vavilovВавиловский журнал генетики и селекцииVavilov Journal of Genetics and Breeding2500-3259Institute of Cytology and Genetics of Siberian Branch of the RAS10.18699/VJ15.062vavilov-437Research ArticleМОДЕЛИРОВАНИЕ ПАТОЛОГИЙMODELING OF DISORDERS AND EXPERIMENTAL TREATMENTМорфофункциональные и биохимические показатели у золотистых хомячков при развитии холангиокарциномы, ассоциированной с описторхозомThe morphofunctional and biochemical characteristics of opisthorchiasis-associated cholangiocarcinoma in a Syrian hamster modelМаксимоваГ. А.MaksimovaG. A.maksimova@bionet.nsc.ruПахаруковаМ. Ю.PakharukovaM. Y.КашинаЕ. В.KashinaE. V.ЖуковаН. А.ZhukovaN. A.ЛьвоваМ. Н.LvovaM. N.ХвостовМ. В.KhvostovM. V.БаевД. С.BaevD. S.КатохинА. В.KatokhinA. V.ТолстиковаТ. Г.TolstikovaT. G.МордвиновВ. А.MordvinovV. A.mordvin@bionet.nsc.ruФедеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук», Новосибирск, РоссияРоссияInstitute of Cytology and Genetics SB RAS, Novosibirsk, RussiaRussian FederationФедеральное государственное бюджетное учреждение науки Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, РоссияРоссияInstitute of Organic Chemistry SB RAS, Novosibirsk, RussiaRussian FederationФедеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук», Новосибирск, Россия Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Научно-исследовательский институт молекулярной биологии и биофизики», Новосибирск, РоссияРоссияInstitute of Cytology and Genetics SB RAS, Novosibirsk, Russia Institute of Molecular Biology and Biophysics, Novosibirsk, RussiaRussian Federation201501122015194466473Copyright © Максимова Г.А., Пахарукова М.Ю., Кашина Е.В., Жукова Н.А., Львова М.Н., Хвостов М.В., Баев Д.С., Катохин А.В., Толстикова Т.Г., Мордвинов В.А., 20152015Максимова Г.А., Пахарукова М.Ю., Кашина Е.В., Жукова Н.А., Львова М.Н., Хвостов М.В., Баев Д.С., Катохин А.В., Толстикова Т.Г., Мордвинов В.А.Maksimova G.A., Pakharukova M.Y., Kashina E.V., Zhukova N.A., Lvova M.N., Khvostov M.V., Baev D.S., Katokhin A.V., Tolstikova T.G., Mordvinov V.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vavilov.elpub.ru/jour/article/view/437

Одной из ключевых проблем трансляционной медицины является обоснованность выбора экспериментальной модели заболеваний. Холангиокарцинома, или рак желчных протоков, занимает второе место по встречаемости среди злокачественных заболеваний печени. Существует прямая связь между раком желчных протоков и глистной инвазией печени, вызванной трематодами семейства описторхид. Недавно мы продемонстрировали, что при экспериментальном описторхозе, вызванном инвазией Opisthorchis felineus, на фоне диметилнитрозамина у золотистых хомячков Mesocricetus auratus возникает холангиокарцинома. Однако до сих пор нет описания данной экспериментальной модели с точки зрения возможности ее использования для исследования холангиокарциномы человека.

Цель данной работы – изучение морфофункциональных и биохимических показателей у золотистых хомячков при формировании холангиокарциномы на фоне диметилнитрозамина и инвазии O. felineus. Эксперимент проводили в течение 30 нед при сочетанном действии 0,00125 % диэтилнитрозамина в питьевой воде и однократного введения 50 метацеркарий O. felineus. Показано, что при развитии холангиокарциномы (18 нед) увеличивается суммарное содержание базофилов, моноцитов и эозинофилов, относительное содержание гранулоцитов, содержание общего и прямого билирубина, а также уровень холестерина и АЛТ. При этом снижается относительное число лимфоцитов. Cогласно результа­там патоморфологического, морфометрического и биохими­ческого анализа, выбранная модель демонстрирует показатели, близкие к обнаруженным у пациентов, страдающих холангиокарциномой на фоне хронического описторхоза. Таким образом, данная модель может быть использована для тестирования противораковых препаратов, исследования механизмов образования холангиокарциномы и поиска молеку­лярных маркеров для ранней диагностики рака желчных протоков.

The validity of experimental models of pathologies is one of the key challenges in translational medicine. Cholangiocarcinoma, or bile duct cancer, ranks second among oncological diseases of the liver. There is a strong association between bile duct cancer and parasitic infestation of the liver caused by trematodes in the family Opisthorchiidae. We have recently demonstrated that cholangiocarcinoma can develop in Syrian hamsters (Mesocricetus auratus) infected by Opisthorchis felineus and administered with dimethylnitrosamine. However, there is still no description of how this experimental model can possibly be used in translational research. The aim of this work was to study the morphological, functional and biochemical characteristics during cholangiocarcinoma development in Syrian hamsters infected by O. felineus and administered with dimethylnitrosamine. The experi­ment lasted 30 weeks with combined exposure to dimethylnitrosamine in drinking water at a dose of 12.5 ppm and a single injection of 50 metacercariae O. felineus. It was shown that the development of cholangiocarcinoma (18 weeks) increased the total number of basophils, eosinophils and monocytes, the relative number of granulocytes, the amount of total and direct bilirubin, and cholesterol and ALT levels, but reduced the relative number of lymphocytes. Based on pathological, morphometric and biochemical analyses, our model has characteristics similar to those in patients with opisthorchiasisassociated cholangiocarcinoma. Thus, this model can be used to test anticancer drugs, to study the mechanisms of cholangiocarcinogenesis and to search for molecular markers for early diagnosis of bile duct cancer.

холангиокарциномазолотистые хомячки Mesocricetus auratusописторхозпеченьcholangiocarcinomaSyrian hamsters Mesocricetus auratusopisthorchiasisliverИЦиГ СО РАН, СО РАН, Минобрнауки России, РФФИReferencesАльперович Б.И., Бражникова Н.А., Цхай В.Ф., Мерзликин Н.В, Толкаева М.В, Клиновицкий И.Ю. Хирургические аспекты осложненного и сопутствующего хронического описторхоза. СГМУ. Томск, 2010.Al’perovich B.I., Brazhnikova N.A., Tskhai V.F., Merzlikin N.V., Tolkaeva M.V., Klinovitsky I.Y. Khirurgicheskie aspekty oslozhnennogo i soputstvujushhego khronicheskogo opistorhoza [Surgical aspects of complications and associated chronic opisthorchiasis]. Tomsk, TML-Press, 2010.Бакштановская И.В., Степанова Т.Ф. Анализ комплекса биохимических показателей функций печени при хроническом описторхозе. Мед. паразитол. паразит. бол. 2005; (4):18-21.Aunpromma S., Tangkawattana P., Papirom P., Kanjampa P., Tesana S., Sripa B., Tangkawattana S. High prevalence of Opisthorchis viverrini infection in reservoir hosts in four districts of Khon Kaen Province, an opisthorchiasis endemic area of Thailand. Parasitol. Int. 2012;61:60-64. DOI: 10.1016/j.parint.2011.08.004Бакштановская И.В., Степанова Т.Ф., Шонин А.Л., Терехина В.К., Пономарева О.В. Биохимическая характеристика функций печени при различных клинических формах хронического описторхоза. Мед. паразитол. паразит. бол. 2002;(1):12-15.Bakshtanovskaia I.B., Stepanova T.F. Analysis of a complex of biochemical parameters of hepatic functions in opisthorchiasis. Meditsinskaya Parazitologiya i Parazitarnye Bolezni – Med. Parazitol. Parazit. Bol. 2005;(4):18-21.Бражникова Н.А. Хирургические осложнения хронического описторхоза. Анн. хирург. гепат. 1997;(2):88-93.Bakshtanovskaia I.V., Stepanova T.F., Shonin A.L., Terekhina V.K., Ponomareva O.V. Biochemical characteristics of hepatic functions in different clinical forms of chronic opisthorchiasis. Meditsinskaya Parazitologiya i Parazitarnye Bolezni – Med. Parazitol. Parazit. Bol. 2002;(1):12-15.Бражникова Н.А., Толкаева М.В. Особенности клиники, диагностики и лечения описторхозных абсцессов печени. Анн. хирург. гепат. 2000;5(1):37-42.Brazhnikova N.A. Surgical complications of chronic opisthorchiasis. Annaly khirurgicheskoy gepatologii – Annals of Surgical Hepatology. 1997;(2):88-93.Бражникова Н.А., Толкаева М.В. Рак печени, желчных путей и поджелудочной железы при хроническом описторхозе. Бюл. сиб. мед. 2002;(2):71-77.Brazhnikova N.A., Tolkaeva M.V. Features of clinic, diagnosis and treatment of opisthorchiatic liver abscesses. Annaly khirurgicheskoy gepatologii – Annals of Surgical Hepatology. 2000;5(1):37-42.Максимова Г.А., Жукова Н.А., Кашина Е.В., Львова М.Н., Катохин А.В., Толстикова Т.Г., Мордвинов В.А. Роль Opisthorchis felineus в индукции рака желчных протоков. Паразитология. 2015;49:3-11.Brazhnikova N.A., Tolkaeva M.V. Cancer of the liver, biliary tract and pancreas associated with chronic opisthorchiasis. Bulletin sibirskoi meditsini – Bulletin of Siberian Medicine. 2002;(2):71-77.Павлюков И.А., Березанцев Ю.А. Эфир-уксусный метод исследования фекалий на яйца описторхисов. Мед. паразитол. паразит. бол. 1991;3:57.Flavell D.J., Flavell S.U. Opisthorchis viverrini: pathogenesis of infection in immunodeprived hamsters. Parasite Immunol. 1986;8: 455-466.Поддубная О.А. КВЧ-терапия фоновым резонансным излучением в хронореабилитации больных хроническим холециститом в сочетании с хроническим описторхозом. Бюл. сиб. мед. 2009;4(2):183-188.Flavell D.J., Lucas S.B. Potentiation by the human liver fluke, Opisthorchis viverrini, of the carcinogenic action of N-nitrosodimethylamine upon the biliary epithelium of the hamster. Br. J. Cancer. 1982;46(6):985-989.Поддубная О.А., Щёголева С.Ф. Комплексное немедикаментозное лечение больных с дисфункцией желчного пузыря при хроническом описторхозе. Бюл. сиб. мед. 2011;6:30-34.IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Biological agents. A review of human carcinogens. IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. 2012.100(B):1-441.Цхай В.Ф., Бражникова Н.А., Мерзликин Н.В., Максимов М.А., Саипов М.Б., Еськов И.М., Хлебникова Ю.А. Описторхозные абсцессы печени. Бюл. сиб. мед. 2011;3:129-135.Khuntikeo N., Chamadol N., Yongvanit P., Loilome W., Namwat N., Sithithaworn P., Andrews R.H., Petney T.N., Promthet S., Thinkhamrop K., Tawarungruang C., Thinkhamrop B. CASCAP investigators. Cohort profile: cholangiocarcinoma screening and care program (CASCAP). BMC Cancer. 2015;15:459. DOI: 10.1186/s12885-015-1475-7Шайн А.А. Семиотика первичного рака печени. Вопр. онкологии. 1974;20(9):50-56.Lee J.H., Rim H.J., Bak U.B. Effect of Clonorchis sinensis infection and dimethylnitrosamine administration on the induction of cholangiocarcinoma in Syrian golden hamsters. Korean J. Parasitol. 1993;31(1):21-30. DOI: 10.3347/kjp.1993.31.1.21Щеголева С.Ф., Поддубная О.А., Белобородова Э.И., Рехтина С.Д. Магнитотерапия в комплексном лечении больных хроническим описторхозом. Бюл. сиб. мед. 2009;3:121-127.Lee J.H., Yang H.M., Bak U.B., Rim H.J. Promoting role of Clonorchis sinensis infection on induction of cholangiocarcinoma during twostep carcinogenesis. Korean J. Parasitol. 1994;32(1):13-18. DOI: 10.3347/kjp.1994.32.1.13Aunpromma S., Tangkawattana P., Papirom P., Kanjampa P., Tesana S., Sripa B., Tangkawattana S. High prevalence of Opisthorchis viverrini infection in reservoir hosts in four districts of Khon Kaen Province, an opisthorchiasis endemic area of Thailand. Parasitol. Int. 2012;61:60-64. DOI: 10.1016/j.parint.2011.08.004Lvova M.N., Tangkawattana S., Balthaisong S., Katokhin A.V., Mordvinov V.A., Sripa B. Comparative histopathology of Opisthorchis felineus and Opisthorchis viverrini in a hamster model: an implication of high pathogenicity of the European liver fluke. Parasitol. Int. 2012;61(1):167-172. DOI: 10.1016/j.parint.2011.08.005FlavellD.J., FlavellS.U. Opisthorchis viverrini:pathogenesis ofinfection in immunodeprived hamsters. Parasite Immunol. 1986;8: 455-466.Maksimova G.A., Zhukova N.A., Kashina E.V., Lvova M.N., Katokhin A.V., Tolstikova T.G., Mordvinov V.A. Role of Opisthorchis felineus on induction of bile duct cancer. Parazitologiya – Parazitology. 2015;49:3-11.Flavell D.J., Lucas S.B. Potentiation by the human liver fluke, Opisthorchis viverrini, of the carcinogenic action of N-nitrosodimethylamine upon the biliary epithelium of the hamster. Br. J. Cancer. 1982;46(6):985-989.Mordvinov V.A., Furman D.P. The Digenea parasite Opisthorchis felineus: a target for the discovery and development of novel drugs. Infect. Disord. Drug Targets. 2010;10(5):385-401. DOI: 10.2174/1 87152610793180858IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Biological agents. A review of human carcinogens. IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. 2012.100(B):1-441.Pavlyukov I.A., Berezantsev Y.A. Acetic Ether-method for study of feces for opisthorchiid’s eggs. Meditsinskaya Parazitologiya i Parazitarnye Bolezni – Med. Parazitol. Parazit. Bol. 1991;3:57.Khuntikeo N., Chamadol N., Yongvanit P., Loilome W., Namwat N., Sithithaworn P., Andrews R.H., Petney T.N., Promthet S., Thinkhamrop K., Tawarungruang C., Thinkhamrop B. CASCAP investigators. Cohort profile: cholangiocarcinoma screening and care program (CASCAP). BMC Cancer. 2015;15:459. DOI: 10.1186/s12885-0151475-7Poddubnaya O.A. EHF-therapy by the background resonance radiation in patients with chronic cholecystitis combined with chronic opisthorchiasis. Bulletin sibirskoi meditsini – Bulletin of Siberian Medicine. 2009;4(2):183-188.Lee J.H., Rim H.J., Bak U.B. Effect of Clonorchis sinensis infection and dimethylnitrosamine administration on the induction of cholangiocarcinoma in Syrian golden hamsters. Korean J. Parasitol. 1993;31(1):21-30. DOI: 10.3347/kjp.1993.31.1.21Poddubnaya O.A. Schegoleva S.F. Comprehensive non-pharmacological treatment of patients with gallbladder dysfunction with chronic opistorhiasis. Bulletin sibirskoi meditsini – Bulletin of Siberian Medicine. 2011;(6):30-34.Lee J.H., Yang H.M., Bak U.B., Rim H.J. Promoting role of Clonorchis sinensis infection on induction of cholangiocarcinoma during twostep carcinogenesis. Korean J. Parasitol. 1994;32(1):13-18. DOI: 10.3347/kjp.1994.32.1.13Rohela M., Johari S., Jamaiah I., Init I., Lee S.H. Acute cholecystitis caused by Clonorchis sinensis. Southeast Asian J. Trop. Med. Public Health. 2006;37(4):648-651.Lvova M.N., Tangkawattana S., Balthaisong S., Katokhin A.V., Mordvinov V.A., Sripa B. Comparative histopathology of Opisthorchis felineus and Opisthorchis viverrini in a hamster model: an implication of high pathogenicity of the European liver fluke. Parasitol. Int. 2012;61(1):167-172. DOI: 10.1016/j.parint.2011.08.005Schegoleva S.F., Poddubnaya O.A., Beloborodova E.I., Rehtina S.D. Magnetic therapy in treatment of patients with chronic opisthorchiasis. Bulletin sibirskoi meditsini – Bulletin of Siberian Medicine. 2009;(3):121-127.Mordvinov V.A., Furman D.P. The Digenea parasite Opisthorchis felineus: a target for the discovery and development of novel drugs. Infect. Disord. Drug Targets. 2010;10(5):385-401. DOI: 10.2174/187152610793180858Shaĭn A.A. Symptomatology of primary liver cancer. Voprosy onkologii – Problems in Oncology. 1974;20(9):50-56.Rohela M., Johari S., Jamaiah I., Init I., Lee S.H. Acute cholecystitis caused by Clonorchis sinensis. Southeast Asian J. Trop. Med. Public Health. 2006;37(4):648-651.Smout M.J., Laha T., Mulvenna J., Sripa B., Suttiprapa S., Jones A., Brindley P.J., Loukas A.A. A granulin-like growth factor secreted by the carcinogenic liver fluke, Opisthorchis viverrini, promotes proliferation of host cells. PLoS Pathog. 2009;5(10):e1000611. DOI: 10.1371/journal.ppat.1000611Smout M.J., Laha T., Mulvenna J., Sripa B., Suttiprapa S., Jones A., Brindley P.J., Loukas A.A. A granulin-like growth factor secreted by the carcinogenic liver fluke, Opisthorchis viverrini, promotes proliferation of host cells. PLoS Pathog. 2009;5(10):e1000611. DOI: 10.1371/journal.ppat.1000611Songserm N., Prasongwattana J., Sithithaworn P., Sripa B., Pipitkool V. Cholangiocarcinoma in experimental hamsters with long-standing Opisthorchis viverrini infection. Asian Pac. J. Cancer Prev. 2009; 10(2):299-302.Songserm N., Prasongwattana J., Sithithaworn P., Sripa B., Pipitkool V. Cholangiocarcinoma in experimental hamsters with long-standing Opisthorchis viverrini infection. Asian Pac. J. Cancer Prev. 2009; 10(2):299-302.Soukhathammavong P.A., Rajpho V., Phongluxa K., Vonghachack Y., Hattendorf J., Hongvanthong B., Rasaphon O., Sripa B., Akkhavong K., Hatz C., Odermatt P. Subtle to severe hepatobiliar morbidity associated with Opisthorchis viverrini infection in Southern Laos. Acta Trop. 2015;141(B):303-309. DOI: 10.1016/j.actatropica. 2014.09.014Soukhathammavong P.A., Rajpho V., Phongluxa K., Vonghachack Y., Hattendorf J., Hongvanthong B., Rasaphon O., Sripa B., Akkhavong K., Hatz C., Odermatt P. Subtle to severe hepatobiliar morbidity associated with Opisthorchis viverrini infection in Southern Laos. Acta Trop. 2015;141(B):303-309. DOI: 10.1016/j.actatropica. 2014.09.014Sripa B., Brindley P.J., Mulvenna J., Laha T., Smout M.J., Mairiang E., Bethony J.M., Loukas A. The tumorigenic liver fluke Opisthorchis viverrini multiple pathways to cancer. Trends Parasitol. 2012;28(10):395-407. DOI: 10.1016/j.pt.2012.07.006Sripa B., Brindley P.J., Mulvenna J., Laha T., Smout M.J., Mairiang E., Bethony J.M., Loukas A. The tumorigenic liver fluke Opisthorchis viverrini multiple pathways to cancer. Trends Parasitol. 2012;28(10):395-407. DOI: 10.1016/j.pt.2012.07.006Sripa B., Kaewkes S. Localisation of parasite antigens and inflammatory responses in experimental opisthorchiasis. Int. J. Parasitol. 2000;30(6):735-740. DOI:10.1016/S0020-7519(00)00054-0Sripa B., Kaewkes S. Localisation of parasite antigens and inflammatory responses in experimental opisthorchiasis. Int. J. Parasitol. 2000;30(6):735-740. DOI:10.1016/S0020-7519(00)00054-0Sripa B., Kaewkes S., Sithithaworn P., Mairiang E., Laha T., Smout M., Pairojkul C., Bhudhisawasdi V., Tesana S., Thinkamrop B., Bethony J.M., Loukas A., Brindley P.J. Liver fluke induces cholangiocarcinoma. PLoS Med. 2007;4(7):e201. DOI: 10.1371/journal.pmed.0040201Sripa B., Kaewkes S., Sithithaworn P., Mairiang E., Laha T., Smout M., Pairojkul C., Bhudhisawasdi V., Tesana S., Thinkamrop B., Bethony J.M., Loukas A., Brindley P.J. Liver fluke induces cholangiocarcinoma. PLoS Med. 2007;4(7):e201. DOI: 10.1371/journal.pmed.0040201Thamavit W., Bhamarapravati N., Sahaphong S., Vajrasthira S., Angsubhakorn S. Effects of dimethylnitrosamine on induction of cholangiocarcinoma in Opisthorchis viverrini-infected Syrian golden hamsters. Cancer Res. 1978;38(12):4634 4639.Thamavit W., Bhamarapravati N., Sahaphong S., Vajrasthira S., Angsubhakorn S. Effects of dimethylnitrosamine on induction of cholangiocarcinoma in Opisthorchis viverrini-infected Syrian golden hamsters. Cancer Res. 1978;38(12):4634 4639.Tskhai V.F., Brazhnikova N.A., Merzlikin N.V., Maksimov M.A., Saipov M.B., Es’kov I.M., Hlebnikova Y.A. Opistorhiatic liver abscesses. Bulletin sibirskoi meditsini – Bulletin of Siberian Medicine. 2011;(3):129-135.Upatham E.S., Viyanant V., Kurathong S., Brockelman W.Y., Menaruchi A., Saowakontha S., Intarakhao C., Vajrasthira S., Warren K.S. Morbidity in relation to intensity of infection in Opisthorchiasis viverrini: study of a community in Khon Kaen, Thailand. Am. J. Trop. Med. Hyg. 1982;31(6):1156-1163.Upatham E.S., Viyanant V., Kurathong S., Brockelman W.Y., Menaruchi A., Saowakontha S., Intarakhao C., Vajrasthira S., Warren K.S. Morbidity in relation to intensity of infection in Opisthorchiasis viverrini: study of a community in Khon Kaen, Thailand. Am. J. Trop. Med. Hyg. 1982;31(6):1156-1163.Wang K.X., Zhang R.B., Cui Y.B., Tian Y., Cai R., Li C.P. Clinical and epidemiological features of patients with clonorchiasis. World J. Gastroenterol. 2004;10(3):446-448.Wang K.X., Zhang R.B., Cui Y.B., Tian Y., Cai R., Li C.P. Clinical and epidemiological features of patients with clonorchiasis. World J. Gastroenterol. 2004;10(3):446-448.

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