Montelukast as a pharmacological intervention to protect the brain from radiation-induced neurotoxicity

Abstract

[eng] Radiation therapy is one of the most effective tools in the treatment of malignant tumours and is applied to both adults and children who suffer from primary or metastatic brain tumours. However, in the treatment of paediatric malignancies is responsible of severe late effects, such as hormonal imbalances, growth retardation and cognitive decline. Alleviating these late effects could have a huge impact in the quality of life of the increasing number of children who survive their cancer. Our aim was to investigate the possible protective effect in the brain of montelukast (MTK). Female mice received a double dose of 4 Gy to the whole brain separated by 12 h in between on postnatal day 21 (P21) and were sacrificed 12 days later. For cell count we looked at oligodendrocytes (Olig2+ cells) in the corpus callosum (CC) and at proliferating cells (Ki-67+ cells) in the hippocampus (HC). A difference after irradiation (IR) was observed in the Olig2+ count, where non-IR mice showed higher numbers of oligodendrocytes compared with IR animals (P < 0.01). IR also affected the density of these cells (P < 0.05), but in no case was there a significant difference between IR NaCl and IR MTK groups. In the HC there was a significant reduction of MTK cells versus NaCl control cells (P < 0.05). Therefore, further studies are needed. In conclusion, we show that MTK does not protect neither against Olig2+ cell loss in the CC nor Ki-67+ loss in the HC after IR and that MTK lowers the number of proliferating cells in the HC regardless IR.

[spa] La radioteràpia és una de les eines més efectives en el tractament de tumors malignes i s’aplica tant a adults com a infants que pateixen tumors primaris o metastàtics. No obstant, en el tractament pediàtric és responsable d’efectes retardats severs com descompensacions hormonals, retard del creixement i declivi cognitiu. Alleugerar aquests efectes podria tenir un gran impacte en la qualitat de vida del creixent nombre de nens que sobreviuen a la malaltia. El nostre objectiu era investigar el possible efecte protector en el cervell del montelukast (MTK). Ratolins femella van rebre una doble dosis de 4 Gy a tot el cervell separada per 12 h entremig, en el dia postnatal 21 (P21) i van ser sacrificades 12 dies després. Pel comptatge de cèl·lules vam mirar el oligodendròcits (Olig2+ cells) en el cos callós (CC) i les cèl·lules proliferatives (cèl·lules Ki-67+) a l’hipocamp (HC). Es va observar una diferència després de la irradiació (IR) en el comptatge d’Olig2+ la qual mostrava que els ratolins no irradiats tenien un major nombre d’oligodendròcits comparat amb els animals irradiats (P < 0.01). La IR també va afectar la densitat d’aquestes cèl·lules (P < 0.05), però en cap cas va haver-hi una diferència significativa entre els grups IR NaCl i IR MTK. A l’HC hi havia una reducció significativa de cèl·lules MTK versus cèl·lules NaCl dels grups de control (P < 0.05). Per tant, es requereixen més estudis. Com a conclusió, mostrem que el MTK no protegeix ni contra la pèrdua de cèl·lules Olig2+ en el CC ni contra la pèrdua de cèl·lules Ki-67+ en l’HC després de la radioteràpia i que el MTK disminueix el número de cèl·lules proliferant en l’HC independentment de la IR.