisimov VN. Light pollution, reproductive function and cancer risk. Neuro Endocrinol Lett. –2006– Feb-Apr; 27(1-2).Anisimov VN. Light pollution, reproductive function and cancer risk. Neuro Endocrinol Lett. –2006– Feb-Apr; 27(1-2).Straif K, Baan R, Grosse Y, Secretan B, El Ghissassi F, Bouvard V, Altieri A, Benbrahim-Tallaa L, Cogliano V; WHO International Agency For Research on Cancer Monograph Work-ing Group. Carcinogenicity of shift-work, painting, and fire-fighting. Lancet Oncol. – 2007 Dec;8(12)– P.1065-6. doi: 10.1016/S1470-2045(07)70373-X.Straif K, Baan R, Grosse Y, Secretan B, El Ghissassi F, Bouvard V, Altieri A, Benbrahim-Tallaa L, Cogliano V; WHO International Agency For Research on Cancer Monograph Work-ing Group. Carcinogenicity of shift-work, painting, and fire-fighting. Lancet Oncol. – 2007 Dec;8(12)– P.1065-6. doi: 10.1016/S1470-2045(07)70373-X.Pauley SM. Lighting for the human circadian clock: recent research indicates that lighting has become a public health issue. Med Hypotheses.–2004–63(4)–P.588-96. doi: 10.1016/j.mehy.2004.03.020.Pauley SM. Lighting for the human circadian clock: recent research indicates that lighting has become a public health issue. Med Hypotheses.–2004–63(4)–P.588-96. doi: 10.1016/j.mehy.2004.03.020.Stevens RG. Light-at-night, circadian disruption and breast cancer: assessment of existing evi-dence. Int J Epidemiol. – 2009– Aug;38(4)–P.963-70. doi: 10.1093/ije/dyp178.Stevens RG. Light-at-night, circadian disruption and breast cancer: assessment of existing evi-dence. Int J Epidemiol. – 2009– Aug;38(4)–P.963-70. doi: 10.1093/ije/dyp178.Jasser SA, Blask DE, Brainard GC. Light during darkness and cancer: relationships in circadian photoreception and tumor biology. Cancer Causes Control.– 2006– May;17(4)–P.515-23.Jasser SA, Blask DE, Brainard GC. Light during darkness and cancer: relationships in circa-dian photoreception and tumor biology. Cancer Causes Control.– 2006– May;17(4)–P.515-23.Fonken LK, Workman JL, Walton JC, Weil ZM, Morris JS, Haim A, Nelson RJ. Light at night increases body mass by shifting the time of food intake. Proc Natl Acad S4ci U S A. – 2010– Oct 26;107(43).–P.18664-9.Fonken LK, Workman JL, Walton JC, Weil ZM, Morris JS, Haim A, Nelson RJ. Light at night increases body mass by shifting the time of food intake. Proc Natl Acad S4ci U S A. – 2010– Oct 26;107(43).–P.18664-9.Leng Y. et al. Association between circadian rhythms and neurodegenerative diseases //The Lancet Neurology. – 2019. – 18(3). – P.307-318.Leng Y. et al. Association between circadian rhythms and neurodegenerative diseases //The Lancet Neurology. – 2019. – 18(3). – P.307-318.Verlande A., Masri S. Circadian clocks and cancer: timekeeping governs cel-lular metabolism Trends in Endocrinology & Metabolism. – 2019. – 30.(7) – P.445-458.Verlande A., Masri S. Circadian clocks and cancer: timekeeping governs cel-lular metabolism Trends in Endocrinology & Metabolism. – 2019. – 30.(7) – P.445-458.Anisimov V. N. Light desynchronosis and health //Light & Engineering. – 2019– 27(3)– P.36-48.Anisimov V. N. Light desynchronosis and health //Light & Engineering. – 2019– 27(3)– P.36-48.Смородин Е. П. Актуальность дальнейших клинических исследований применения мелатонина в адъювантной онкотерапии //Российский биотерапевтический журнал. – 2021. – Т. 20. – №. 1. – С. 24-32.Smorodin E. P. Aktual'nost' dal'nejshih klinicheskih issledovanij primeneniya melatonina v ad"yuvantnoj onkoterapii //Rossijskij bioterapevticheskij zhurnal. – 2021. – T. 20. – №. 1. – S. 24-32.Schadendorf D., van Akkooi A. C., Berking C., Griewank K. G., Gutzmer R., Hauschild A., Ugurel, S.Melanoma. The Lancet. – 2018– 392(10151)–P. 971-984.Schadendorf D., van Akkooi A. C., Berking C., Griewank K. G., Gutzmer R., Hauschild A., Ugurel, S.Melanoma. The Lancet. – 2018– 392(10151)–P. 971-984.Киреева, Г. С., Губарева, Е. А., Майдин, М. А., Панченко, А. В., Тындык, М. Л., Федорос, Е. И., ... & Анисимов, В. Н. (2021). Обзор исследований взаимосвязи циркадианных ритмов и канцерогенеза, выполненных на экспериментальных моделях. Сибирский онкологический журнал, 20(3), 134-143.Kireeva, G. S., Gubareva, E. A., Majdin, M. A., Panchenko, A. V., Tyndyk, M. L., Fedoros, E. I., ... & Anisimov, V. N. (2021). Obzor issledovanij vzaimosvyazi cirkadiannyh ritmov i kancerogeneza, vypolnennyh na eksperimental'nyh modelyah. Sibirskij onkologicheskij zhurnal, 20(3), 134-143.Трещалина Е. М. Жукова О. С., Герасимова Г. К., Андронова Н. В., Гарин А. М. Руково-дство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. М.: Гриф и К; 2012; ч. 1: C. 642–57.Treshchalina E. M. ZHukova O. S., Gerasimova G. K., Andronova N. V., Garin A. M. Rukovo-dstvo po provedeniyu doklinicheskih issledovanij lekarstvennyh sredstv. M.: Grif i K; 2012; ch. 1: C. 642–57.Broeke J., Pérez J. M. M., Pascau J. Image processing with ImageJ. – Packt Publishing Ltd, 2015.– 269 p.Broeke J., Pérez J. M. M., Pascau J. Image processing with ImageJ. – Packt Publishing Ltd, 2015.– 269 p.Автандилов Г.Г. Основы количественной патологической анатомии. М.:Медицина, 2002.¬ 240 С.Avtandilov G.G. Osnovy kolichestvennoj patologicheskoj anatomii. M.:Medicina, 2002.¬ 240 S.Smitha T, Sharada P, Girish H. Morphometry of the basal cell layer of oral leukoplakia and oral squamous cell carcinoma using computer-aided image analysis. J Oral Maxillofac Pathol.– 2011 Jan;15(1)– P.26-33.Smitha T, Sharada P, Girish H. Morphometry of the basal cell layer of oral leukoplakia and oral squamous cell carcinoma using computer-aided image analysis. J Oral Maxillofac Pathol.– 2011 Jan;15(1)– P.26-33.

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