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Title in Portuguese: Caracterização morfofuncional da ototoxicidade por cisplatina em ratos : avaliação do papel da apoptose e da otoproteção por amifostina
Title: Morfofuncional characterization of the ototoxicidade for cisplatina in rats : evaluation of the paper of apoptose and the otoproteção for amifostina
Author: Freitas, Marcos Rabelo de
Advisor(s): Ribeiro, Ronaldo de Albuquerque
Keywords: Perda Auditiva
Cisplatino
Apoptose
Issue Date: 2006
Citation: FREITAS, Marcos Rabelo de. Caracterização morfofuncional da ototoxicidade por cisplatina em ratos : avaliação do papel da apoptose e da otoproteção por amifostina . 2006. 170 f. Tese (Doutorado em Cirurgia) - Universidade Federal do Ceará. Faculdade de Medina, Fortaleza, 2006.
Abstract in Portuguese: Cisplatina (cisdiaminodicloroplatinum) é um agente quimioterápico freqüentemente usado para o tratamento de várias linhagens de neoplasias, mormente as de cabeça e pescoço. Contudo, a ototoxicidade permanece sendo um dos efeitos colaterais causadores de significativa morbidade e que freqüentemente limita sua utilização. O objetivo principal deste trabalho foi desenvolver um modelo experimental para o estudo da ototoxicidade por cisplatina em ratos e, nesse modelo, avaliar se a apoptose fazia parte dos mecanismos de lesão celular. Buscou-se ainda averiguar se o modelo desenvolvido era viável para estudos de otoproteção. Foram utilizados ratos Wistar machos aos quais se administrou cisplatina por via intraperitoneal (IP) nas doses de 24 mg/kg, fracionada em três doses diárias de 8 mg/kg ou 16 mg/kg em infusão única. Os animais foram avaliados através de emissões otoacústicas evocadas produtos de distorção (EOAPD) ou potenciais auditivos evocados de tronco encefálico (PAETE) no terceiro (D3) e quarto (D4) dias após o início da infusão das drogas. Ao final da avaliação funcional auditiva, um grupo de animais teve suas cócleas removidas para estudo morfológico por microscopia óptica em colorações por hematoxilinaeosina (HE) e imunohistoquímica para apoptose pelo método TUNEL e para detecção de caspase 3. A um grupo de animais injetados com cisplatina 24 mg/kg foi realizada uma administração prévia de amifostina via IP na dose de 240 mg/kg, dividida em três doses diárias de 80 mg/kg/dia. Os animais tratados, diferente de seus controles, apresentaram uma significativa redução de peso a partir do primeiro ou segundo dia após a administração das drogas, que não foi diferente para ambas as doses. A mortalidade foi baixa até o terceiro dia, mas aumentou significativamente no quarto dia. O grupo tratado com 24 mg/kg mostrou diminuição significativa da amplitude das EOAPD e aumento do limiar eletrofisiológico pelo PAETE no D3 e D4. A dose de 16 mg/kg não foi capaz de promover redução significativa da amplitude das EOAPD, mas promoveu elevação do limiar auditivo dos animais, detectado através de PAETE. As lesões cocleares verificadas no estudo morfológico se deram na estria vascular e nas células ciliadas externas, e os escores de lesão foram significativamente maiores que nos grupos controle apenas com a dose de 24 mg/kg. A apoptose foi o mecanismo de lesão responsável pela ototoxicidade da cisplatina na dose de 16 mg/kg quando os animais foram avaliados no D3. Já em doses maiores (24 mg/kg) ou por um tempo mais prolongado de avaliação (D4) outras vias de lesão celular estavam envolvidas. A amifostina promoveu proteção contra a otoxicidade causada pela cisplatina tanto na avaliação funcional quanto na morfológica. Assim, em ratos, a dose fracionada de 24 mg/kg de cisplatina com avaliação funcional no terceiro dia após o início da administração por PAETE e morfológica por microscopia óptica em colorações por HE, constitui-se em um modelo viável para estudos de ototoxicidade. Também se presta para a pesquisa dos mecanismos envolvidos com técnicas de imunohistoquímica e ainda para a avaliação de drogas otoprotetoras.
Abstract: Cisplatin (cis-diamminedicloroplatinum) is an antineoplastic drug frequently used in the treatment of a variety of cancers, specially the head-and-neck cancer. Ototoxicity, however, has been noted as a common side-effect of cisplatin, which may lead to significant interruptions in treatment, possibly impacting on local tumor control and patient survival. The aim of this work was to develop an experimental model in rats able to study the ototoxicity as a side effect of cisplatin and to perform otoprotection studies. In addition, we evaluated if apoptosis was involved in the cellular toxicity caused by cisplatin. Male Wistar rats were intraperitoneally (i.p.) treated with 24 mg/kg of cisplatin, which was divided into three equal doses (8mg/kg) or a single i.p. administration of 16 mg/kg. The animals were evaluated by distortion product otoacoustic emission (DPOAE) or brainstem evoked response audiometry (BERA) on the 3rd and 4th days after the cisplatin injection. After the functional hearing evaluation, a group of animals had their cochleas excised and processed for hematoxylin-eosin (HE) staining, terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated deoxyuridine triphosphate nick end-labeling (TUNEL), and immunostaining with a caspase-3 antibody. In another set of experiments, amifostine (240 mg/kg. i.p. divided in three daily doses of 80 mg/kg) was administered immediately before the cisplatin (24mg/kg). Treatment with cisplatin caused a significant body weigh loss starting on the 1st or 2nd days when compared to non-treated animals. The mortality rate remained low until the 3rd day with significant enhance on day 4. The treatment with cisplatin 24 mg/kg, but not 16 mg/kg, resulted in a significant decrease of the DPOAE. Both doses promoted an increase of the hearing limiar detected by BERA on day 3 and 4. Morphological observations indicate cochlear lesions mainly in the vascular stria and outer hair cells. Only the scores of cochlear lesions of animals treated with the highest dose of cisplatin were significant different when compared to the non-treated group. Apoptosis was involved in the cellular toxicity caused by cisplatin 16 mg/kg, on day 3. In the highest dose or for more drawn out time, however, others mechanisms of cell toxicity must be involved. Amifostine prevented the cisplatin ototoxicity detected by functional evaluation as well as the morphological analysis. Thus, in rats, the intraperitoneal injection of cisplatin 24 mg/kg, divided into 3 equal doses, consist in a viable model for study of this adverse effect of cisplatin, with ototoxicity detected by functional evaluation with BERA and morphologic evaluation by optic microscopy for HE stains, in the third day after the beginning of the administration. Moreover, it is useful for the research of the involved mechanisms with immunostaining techniques, and still for the evaluation of otoprotective drugs.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/7742
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