Papel do estresse oxidativo na cardiotoxicidade aguda e crônica induzida por doxorrubicina

Abstract

The mechanism of doxorubicin-induced cardiotoxicity remains controversial. Wistar rats (n=66) received doxorubicin (DOX) injections intraperitoneally and were randomly assigned to two experimental protocols: 1) rats (n=16 ) were killed before and 24 h after a single dose of DOX (4 mg/Kg-body-wt) to determine the DOX acute effect; 2) rats (n=60) received 4 injections of DOX (4 mg/Kg-bodywt/ week) and were killed before the first injection (M0) and 1 week after each injection (M1, M2, M3, M4) to determine the chronological effect. Cardiac total antioxidant performance (TAP), DNA damage and morphology analyses were done at each time point. Body weight, clinical signs and necropsia changes were also registered. DOX single dose was associated with increased cardiac disarrangement, necrosis and DNA damage [strand breaks (SBs) and oxidized pyrimidines], and decreased TAP. Single dose of DOX was not associated with changes in body weight, clinical signs and necropsy.The chronological study showed an effect of a cumulative dose on body weight (R - 0.99, P 0.011), necrosis (R 1.00, P 0.004), TAP (R 0.95, P 0.049), and DNA SBs (R - 0.95, P 0.049). DNA SBs damage was negatively associated with TAP (R - 0.98, P 0.018) and necrosis (R - 0.97, P 0.027). The necropsy showed abnormalities (heart softening, ascites, pleural effusion, adhesion between organs and hydronephrosis) from M3. Our results suggest that oxidative damage is associated with acute cardiotoxicity induced by a single DOX only. Increased resistance to the oxidative stress is plausible for the multiple dose of DOX.

Introdução: É desconhecido o papel do estresse oxidativo durante a evolução da cardiotoxicidade crônica induzida por múltiplas doses de doxorrubicina (DOX). Objetivo: Avaliar a evolução da cardiotoxicidade induzida por doxorrubicina por meio da avaliação clínica, necropsia; análise morfológica, capacidade antioxidante total e lesão do DNA miocárdica. Primeiramente, foi estudado o efeito agudo de uma única dose de DOX e, posteriormente, avaliamos o efeito evolutivo de múltiplas doses. Materiais e métodos: Utilizamos ratos Wistar machos (n=66) que foram randomizados em 2 protocolos experimentais: 1) ratos foram sacrificados antes (- 24h, n=8) e após (+24h, n=8) dose única de DOX (4mg/kg) a fim de determinar o efeito agudo da DOX; 2) ratos (n=58) receberam 4 injeções semanais de DOX (4mg/kg/semana) e foram sacrificados antes da primeira injeção (M0) e 1 semana depois de cada administração (M1, M2, M3, M4) para determinar o efeito evolutivo de cada uma das quatro doses da DOX. As avaliações realizadas foram: clínica, necropsia, estudo miocárdico morfológico (microscopia óptica), capacidade antioxidante total (TAP, capacidade antioxidante) e lesão oxidativa do DNA (ensaio cometa). Resultados: No modelo agudo, não houve alteração no peso e nem nas características clínicas ou de necropsia. Contudo, foi verificado aumento da necrose, desarranjo miofibrilar, diminuição da TAP e aumento da lesão oxidativa do DNA após 24h da dose única de DOX (p<0,05). O estudo evolutivo mostrou prejuízo progressivo nos sinais clínicos, no peso corpóreo (R=-0,99; P=0,011) e nas alterações morfológicas miocárdicas (necrose: (R=1,00; P=0,004) de acordo com as doses de DOX. Contudo, foi observada melhora miocárdica progressiva tanto da TAP (R=0,95; P=0,049) como da lesão de DNA (SBs: R=-0,95; P=0,049). Além disso, a piora progressiva da necrose foi associada com a melhora progressiva tanto da lesão do DNA (SBs) (R=-0,97; P 0,027) como com a TAP (R=0,96; P=0,039). A Resumo 3 melhora progressiva da lesão do DNA (SBs) e da TAP também foram associadas (R=-0,98; P=0,018). A progressão da necrose foi associada à perda de peso corpóreo (R=- 0,98; P=0,024). A necropsia mostrou alterações (amolecimento cardíaco, ascite, derrame pleural, aderência entre órgãos e hidronefrose) a partir de M3. Conclusão: Dose única de DOX levou à desorganização, necrose, lesão no DNA e diminuição da TAP miocárdicos. O estudo evolutivo de múltiplas doses de DOX mostrou deterioração progressiva dos sinais clínicos, peso corpóreo e necrose de acordo com o aumento do número de doses de DOX. Contudo tal deterioração foi associada com a melhora da TAP e lesão oxidativa do DNA miocárdica. Nossos resultados sugerem que o dano oxidativo está associado apenas com a cardiotoxicidade induzida por uma única dose de DOX. É plausível que multiplas doses de DOX estejam associadas a aumento progressivo da resistência ao estresse oxidativo.