Estudo comparativo do possível efeito protetor da vitamina e na injúria pulmonar obtida por administração de doxorrubicina em ratos

Comparative study of the possible protective effect of vitamin e in a model of lung injury with doxorubicin in rats

ARTIGO ORIGINAL

Estudo comparativo do possível efeito protetor da vitamina e na injúria pulmonar obtida por administração de doxorrubicina em ratos

Comparative study of the possible protective effect of vitamin e in a model of lung injury with doxorubicin in rats

Luiz Augusto Lopes da Costa^I; Vanessa Niemiec Teixeira^II; Airton Schneider, TCBC-RS^III

^IAcadêmico de Medicina da Universidade Federal do Rio Grande do Sul e bolsista do PIBIC/CNPq

^IIAcadêmico de Medicina da Universidade Federal do Rio Grande do Sul

^IIIProfessor Adjunto do Departamento de Ciências Morfológicas, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, UFRGS; Cirurgião Torácico, Doutor em Pneumologia

^{Endereço para correspondência}

RESUMO

OBJETIVO: A doxorrubicina, um dos fármacos mais utilizados no tratamento do câncer, apresenta toxicidade cardiopulmonar acentuada, muitas vezes impedindo o tratamento completo. O tocoferol (vitamina E), por sua vez, demonstrou atenuar os efeitos cardiotóxicos provocados pela doxorrubicina, permitindo o uso de uma dose maior. Em trabalho anterior, desenvolvemos um modelo constante de injúria pulmonar induzida pela doxorrubicina em pulmões de ratos (dose de 7 mg/kg). O objetivo deste estudo é testar o possível efeito protetor do tocoferol no modelo desenvolvido.

MÉTODO: Utilizou-se 24 ratos Wistar, machos, pesando entre 250-350g. O grupo 1 recebeu soro intragástrico (IG) e soro intravenoso (IV); o grupo 2 recebeu tocoferol IG (400 UI) e soro IV; o grupo 3 recebeu soro IG e doxorrubicina IV e o grupo 4 recebeu tocoferol IG e doxorrubicina IV. Após sacrifício, o bloco pulmonar de cada rato foi analisado histologicamente.

RESULTADOS: Os achados microscópicos foram pré-estabelecidos (congestão, hemorragia e necrose). O grupo 1 (controle) não apresentou alterações importantes. O grupo 3 (doxorrubicina) apresentou dano estabelecido previamente. O grupo 4 (doxorrubicina e tocoferol) e o grupo 2 (tocoferol) apresentaram dano importante, mas sem diferença estatística (p>0,05).

CONCLUSÕES: O tocoferol poderia ter efeito na diminuição do dano intersticial, uma vez que tem sido utilizado na proteção cardíaca. Entretanto, não houve diferença em relação aos danos previamente estabelecidos.

Descritores: Tocoferol; vitamina E; Doxorrubicina; Adriamicina; Pulmão; Dano Pulmonar.

ABSTRACT

BACKGROUND: To test the possible protective effect of tocopherol in a developed model of lung injury induced by doxorubicin in rats.

METHODS: Twenty-four males Wistar rats weighing between 250-350g were submitted to one of the four treatment groups. Group 1 received intragastric serum (IG) and endovenous serum (EV); group 2 received tocopherol IG (400 UI) and serum EV; group 3 received serum IG and doxorubicin EV and group 4 received tocopherol IG and doxorubicin EV. After death, the pulmonary unit of each rat was histologically analyzed.

RESULTS: The microscopical findings had been previously established (congestion, hemorrhage and necrosis). Group 1 (control) did not present any important finding. Group 3 (doxorubicin) presented damages, which were previously established. Group 4 (doxorubicin and tocopherol) and group 2 (tocopherol) had presented important damage, but they did not differ statistically (p>0.05).

CONCLUSION: Tocopherol could have some effect in the reduction of the interstitial damage, once it has been used for cardiac protection. However, we did not find differences in damages previously established. The preliminary findings had not evidenced to be the Vitamin E, a protective substance of pulmonary damages produced by the doxorubicin in rats, in the managed dose. However, a larger number of rats may be required for scientific evidence of this hypothesis.

Key words: Tocopherol; Vitamin E; Doxorubicin; Adriamycin; Lung; Lung Injury.

INTRODUÇÃO

Entre os quimioterápicos utilizados no tratamento de sarcoma, a doxorrubicina, um antibiótico antraciclínico, está entre os mais importantes agentes antitumorais. Seu mecanismo de ação baseia-se na sua intercalação com o Ácido Desoxirribonucléico (ADN) da célula. Assim, muitas funções do ADN são afetadas, sendo uma possível substância mutagênica e carcinogênica ^1-3.

A doxorrubicina pode causar cardiotoxicidade em alguns pacientes, a qual se apresenta sob a forma de insuficiência cardíaca congestiva, quando ultrapassado um determinado limite de dose ^1,4-6.

Vários estudos têm demonstrado que a doxorrubicina causa cardiotoxicidade em ratos e coelhos. Entre os mecanismos que a causam estão a geração de radicais livres que provocam o aumento da concentração de cálcio no interior das fibras miocárdicas e dano em organelas membranosas da célula ^7-10.

A administração intravenosa de doxorrubicina causa uma maior toxicidade sistêmica quando comparada a um modelo quimioterápico de perfusão pulmonar isolada de doxorrubicina ².

Alguns trabalhos mostraram que a utilização de alguns potentes anti-oxidantes (probucol e carotenos) previne e diminui as cardiopatias induzidas pela doxorrubicina ^3,11,12.

O tocoferol (vitamina E) é um anti-oxidante, também denominado "free radical scavenger", que demonstrou atenuar os efeitos cardiotóxicos provocados pela doxorrubicina⁷. Burton et al ¹³, demonstraram que o tocoferol é um excelente estabilizador de radicais livres e o mais importante antioxidante lipossolúvel nas células dos mamíferos.

Nos últimos anos, estudos demonstraram a viabilidade da perfusão pulmonar isolada de doxorrubicina em modelos experimentais com ratos^2,14. Entretanto, Burt et al ¹⁵, em um estudo de fase I em humanos (escalonamento de dose) com perfusão isolada de um único pulmão com metástase pulmonares de sarcoma irressecáveis, concluíram que a toxicidade pulmonar induzida pela doxorrubicina impossibilita que esta técnica de tratamento seja efetiva.

O objetivo do desenvolvimento desse projeto é avaliar a possível eficácia do tocoferol como um anti-oxidante capaz de minimizar os danos pulmonares induzidos pela doxorrubicina.

MÉTODO

Para o desenvolvimento do projeto foi calculada uma amostra de 24 ratos tipo Wistar (biotério da UFRGS), machos pesando entre 200 e 300g, divididos em quatro grupos, com seis ratos em cada (Tabela 1). Os animais foram alojados em compartimentos com livre acesso à comida adequada e água. Os animais foram tratados segundo normas do "Guide for Care and Use of Laboratory Animals" (NIH publication 85-23, revised 1985). Antes de cada procedimento o animal foi anestesiado com Pentobarbital Sódico na dose de 50mg/kg de peso via intraperitoneal.

No 1º dia, os grupos 1 e 3 receberam 1 ml de solução salina, enquanto os grupos 2 e 4 recebem 400 mg de tocoferol, ambos intragástricos.

A administração intragástrica foi feita por sonda rígida (metálica) medindo 11,5 cm de comprimento e 0,15 cm de diâmetro, que é introduzida pela boca e através do esôfago do animal.

No 7º dia, o grupo 1 recebeu 1 ml de solução salina intragástrica e 1 ml de solução salina endovenosa; o grupo 2 recebeu 400 mg de tocoferol intragástrico e 1 ml de solução salina endovenosa; o grupo 3 recebeu 1 ml de solução salina intragástrica e 6mg/kg de doxorrubicina endovenosa; o grupo 4 recebeu 400 mg de tocoferol intragástrico e 6mg/kg de doxorrubicina endovenosa.

Para administração endovenosa realizou-se tricotomia cervical e aplicação tópica de 0,1 ml de lidocaína 1% sem vasoconstritor, incisão na região cervical anterior à esquerda da linha média, dissecção da veia jugular externa e canulação com cateter.

No 14º dia, todos os ratos foram mortos por decapitação e subseqüente retirada do aparelho cardiopulmonar. Cada peça cirúrgica foi fixada em formalina e recebeu um código para que não houvesse interferências no momento da análise dos dados. Posteriormente, essas peças foram enviadas para o Serviço de Patologia do Hospital de Clínicas de Porto Alegre, onde foi feita a análise anátomo-patológica.

A técnica utilizada para análise anátomo-patológica baseia-se na preparação histológica por Hematoxilina & Eosina. A partir disso, comparam-se os cortes histológicos produzidos no presente projeto com os cortes do modelo de injúria pulmonar induzida pela doxorrubicina produzidos no grupo 3 e já verificados no Projeto Modelo de Injúria Pulmonar Induzida Por Doxorrubicina em Ratos ¹⁶. A análise foi feita através de microscopia óptica, qualificando quanto a presença ou ausência de critérios pré-estabelecidos, conforme mostra a Tabela 2.

A amostra do estudo foi calculada para um poder de 80%, admitindo-se que 50% dos ratos que receberam apenas doxorrubicina apresentem o desfecho esperado e, apenas, 10% do grupo que recebeu doxorrubicina e tocoferol apresentem o mesmo desfecho, com um p<0,05. Para a análise dos resultados, foi utilizado o teste t de Student para comparação de médias de dados com distribuição normal. O teste do qui (c²) quadrado foi utilizado para a análise de dados qualitativos. Os dados foram analisados com o progrma SPSS for Windows versão 9.0.

O trabalho foi aprovado em reunião pelo Comitê de Ética e Colegido do Departamento de Ciências Morfológicas do Instituto de Ciências Básicas da Saúde da Uniersidade Federal do Rio Grande do Sul.

RESULTADOS

A comparação dos achados encontrados na análise histopatológica (Figura 1, 2, 3, 4) dos quatro grupos não revelou resultado significativo estatisticamente (p>0,05) segundo o teste c².

O mesmo ocorreu na comparação da média de peso (Tabela 3) quando consideramos todos os grupos. Entretanto, se compararmos a média de peso após o tratamento do grupo 1 (controle), 314,0 g, com a mesma média de peso do grupo 4 (doxorrubicina e tocoferol), 211,5 g, encontramos uma diferença considerável, com p=0,002, sendo o peso médio dos ratos do grupo que recebeu doxorrubicina e tocoferol estatisticamente menor do que a média do grupo controle.

DISCUSSÃO

A doxorrubicina é uma droga efetiva no tratamento de sarcomas. No entanto, no caso de metástases pulmonares, a associação de quimioterapia e ressecção tem levado a um índice de cura de apenas 30%. É difícil a tarefa de utilizar doxorrubicina em doses altas sem lesar o coração e o pulmão. A possibilidade de utilizar doses maiores de quimioterapia por perfusão pulmonar isolada necessita de uma associação com alguma droga que diminua o dano intersticial. O tocoferol poderia ter este efeito, uma vez que tem sido utilizado na proteção cardíaca^7,13. Entretanto, não houve alteração nos danos previamente estabelecidos.

Entre as razões pelas quais o rato foi escolhido como modelo animal estão o baixo custo de manutenção, a fácil manipulação e os trabalhos anteriormente desenvolvidos. Estes demonstram toxicidade cardíaca em ratos induzida pela doxorrubicina, e no coração, a proteção do tocoferol frente a esta toxicidade ^8-10.

No modelo de injúria pulmonar induzida pela doxorrubicina em ratos. A dose que provoca o dano e mantém o animal viável para a administração de outras drogas foi estabelecida em 7 mg/kg. O dano identificado foi necrose dos septos inter-alveolares, congestão dos capilares alveolares, hemorragia intra-alveolar e comprometimento das fibras colágenas do parênquima pulmonar ¹⁶.

A identificação de danos na microscopia ótica sugere que o tocoferol não protege o pulmão do dano pulmonar induzido por doxorrubicina. Entretanto, um maior número de ratos, estudo das alterações ultra-estruturais e bioquímicas são necessários para a conclusão definitiva quanto à eventual utilização de tocoferol como protetor pulmonar em pacientes expostos a doxorrubicina.

Luiz Augusto Lopes da Costa

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Trabalho realizado no Laboratório de Pesquisa do Departamento de Ciências Morfológicas, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

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Endereço para correspondência:

Recebido em 30/06/2003

Aceito para publicação em 26/09/2003

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  08 Jun 2006
• Data do Fascículo
  Ago 2004

Histórico

• Aceito
  26 Set 2003
• Recebido
  30 Jun 2003