CHEMOBRAIN EM RATOS: ESTUDO DOS EFEITOS MORFOLÓGICOS, OXIDATIVOS, INFLAMATÓRIOS E COMPORTAMENTAIS DA ADMINISTRAÇÃO DO QUIMIOTERÁPICO DOXORRUBICINA

RESUMO

A doxorrubicina (DOX), um agente interativo da topoisomerase, é comumente utilizada no tratamento de vários tipos de câncer. Esta droga é conhecida por causar prejuízos cognitivos em indivíduos submetidos à quimioterapia de longo prazo (déficits também chamados de chemobrain). O presente estudo investigou se alterações morfológicas, oxidativas, inflamatórias e comportamentais poderiam ser induzidas por DOX. Ratos Wistar machos foram injetados com DOX (2,5 mg/kg, uma vez por semana, durante 28 dias, via intraperitoneal IP) ou solução fisiológica a 0,9% (mesmo volume, IP). Durante o período experimental, foram realizados estudos comportamentais, incluindo o teste de campo aberto, o de labirinto em cruz elevada, e os testes de preferência social e de reconhecimento de novo objeto (NORT). Os encéfalos foram coletados e analisados por técnicas de coloração com hematoxilina-eosina e luxol fast blue, bem como por imuno-histoquímica (GFAP expressão de glial fibrilary acidic protein em astrócitos) em diferentes áreas (córtex frontal, estriado, hipocampo, hipotálamo, camadas granular e molecular do cerebelo). Os parâmetros oxidativos foram também avaliados, tais como substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), catalase (CAT), superóxido dismutase (SOD), glutationa peroxidase (GPx), glutationa redutase (GR), óxido nítrico (NO), ferro e ferritina encefálicos, assim como glutationa em seus estados reduzido (GSH) e oxidado (GSSG). Os níveis séricos e encefálicos de TNF-, IL-1, IL-6, IL-8, IL-10 e CXCL1 foram determinados por ELISA. A análise morfométrica mostrou que os ratos injetados com DOX apresentaram maior expressão de GFAP em todas as áreas analisadas. A administração de DOX também aumentou os níveis dos indicadores oxidativos TBARS, NO e GR, mas diminuiu os níveis encefálicos de GSSG e de ferritina, além de causar prejuízos de memória de reconhecimento, como visto no NORT. Não foram encontrados sinais de desmielinização e/ou perda neuronal. Níveis séricos e encefálicos aumentados de IL-6, IL-8 e CXCL1 foram observados no grupo DOX, embora a IL-10 tenha diminuído. Os resultados sugerem que a astrogliose e o estresse oxidativo induzidos pela DOX podem estar associados aos déficits de memória induzidos pela quimioterapia. Como a DOX possui uma pobre penetração por meio da barreira hematoencefálica, propõe-se que a entrada de citocinas séricas inflamatórias no encéfalo possa causar as mudanças encontradas em nosso estudo.

ABSTRACT

Doxorubicin (DOX), a topoisomerase interactive agent, is commonly used to treat several types of cancer. This drug is known to cause cognitive impairments in individuals submitted to long-term chemotherapy (deficits also called as chemobrain). The present study investigated whether morphological, oxidative, inflammation and behavioral impairments could be induced by DOX. Male Wistar rats were injected with DOX (2.5 mg/kg, once every week for 28 days, intraperitoneal route-IP) or 0.9% saline solution (same volume, IP). During the experimental period, behavioral studies were performed, including the open field test, the elevated plus maze, tests for social preference ande the novel object recognition task (NORT). Brains were collected and analyzed by hematoxylin-eosin and luxol fast blue staining techniques and by immunohistochemistry (GFAP- glial fibrillary acidic protein expression in astrocytes) in different areas (frontal cortex, striatum, hippocampus, hypothalamus, granular and molecular layers of the cerebellum). Oxidative parameters were also assessed, such as thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx), glutathione reductase (GR), nitric oxide (NO), brain iron and ferritin levels, as well as glutathione in its reduced (GSH) and oxidized (GSSG) states. Serum and brain levels of TNF-, IL-1, IL-6, IL-8, IL-10 and CXCL1 were determined by ELISA. Morphometric analysis showed that DOX-injected rats presented increased GFAP expression in all analyzed areas. DOX administration also increased the levels of the oxidative indicators TBARS, NO and GR, but decreased GSSG and brain ferritin levels, and caused memory impairments as seen in the NORT. No signs of demyelination and/or neuronal loss were found. Increased serum and brain levels of IL-6, IL-8 and CXCL1 were noted in the DOX group, although IL-10 decreased. Results suggest that astrogliosis and oxidative stress induced by DOX may be linked to chemotherapy-induced memory deficits. As DOX has a poor penetration across the blood-brain barrier, it is proposed that the entry of serum inflammatory cytokines into the brain may cause the changes found in our study.