MediaÃÃo dos receptores TLR2, NOD1, e da ProteÃna MYD88 na modulaÃÃo da mucosite intestinal induzida pelo irinotecano

• Main Author: Deysi Viviana Tenazoa Wong
• Other Authors: Ronaldo de Albuquerque Ribeiro
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal do Cearà 2013
• Subjects: ProteÃna Adaptadora de SinalizaÃÃo NOD1; Camptothecin; Mucositis; Toll-like Receptors; Nod1 Signaling adaptor protein; FARMACOLOGIA
• Online Access: http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=13506

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico === O cÃncer colorretal (CCR) Ã uma das neoplasias mais prevalentes em todo o mundo, sendo uma das principais causas de Ãbito por cÃncer. Dentre as drogas utilizadas como primeira linha no tratamento do CCR e do CCR metastÃtico hepÃtico, o irinotecano apresenta destaque pelo impacto sobre o aumento da sobrevida dos pacientes. Contudo, o surgimento de efeitos colaterais associados ao irinotecano (IRI), como a mucosite intestinal (MI), tem impactado negativamente no curso terapÃutico do paciente, observando-se atrasos nos ciclos subsequentes de quimioterapia, reduÃÃo de doses e, por vezes, interrupÃÃo do tratamento. A MI e a diarrÃia grave sÃo efeitos colaterais frequentes que pode atingir de 15-25% dos pacientes em quimioterapia. Objetivos: Estudar os parÃmetros funcionais da barreira intestinal e os mecanismos envolvidos na mucosite intestinal induzida pelo Irinotecano e seu metabÃlito ativo, SN-38. MÃtodos: Camundongos C57BL/6 machos (WT), 20-25g, foram divididos em grupos (n=6-8), administrados por 4 dias com salina (5 mL/Kg, i.p) ou com irinotecano (IRI, 75 mg/Kg, i.p). Os animais foram analisados no 5Â dia [D5] ou 7Â dia [D7] quanto ao peso corpÃreo, escores de diarreia, contagem de leucÃcitos. ApÃs sacrifÃcio, uma amostra de intestino foi coletada para dosagem de mieloperoxidase, anÃlise histopatolÃgica, morfomÃtrica, e imunohistoquÃmica para TLR4. Adicionalmente, realizou-se o teste de permeabilidade e perfusÃo intestinal in vivo. Avaliou-se tambÃm a bacteremia e a translocaÃÃo bacteriana em linfonodo mesentÃrico e fÃgado. Em adiÃÃo, a participaÃÃo de receptores Toll-like 2 (TLR2), 4 (TLR4) e 9 (TLR9) da proteÃna adaptadora MyD88 e NOD1 na mucosite intestinal foi verificada pelo uso de camundongos knockout com deleÃÃo gÃnica especÃfica para aqueles receptores e seus respectivos camundongos selvagens (WT). Adicionalmente, realizou-se a avaliaÃÃo dos efeitos in vivo e in vitro do SN-38. Os dados foram analisados com ANOVA/teste de Bonferroni ou Kruskal Wallis/teste de Dunn. P<0,05 foi aceito. (Protocolo CEPA 99/10). Resultados: A injeÃÃo de IRI causou uma significativa (P<0,05) perda ponderal, leucopenia e diarreia, associada a um aumento da infiltraÃÃo de neutrÃfilos no jejuno, Ãleo e pulmÃo, com alteraÃÃes morfomÃtricas e uma intensa destruiÃÃo da arquitetura dos vilos e criptas, apoptose celular em camundongos WT versus animais injetados com salina. AlÃm disso, o IRI induz uma alteraÃÃo da barreira intestinal evidenciada pela diminuiÃÃo da excreÃÃo de lactulose, aliado a um aumento significativo (P<0,05) da secreÃÃo intestinal de sÃdio, potÃssio e cloreto. Os camundongos injetados com Irinotecano apresentaram bacteremia e translocaÃÃo bacteriana (P<0,05) no linfonodo mesentÃrico e fÃgado, quando comparados ao grupo salina. A identificaÃÃo bioquÃmica das bactÃrias translocadas evidenciou a presenÃa de Escherichia coli (75%), Citrobacter sp. (17,2%), BactÃrias Gram-Negativas NÃo-Fermentadoras e Pseudomona aeruginosa (18%) no grupo injetado com Irinotecano, aliado a um significativo aumento (P<0,05) da imunomarcaÃÃo para TLR4 no intestino de animais injetados com IRI D5 (4[3-4]) e D7 (4[3-4]) versus o grupo salina (1,5[1-4]). Observamos que a deleÃÃo gÃnica para o receptor TLR2 e a proteÃna adaptadora MyD88, mas nÃo para TLR4 ou TLR9, preveniram a perda ponderal e o dano funcional, relacionado aos eventos de diarreia, bem como as alteraÃÃes morfomÃtricas, histopatolÃgicas, infiltraÃÃo de neutrÃfilos e bacteremia induzida pelo Irinotecano versus o grupo WT injetado com IRI (P<0,05). Entretanto, a deficiÃncia genÃtica de NOD1 conferiu uma reduzida diarreia, sem reverter o dano prÃ-inflamatÃrio induzido pelo IRI. Adicionalmente, o SN-38 causou um aumento da atividade de mieloperoxidase (P<0,05), sem alterar a secreÃÃo intestinal na alÃa isolada de camundongos (P>0.05) versus o grupo injetado com salina. O SN38 foi capaz de induzir alteraÃÃes morfolÃgicas nas cÃlulas intestinais de ratos (IEC-6). ConclusÃo: O IRI induziu alteraÃÃo dos parÃmetros funcionais, detectadas pelo teste de permeabilidade e de perfusÃo intestinal. O IRI induziu uma bacteremia e translocaÃÃo bacteriana para ÃrgÃos perifÃricos. AlÃm disso, a deficiÃncia do receptor Toll-like do tipo 2, e da proteÃna MyD88 previniu o dano intestinal e a diarreia induzida pelo IRI. Contudo, a deficiÃncia de receptores NOD1 somente melhorou a diarreia. Adicionalmente, o SN38 foi associado a um aumento da infiltraÃÃo de neutrÃfilo, sem alteraÃÃo da secreÃÃo intestinal no modelo de alÃa isolada. === The Colorectal Cancer (CRC) is one of the most prevalent neoplastic diseases in the world and is one leading cause of death. Irinotecan is a drug used as first line treatment for CRC and its liver metastases and has markedly improved the overall survival of patients. However, irinotecan-related side-effects, which include intestinal mucositis (IM), have impacted negatively on therapeutic outcome, leading to delayed chemotherapy cycles, dose reductions and treatment interruption. IM and life-threatening diarrhea may affect up to 15-25% of patients under irinotecan-based cancer chemotherapy regimens. Aims: To study the intestinal barrier function and the mechanisms involved in the IM induced by irinotecan and its active metabolite, SN-38. Methods: Male C57BL/6 mice (WT, n=6-8) were divided into groups and injected with saline (5 mL/kg, i.p.) or irinotecan (IRI, 75 mg/kg, i.p.) for 4 days. Body weight, diarrhea and blood leukocyte count were assessed on days 5 [D5] and 7 [D7]. Following euthanasia, intestinal samples were collected for histopathology, morphometry, mieloperoxidase and imunohistochemistry assays. In addition, in vivo intestinal permeability and perfusion tests were performed. Bacteremia and bacterial translocation to mesenteric lymph node and liver were further carried out. Additionally, the participation of toll-like receptors 2 (TLR2), 4 (TLR4) and 9 (TLR9), the adaptor protein MyD88 and NOD1 receptor in the pathogenesis of IM were investigated by the use of WT mice and knockout with target gene disruptions. Furthermore, the in vivo and in vitro effects of SN-38 were studied. Data analysis was performed with ANOVA/Bonferroniâs test or Kruskal Wallis/Dunnâs test. P<0,05 was accepted. (CEPA 99/10). Results. IRI-injected WT mice presented a marked (P<0.05) weight loss, leukopenia, diarrhea, increased neutrophil infiltration in lung, jejunum, ileum associated with villi and crypt morphologic alteration and apoptotic cell death versus saline-administered mice. Besides, reduced lactulose renal excretion, gut secretion of sodium, potassium and chloride evidenced intestinal barrier dysfunction in IRI-injected WT mice versus saline-administered control mice (P<0.05). Bacterermia and bacterial translocation to mesenteric lymph node and liver were also observed in the IRI group. Biochemical identification of translocating bacteria revealed the presence of Escherichia coli (75%), Citrobacter sp. (17.2%), non-fermenting gram-negative bactÃria and Pseudomona aeruginosa (18%) in blood samples of IRI-injected mice. In addition, an increased TLR4 imunoexpression was detected in that group (IRI D5: 4[3-4] and D7: 4[3-4]) when compared with saline control (1.5[1-4]). Gene deletion to TLR2 and MyD88, but not to TLR4 or TLR9, prevented weight loss, diarrhea, intestinal morphometric alterations, neutrophil infiltration in the gut and bacteremia development versus the IRI-injeted WT group (P<0.05). However, NOD1 deletion was protective only against IRI-induced diarrhea without affecting the inflammatory infiltration. Furthermore, SN-38 promoted a marked neutrophil infiltration in ileum loops (P<0.05) but did not induce intestinal secretion of liquids (P>0.05) versus saline injected mice. Besides, cultured intestinal cells (IEC-6) incubated with SN-38 presented morphological changes in comparison to DMEN-cultured cells. Conclusions: IRI induced functional alterations in the gut and also bacteremia and bacterial translocation to peripheral organs. TLR2 and MyD88 deficiency prevented IRI-related intestinal damage and the diarrhea. However, NOD1 deficiency was protective only against diarrhea development. In addition, SN-38 might be responsible for the intestinal inflammatory reaction without affecting gut secretion of liquids.