Advances in Clinical and Experimental Medicine

Title abbreviation: Adv Clin Exp Med
JCR Impact Factor (IF) – 1.736
5-Year Impact Factor – 2.135
Index Copernicus  – 168.52
MEiN – 70 pts

ISSN 1899–5276 (print)
ISSN 2451-2680 (online)
Periodicity – monthly

Download original text (EN)

Advances in Clinical and Experimental Medicine

2006, vol. 15, nr 6, November-December, p. 979–982

Publication type: original article

Language: English

Effect of Exogenous Melatonin on Rat Haematopoietic Cells Exposed to Cytosine Arabinoside and Etoposide

Wpływ egzogennej melatoniny na układ krwiotwórczy szczurów poddanych działaniu arabinozydu cytozyny i etopozydu

Wojciech Rzeszutko1,, Tomasz Wróbel2,, Grzegorz Mazur2,, Marta Rzeszutko1,, Piotr Dzięgiel3,, Angelika Pyszel4,, Kazimierz Kuliczkowski2,

1 Department of Pathological Anatomy, Silesian Piasts University of Medicine in Wrocław, Poland

2 Bone Marrow Transplantation, Silesian Piasts University of Medicine in Wrocław, Poland

3 Department of Histology and Embryology, Silesian Piasts University of Medicine in Wrocław, Poland

4 Clinic of Internal and Occupational Diseases and Hypertension, Silesian Piasts University of Medicine in Wrocław, Poland

Abstract

Background. There are reports that melatonin may protect the bone marrow cells from apoptosis induced by the chemotherapy especially by anthracyclines.
Objectives. The aim of the study was to determine whether exogenous melatonin can protect the bone marrow of rats treated with the antitumour drugs cytosine arabinoside (Ara−C) and etoposide (VP−16) widely used in haematology.
Material and Methods. The animals used were 60 male rats Buffalo, divided into six groups administered drugs as following: 1) VP−16 alone; 2) VP−16 + Melatonin; 3) Ara−C alone; 4) Ara−C + Melatonin; 5) Melatonin alone; 6) 0,9% NaCl (control). The animals were sacrificed and peripheral blood and bone marrow were evaluated. Results Bone marrow hypoplasia was observed in all groups treated with cytotoxic drugs. The number of megakaryocytes and platelets was significantly higher in groups treated with melatonin. There was no statistical differences in granulocyte and erythroid cells.
Conclusion. Obtained data suggest that melatonin may protect megakariopoiesis from Ara−C and VP−16 toxicity.

Streszczenie

Wprowadzenie. Istnieją doniesienia, że melatonina może chronić komórki szpiku kostnego przed apoptozą wywołaną niektórymi lekami cytostatycznymi, zwłaszcza antracyklinami.
Cel pracy. Ocena, czy egzogenna melatonina może mieć ochronne działanie na układ krwiotwórczy szczurów podczas stosowania w leczeniu nowotworów hematologicznych cytostatyków, takich jak arabinozyd cytozyny (AraC) i etopozyd (VP−16).
Materiał i metody. Badanie przeprowadzono na 60 samcach szczurów szczepu Buffalo podzielonych na sześć grup w zależności od stosowanych leków: 1) VP−16; 2) VP−16 + melatonina; 3) Ara−C; 4) Ara−C + melatonina; 5) melatonina; 6) 0,9% NaCl (grupa kontrolna). Następnie oceniano morfologię krwi obwodowej i szpiku kostnego.
Wyniki. Hipoplazję szpiku obserwowano we wszystkich grupach, w których stosowano cytostatyki. Liczba megakariocytów i płytek krwi była istotnie statystycznie wyższa w grupach, w których stosowano melatoninę. Podobnych różnic nie obserwowano w odniesieniu do linii granulocytarnej i erytroidalnej.
Wnioski. Uzyskane dane sugerują, że melatonina może wywierać działanie cytoprotekcyjne na układ płytkotwórczy podczas stosowania Ara−C i VP−16.

Key words

melatonin, cytotoxic drugs, myelosuppression

Słowa kluczowe

melatonina, leki cytotoksyczne, mielosupresja

References (16)

  1. Brzezinski A: Melatonin in humans. N Engl J Med 1997, 336, 186–195.
  2. Maestroni GJ: The immunonendocrine role of melatonin. J Pineal Res 1993, 14, 1–10.
  3. Tan D, Manchester LC, Reiter R, Qi WB, Zhang M, Weintraub ST, Cabrera J, Sainz RM, Mayo JC: Identification of highly elevated levels of melatonin in bone marrow: its origin and significance. Biochim Biophys Acta 1999, 1472, 206–214.
  4. Dzięgiel P, Jethon Z, Suder E, Sopel M, Rabczyński J, Surowiak P, Zabel M: Role of exogenous melatonin in reducing the cardiotoxic effect of daunorubicin and doxorubicin in the rat. Exp Toxic Pathol 2002, 53, 433–439.
  5. Dzięgiel P, Suder E, Surowiak P, Jethon Z, Rabczyński J, Januszewska L, Sopel M, Zabel M: Role of exogenous melatonin in reducing the nephrotoxic effect of daunorubicin and doxorubicin in the rat. J Pineal Res 2002, 33, 95–100.
  6. Reiter RJ: The role of the neurohormone melatonin as a buffer against macromolecular oxidative damage. Neurochem Int 1995, 27, 453–60.
  7. Maestroni GJ, Conti A, Lissoni P: Colony−stimulating activity and hematopoietic rescue from cancer chemiotherapy compounds are induced by melatonin via endogenous interleukin 4. Cancer Res 1994, 54, 4740–4743.
  8. Rapozzi V, Perissin L, Zorzet S: Bone marrow toxicity and antitumor action of adriamycin in relation to the antioxidant effects of melatonin. Radiol Oncol 1998, 32, 95–102.
  9. Dzięgiel P, Surowiak P, Rabczyński J, Zabel M: Effect of melatonin on cytotoxic effects of daunorubicin on myocardium and transplantable Morris hepatoma in rats. Pol J Pathol 2002, 53, 201–204.
  10. Dzięgiel P, Podhorska−Okołów M, Surowiak P, Ciesielska U, Rabczyński J, Zabel M: Influence of exogenous melatonin on doxorubicin−evoked effects In myocardium and in transplantable Morris hepatoma in rats. In Vivo 2003, 17, 325–328.
  11. Dzięgiel P, Murawska−Ciałowicz E, Jethon Z, Januszewska L, Podhorska−Okołów M, Surowiak P, Zawadzki M, Rabczyński J, Zabel M: Melatonin stimulates the activity of protective antioxidative enzymes in myocardial cells of rats in the course of doxorubicin intoxication. J Pineal Res 2003, 35, 183–187.
  12. Anwar MM, Mahfouz HA, Sayed AS: Potential protective effects of melatonin on bone marrow of rats exposed to cytotoxic drugs. Comp Biochem Physiol 1998, 119, 493–591.
  13. Garcia−Maurino S, Gonzales−Haba MG, Calvo JR, Rafii−El−Idrissi M, Sanchez−Margalet V, Goberna R, Guerrero JM: Melatonin enhances IL−2, Il−6, and INFalpha production by human circulating CD4+ cells. J Immunol 1997, 159, 574–581.
  14. Carvo JR, Rafii−El−Idrissi M, Pozo D, Guerrero JM: Immunomodulatory role of melatonin: specific binding sites in human and rodent lymphoid cells. J Pineal Res 1995, 18, 119–126.
  15. Lissoni P, Tancini G, Paolorossi F, Mandala M, Ardizzoia A, Malugani F, Giani L, Barni S: Chemoneuroendocrine therapy of metastatic breast cancer with persistent thrombocytopenia with weekly low−dose epirubicin plus melatonin: a phase II study. J Pineal Res 1999, 26, 169–173.
  16. Lissoni P, Barni S, Brivio F, Rossini F, Fumagalli L, Ardizzoia A, Tancini G: Treatment of cancer−related thrombocytopenia by low−dose subcutaneous interleukin−2 plus the pineal hormone melatonin: a biological phase II study. J Biol Regul Homeost Agents 1995, 9, 52–54.