Original experimental model of tuberculosis and lung cancer

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: The potential relationship between pulmonary tuberculosis and lung cancer has been the subject of intense interest over the past few decades. Nevertheless, the features of the pathogenesis of concomitant pathology remain poorly studied.

AIM: The ain of the study to develop an experimental model of the concomitant pathology of tuberculosis and lung cancer.

MATERIALS AND METHODS: The study was performed on mice of the C57BL/6 line at the age of two months in four groups: 1st — intact mice (n = 12), 2nd — mice without a tumor infected with tuberculosis (n = 24), 3rd — tumor-bearing mice not infected with tuberculosis (n = 23), 4th — tumor-bearing mice infected with tuberculosis (n = 24). Individual and group parameters were evaluated using the SPSS Statistica v23 software package.

RESULTS: Tumor was developed at the site of primary transplantation in all mice from groups 3 and 4, which was confirmed by visual assessment and the results of histological examination. Tumor growth in the main group was significantly less than in the control group of the tumor, which may be due to intoxication against the background of tuberculosis infection. All infected mice from groups 2 and 4 developed pulmonary tuberculosis, confirmed by computed tomography of the lungs, bacteriological and histological examination of lung samples. Mycobacterial load in the lungs was the highest in animals with concomitant pathology of tuberculosis and tumor. The survival rate of mice was determined to a large extent by tumor growth rather than by the progression of tuberculosis infection.

CONCLUSIONS: The results of the study indicate the possibility of creating an experimental biological model of the concomitant pathology of tuberculosis and lung cancer in mice. The features of the course of the concomitant pathology were revealed: Lewis lung epidermoid carcinoma develops more slowly in tuberculosis infected animals than in the tumor control group; the development of the tuberculosis process in mice with a tumor occurs more intensively than in the tuberculosis infection control group. The survival rate of mice with concomitant pathology is determined more by the intensity of tumor growth than by the progression of tuberculosis.

About the authors

Grigorii G. Kudriashov

St. Petersburg Research Institute of Phthisiopulmonology

Author for correspondence.
Email: dr.kudriashov.gg@yandex.com

MD, PhD, Senior Research Associate, Thoracic Surgery Center

Russian Federation, Saint Petersburg

Andrey O. Nefedov

St. Petersburg Research Institute of Phthisiopulmonology

Email: herurg78@mail.ru

MD, PhD, Senior Research Associate, Thoracic Surgery Center

Russian Federation, Saint Petersburg

Grigorii V. Tochilnikov

N.N. Petrov Oncology Research Institute

Email: gr75@mail.ru

MD, PhD, Head of the Scientific Laboratory of Cancer Chemoprophylaxis and Oncopharmacology

Russian Federation, Saint Petersburg

Yuliya G. Zmitrichenko

N.N. Petrov Oncology Research Institute

Email: zmitrichenko@gmail.com

Junior Research Associate, Scientific Laboratory of Cancer Chemoprophylaxis and Oncopharmacology

Russian Federation, Saint Petersburg

Yuliya S. Krylova

St. Petersburg Research Institute of Phthisiopulmonology

Email: emerald2008@mail.ru

MD, PhD, Senior Research Associate, Center for Molecular Biomedicine

Russian Federation, Saint Petersburg

Marine Z. Dogonadze

St. Petersburg Research Institute of Phthisiopulmonology

Email: marine-md@mail.ru

MD, PhD, Senior Research Associate

Russian Federation, Saint Petersburg

Nataliya V. Zabolotnyh

St. Petersburg Research Institute of Phthisiopulmonology

Email: info@spbniif.ru

MD, PhD, Dr. Sci. (Med.), Leading Research Associate

Russian Federation, Saint Petersburg

Marina E. Dyakova

St. Petersburg Research Institute of Phthisiopulmonology

Email: info@spbniif.ru

MD, PhD, Senior Research Associate

Russian Federation, Saint Petersburg

Dilyara S. Esmerdyaeva

St. Petersburg Research Institute of Phthisiopulmonology

Email: info@spbniif.ru

MD, PhD, Senior Research Associate

Russian Federation, Saint Petersburg

Maria L. Vitovskaya

St. Petersburg Research Institute of Phthisiopulmonology

Email: mariavit72@mail.ru

MD, PhD, Senior Research Associate

Russian Federation, Saint Petersburg

Pavel V. Gavrilov

St. Petersburg Research Institute of Phthisiopulmonology

Email: spbniifrentgen@mail.ru

MD, PhD, Leading Research Associate

Russian Federation, Saint Petersburg

Artem A. Azarov

St. Petersburg Research Institute of Phthisiopulmonology

Email: azardoc0@gmail.com

Postgraduate Student

Russian Federation, Saint Petersburg

Vyacheslav Yu. Zhuravlev

St. Petersburg Research Institute of Phthisiopulmonology

Email: vy.zhuravlev@spbniif.ru

MD, PhD, Leading Research Associate

Russian Federation, Saint Petersburg

Tatyana I. Vinogradova

St. Petersburg Research Institute of Phthisiopulmonology

Email: ti.vinogradova@spbniif.ru

MD, PhD, Dr. Sci. (Med.), Project Leader

Russian Federation, Saint Petersburg

Piotr K. Yablonskii

St. Petersburg Research Institute of Phthisiopulmonology

Email: piotr_yablonskii@mail.ru

MD, PhD, Dr. Sci. (Med.), Director

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Vasil’eva EB, Klochkova LV, Korol’ OI, et al. Tuberkulez u detei i podrostkov. Saint Petersburg: Piter, 2005. (In Russ.)
  2. Vershinina SF, Stukov AN. Ehksperimental’nye opukholi: Prakticheskoe rukovodstvo. Saint Petersburg: Galanika, 2018. 68 p. (In Russ.)
  3. Gavrilov PV, Vinogradova TI, Azarov AA, et al. Radiation and functional diagnostics. Medical Alliance. 2020;(4):65–72. (In Russ.) doi: 10.36422/23076348-2020-8-4-65-72
  4. Nikolaev AV, Utekhin VJ, Churilov LP. Comparative aetio-epidemiological analysis of lung tuberculosis versus sarcoidosis: classical and new concepts. Pediatrician (St. Petersburg). 2020;11(5):37–50. (In Russ.) doi: 10.17816/PED11537-50
  5. Pavlova MV, Ershova ES, Vinogradova TI, et al. Modern trends in treatment of drug-resistant tuberculosis. Medical Alliance. 2017;(4):23–29. (In Russ.)
  6. Yablonskiy PK, Vinogradova TI, Pavlova MV, et al. Novye perspektivy lecheniya tuberkuleza organov dykhaniya. Medical Alliance. 2013;(2):69–73. (In Russ.)
  7. Yablonskiy PK, Avetisyan AO, Chausov AV, et al. The case of successful surgical treatment of a combination of central squamous cell lung cancer with invasiveinto the atrium and active destructive pulmonary tuberculosis with the use of an cardiopulmonary bypass. Medical Alliance. 2018;(2):77–84. (In Russ.)
  8. Engels EA, Shen M, Chapman RS, et al. Tuberculosis and subsequent risk of lung cancer in Xuanwei, China. Int J Cancer. 2009;124(5):1183–1187. doi: 10.1002/ijc.24042
  9. Heuvers ME, Aerts JG, Hegmans JPJV, et al. History of tuberculosis as an independent prognostic factor for lung cancer survival. Lung Cancer. 2012;76(3): 452–456. doi: 10.1016/j.lungcan.2011.12.008
  10. Kuo C-H, Lo C-Y, Chung F-T, et al. Concomitant active tuberculosis prolongs survival in non-small cell lung cancer: a study in a tuberculosis-endemic country. PLoS One. 2012;7(3): e33226. doi: 10.1371/journal.pone.0033226
  11. Yu Y-H, Liao C–C, Hsu W-H, et al. Increased lung cancer risk among patients with pulmonary tuberculosis: a population cohort study. J Thorac Oncol. 2011;6(1):32–37. doi: 10.1097/JTO.0b013e3181fb4fcc

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Dynamics of body weight of mice in the study groups. TB — tuberculosis

Download (320KB)
3. Fig. 2. Computed tomograms of the mice lungs: a — the lungs of an intact animal (group 1), b — tuberculous infiltration in the upper third of the right lung (group 2), c — metastatic focus in the lower third of the left lung (group 3), d — subtotal infiltration in the lungs of a mouse (group 4)

Download (87KB)
4. Fig. 3. Histological examination of the tumor node of a tumor-bearing mice not infected with TB (×200, Hematoxylin and eosin): a — the femur; b — the soft tissue of the thigh. The arrow shows tumor structures, the asterisk marks the bone marrow cavity

Download (111KB)
5. Fig. 4. Histological examination of lung tissue of tumor-bearing mice infected with TB (×200, Hematoxylin and eosin): a — tumor metastasis to the lung; b — site of productive pneumonia; c — fuchsin-positive rods in macrophages (indicated by the arrows, ×600, Zil – Nielsen)

Download (136KB)
6. Fig. 5. Dynamics of mycobacterial load (CFU per lung mass) in tumor-bearing mice infected with TB and mice without a tumor infected with TB. When comparing groups of animals using the Mann–Whitney criterion on the 14th, 21st and 28th days of the experiment, the significance level was equal to р = 0.522, р = 0.004 and р = 0.011, respectively

Download (224KB)
7. Fig. 6. Survival rate of C57BL/6 mice in four study groups. TB — tuberculosis

Download (154KB)

Copyright (c) 2022 Eco-Vector


 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».