Efeito Cardioprotetor da Suplementação Materna com Resveratrol sobre a Toxicidade Induzida por Doxorrubicina em Cardiomiócitos de Neonatos / Cardioprotective Effect of Maternal Supplementation with Resveratrol on Toxicity Induced by Doxorubicin in Offspring Cardiomyocytes

Resumo Fundamento A doxorrubicina (DOX) é frequentemente usada para tratar muitos tipos de cânceres, apesar da cardiotoxicidade dose-dependente. Como alternativa, o resveratrol é um polifenol que tem demonstrado efeitos cardioprotetores em vários modelos de disfunção cardíaca. Objetivo Este estudo investigou se o tratamento com resveratrol em ratas gestantes protege contra toxicidade induzida por doxorrubicina em cardiomiócitos da ninhada. Métodos Ratas Wistar (n-8) receberam sresveratrol como suplemento alimentar durante a gestação. No nascimento da ninhada, os corações (9-11) foram usados para se obter a cultura primária de cardiomiócitos. A cardiotoxicidade induzida por DOX e os efeitos da suplementação com resveratrol foram avaliados por marcadores de stress oxidativo, tais como oxidação da diclorofluoresceína diacetato, diminuição da atividade de enzimas antioxidantes, e oxidação do teor total de grupos sulfidrila, além da avaliação da viabilidade celular, geração de danos ao DNA, bem como a resposta de reparo aos danos ao DNA. Um valor de p <0,05 foi considerado estatisticamente significativo. Resultados Os cardiomiócitos de neonatos de ratas que receberam suplemento resveratrol apresentaram um aumento (p <0,01) na viabilidade das células, e diminuição (p <0,0001) de células apoptóticas/necróticas após o tratamento com DOX, o que está correlacionado às atividades de enzimas antioxidantes e produção de diclorofluoresceína. Além disso, o resveratrol protegeu os cardiomiócitos de danos ao DNA induzidos por DOX, apresentando uma diminuição (p <0,05) nas quebras de DNA induzidas por stress oxidativo, avaliadas pela atividade de enzimas reparadoras do DNA endonuclease III e formamidopirimidina glicosilase. A suplementação com resveratrol aumentou (p <0,05) a expressão da proteína reparadora Sirt6 nos cardiomiócitos dos filhotes. Conclusão Essa pesquisa indica que a suplementação com resveratrol durante o período gestacional tem um efeito cardioprotetor no coração da ninhada contra a toxicidade induzida por DOX, o que pode se dever a sua função antioxidante, e o aumento na resposta de danos ao DNA.

Abstract Background Doxorubicin (DOX) is frequently used to treat many types of cancers, despite its dose-dependent cardiotoxicity. Alternatively, resveratrol is a polyphenol that has shown useful cardioprotective effects in many heart dysfunction models. Objective This study investigated whether resveratrol treatment in pregnant rats protects against doxorubicin-induced toxicity in offspring cardiomyocytes. Methods Wistar rats (n=8) were supplemented with dietary resveratrol during pregnancy. Upon the offspring's birth, hearts (9-11) were used to obtain the primary culture of cardiomyocytes. DOX-induced cardiotoxicity and the effects of resveratrol supplementation were evaluated by oxidative stress markers, such as dichlorofluorescein diacetate oxidation, decrease in the activity of antioxidant enzymes, and oxidation of total sulfhydryl content, in addition to cell viability evaluation, DNA damage generation, and DNA damage repair response. A value of p<0.05 was considered statistically significant. Results Neonatal cardiomyocytes from resveratrol supplemented rats exhibiting an increase (p<0.01) in cell viability and lower (p<0.0001) apoptotic/necrotic cells after DOX treatment, which correlates with the activities of antioxidant enzymes and dichlorofluorescein production. Moreover, resveratrol protected cardiomyocytes from DOX-induced DNA damage, showing a decrease (p<0.05) in DNA breaks induced by oxidative stress, evaluated by the activity of DNA-repair enzymes endonuclease III and formamidopyrimidine glycosylase. Supplementation with resveratrol increased (p<0.05) the expression of the repair protein Sirt6 in the cardiomyocytes of the pups. Conclusion This research indicates that supplementation with resveratrol during the gestational period has a notable cardioprotective effect on the offspring's heart against DOX-induced toxicity, which may well be due to its antioxidant function, and the increase in the DNA damage repair response.

Cardioprotective Effect of Maternal Supplementation with Resveratrol on Toxicity Induced by Doxorubicin in Offspring Cardiomyocytes. / Efeito Cardioprotetor da Suplementação Materna com Resveratrol sobre a Toxicidade Induzida por Doxorrubicina em Cardiomiócitos de Neonatos.

BACKGROUND: Doxorubicin (DOX) is frequently used to treat many types of cancers, despite its dose-dependent cardiotoxicity. Alternatively, resveratrol is a polyphenol that has shown useful cardioprotective effects in many heart dysfunction models. OBJECTIVE: This study investigated whether resveratrol treatment in pregnant rats protects against doxorubicin-induced toxicity in offspring cardiomyocytes. METHODS: Wistar rats (n=8) were supplemented with dietary resveratrol during pregnancy. Upon the offspring's birth, hearts (9-11) were used to obtain the primary culture of cardiomyocytes. DOX-induced cardiotoxicity and the effects of resveratrol supplementation were evaluated by oxidative stress markers, such as dichlorofluorescein diacetate oxidation, decrease in the activity of antioxidant enzymes, and oxidation of total sulfhydryl content, in addition to cell viability evaluation, DNA damage generation, and DNA damage repair response. A value of p<0.05 was considered statistically significant. RESULTS: Neonatal cardiomyocytes from resveratrol supplemented rats exhibiting an increase (p<0.01) in cell viability and lower (p<0.0001) apoptotic/necrotic cells after DOX treatment, which correlates with the activities of antioxidant enzymes and dichlorofluorescein production. Moreover, resveratrol protected cardiomyocytes from DOX-induced DNA damage, showing a decrease (p<0.05) in DNA breaks induced by oxidative stress, evaluated by the activity of DNA-repair enzymes endonuclease III and formamidopyrimidine glycosylase. Supplementation with resveratrol increased (p<0.05) the expression of the repair protein Sirt6 in the cardiomyocytes of the pups. CONCLUSION: This research indicates that supplementation with resveratrol during the gestational period has a notable cardioprotective effect on the offspring's heart against DOX-induced toxicity, which may well be due to its antioxidant function, and the increase in the DNA damage repair response.

FUNDAMENTO: A doxorrubicina (DOX) é frequentemente usada para tratar muitos tipos de cânceres, apesar da cardiotoxicidade dose-dependente. Como alternativa, o resveratrol é um polifenol que tem demonstrado efeitos cardioprotetores em vários modelos de disfunção cardíaca. OBJETIVO: Este estudo investigou se o tratamento com resveratrol em ratas gestantes protege contra toxicidade induzida por doxorrubicina em cardiomiócitos da ninhada. MÉTODOS: Ratas Wistar (n-8) receberam sresveratrol como suplemento alimentar durante a gestação. No nascimento da ninhada, os corações (9-11) foram usados para se obter a cultura primária de cardiomiócitos. A cardiotoxicidade induzida por DOX e os efeitos da suplementação com resveratrol foram avaliados por marcadores de stress oxidativo, tais como oxidação da diclorofluoresceína diacetato, diminuição da atividade de enzimas antioxidantes, e oxidação do teor total de grupos sulfidrila, além da avaliação da viabilidade celular, geração de danos ao DNA, bem como a resposta de reparo aos danos ao DNA. Um valor de p <0,05 foi considerado estatisticamente significativo. RESULTADOS: Os cardiomiócitos de neonatos de ratas que receberam suplemento resveratrol apresentaram um aumento (p <0,01) na viabilidade das células, e diminuição (p <0,0001) de células apoptóticas/necróticas após o tratamento com DOX, o que está correlacionado às atividades de enzimas antioxidantes e produção de diclorofluoresceína. Além disso, o resveratrol protegeu os cardiomiócitos de danos ao DNA induzidos por DOX, apresentando uma diminuição (p <0,05) nas quebras de DNA induzidas por stress oxidativo, avaliadas pela atividade de enzimas reparadoras do DNA endonuclease III e formamidopirimidina glicosilase. A suplementação com resveratrol aumentou (p <0,05) a expressão da proteína reparadora Sirt6 nos cardiomiócitos dos filhotes. CONCLUSÃO: Essa pesquisa indica que a suplementação com resveratrol durante o período gestacional tem um efeito cardioprotetor no coração da ninhada contra a toxicidade induzida por DOX, o que pode se dever a sua função antioxidante, e o aumento na resposta de danos ao DNA.

L-carnitine protects DNA oxidative damage induced by phenylalanine and its keto acid derivatives in neural cells: a possible pathomechanism and adjuvant therapy for brain injury in phenylketonuria.

Although phenylalanine (Phe) is known to be neurotoxic in phenylketonuria (PKU), its exact pathogenetic mechanisms of brain damage are still poorly known. Furthermore, much less is known about the role of the Phe derivatives phenylacetic (PAA), phenyllactic (PLA) and phenylpyruvic (PPA) acids that also accumulate in this this disorder on PKU neuropathology. Previous in vitro and in vivo studies have shown that Phe elicits oxidative stress in brain of rodents and that this deleterious process also occurs in peripheral tissues of phenylketonuric patients. In the present study, we investigated whether Phe and its derivatives PAA, PLA and PPA separately or in combination could induce reactive oxygen species (ROS) formation and provoke DNA damage in C6 glial cells. We also tested the role of L-carnitine (L-car), which has been recently considered an antioxidant agent and easily cross the blood brain barrier on the alterations of C6 redox status provoked by Phe and its metabolites. We first observed that cell viability was not changed by Phe and its metabolites. Furthermore, Phe, PAA, PLA and PPA, at concentrations found in plasma of PKU patients, provoked marked DNA damage in the glial cells separately and when combined. Of note, these effects were totally prevented (Phe, PAA and PPA) or attenuated (PLA) by L-car pre-treatment. In addition, a potent ROS formation also induced by Phe and PAA, whereas only moderate increases of ROS were caused by PPA and PLA. Pre-treatment with L-car also prevented Phe- and PAA-induced ROS generation, but not that provoked by PLA and PPA. Thus, our data show that Phe and its major metabolites accumulated in PKU provoke extensive DNA damage in glial cells probably by ROS formation and that L-car may potentially represent an adjuvant therapeutic agent in PKU treatment.