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Title in Portuguese: Desenvolvimento de um modelo experimental de esteatohepatite induzida pelo antineoplásico irinotecano
Title: Development of an experimental model of steatohepatits induced by the antineoplastic irinotecan
Author: Costa, Marcelo Leite Vieira
Advisor(s): Ribeiro , Ronaldo de Albuquerque
Keywords: Fígado Gorduroso
Translocação Bacteriana
Citocinas
Issue Date: 2012
Citation: COSTA, M. L.V. Desenvolvimento de um modelo experimental de esteatohepatite induzida pelo antineoplástico irinotecano. 2012. 112 f. Tese (Doutorado em Farmacologia) - Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012.
Abstract in Portuguese: A esteatohepatite não alcoólica (NASH) é um evento adverso do quimioterápico irinotecano extremamente relevante, pois associa-se a uma maior mortalidade após ressecções hepáticas. Até o momento não há na literatura um modelo experimental bem estabelecido de NASH induzido por irinotecano. Objetivo: Estabelecer um modelo experimental de NASH induzida pelo irinotecano em camundongos que simule os aspectos histopatológicos encontrados na clínica. Estudar os mecanismos e mediadores envolvidos na sua fisiopatologia incluindo citocinas inflamatórias, estresse oxidativo e participação da translocação bacteriana intestinal. Métodos: Camundongos machos do tipo Swiss, pesando entre 25 a 30g,foram divididos em grupos experimentais (n=8-10) e foram injetados com solução salina (5 mL/kg, i.p.) ou Irinotecano nas doses 25, 50, 75 or 100 mg/kg, i.p, três vezes por semana em dias alternados. Os animais foram então pesados e sacrificados ao fim das semanas 1, 3, 5, 7 e 9. No sangue foram dosados os níveis de ALT e AST, leucograma, proteínas totais e realizada hemocultura da veia porta e do plexo ocular. Nas amostras do tecido hepático, avaliaram-se os níveis de lipídeos totais, mieloperoxidase, malonaldeído e glutationa (GSNP) seguida da análise histopatológica realizada após preparação da lâmina pelos métodos HE e Masson para avaliar e graduar os critérios histológicos da NASH. As amostras de duodeno foram examinadas histologicamente (HE) para graduar a mucosite. Imunohistoquímica para IL-1, IL-18, NOSi, TNFα e TLR-4 foi realizada tanto nas amostras hepáticas como duodenais. A análise estatística foi realizada empregando o teste t de Student para variáveis não pareadas ou o teste Mann-Whitney quando indicado. Resultados: A dose de 50mg/kg de irinotecano três vezes por semana i.p. (IRI 50) se associou com perda de peso, leucopenia, hepatomegalia, diminuição das proteínas plasmáticas e aumento das enzimas hepáticas (ALT e AST). IRI 50 alterou os parâmetros de estresse oxidativo, elevando a expressão de malonaldeído e diminuindo GSNP com início na primeira semana do experimento. IRI 50 também se associou a todas as alterações histológicas da NASH (esteatose, infiltração neutrofílica e tumefação celular e fibrose) analisadas na sétima semana quando comparado com controle salina. Nas amostras duodenais, observamos alterações histológicas de mucosite severa a partir da terceira semana. Houve também em IRI 50 aumento da imunoexpressão de IL-1, NOSi e TLR-4 tanto nas amostras do fígado como nas do duodeno na semana 7. Nas hemoculturas de sangue portal e orbitário identificou-se o crescimento de enterobactérias gram-negativas desda a primeira semana do experimento. Conclusão: A administração de irinotecano 50mg/kg i.p. três vezes por semana por sete semanas consecutivas é um modelo experimental que reproduz todas as alterações histopatológicas da NASH induzida por irinotecano observadas na clínica. Existem evidências da participação concomitante das citocinas inflamatórias e do estresse oxidativo na patogênese da NASH em nosso modelo. A translocação bacteriana intestinal com bacteremia portal por gram-negativos pode ser o insulto primeiro e o elo de conexão comum entre os diversos fatores fisiopatológicos.
Abstract: The nonalcoholic steatohepatitis (NASH) is a relevant adverse effect of the chemotherapy with irinotecan, since it has been associated with increased surgical mortality after hepatic resections. So far there are no reports in the literature of a well established experimental irinotecan-induced NASH model. Aim: Develop an experimental model of irinotecan-induced NASH in mice that simulate the full histological alterations found in the clinical practice. Study the possible mechanisms and mediators involved into its pathophysiology including inflammatory cytokines, oxidative stress and the participation of intestinal bacterial translocation. Methods: Male swiss mice weighting between 35 and 30g were divided into experimental groups (n=8-10) and were injected with saline (5 mL/kg, i.p.) or irinotecan in the following dosages: 25, 50, 75 or 100 mg/kg, i.p, three times a week every other day. Mice were weighted and killed at the end of the weeks 1, 3, 5, 7 and 9. Measurements of ALT and AST, leukocytes, total proteins were performed in blood samples as well as cultures of portal vein and ocular plexus blood. In the hepatic tissue samples, total lipids, myeloperoxidase, malonaldehyde and nonproteic sulfidryl groups (NPSH) levels were analyzed, followed by histological evaluation, after slide preparation through HE and Masson methods. Duodenal samples were examined histologically for mucositis grading. Immunohistochemistry analysis for IL-1, IL-18, NOSi, TNFα e TLR-4 were performed in both hepatic and duodenal tissue samples. Statistical analysis was carried out through Student’s t test or Mann-Whitney test, as indicated. Results: The dose of 50mg/kg of irinotecan three times a week i.p. (IRI 50) associated to weight loss, low white cell count, hepatomegaly, decreased total plasma proteins and elevated hepatic enzymes (AST and ALT). IRI 50 altered oxidative stress parameters, elevating elevating malonaldehyde and decreasing NSPG levels at hepatic tissue starting at week 1. IRI 50 also was associated to the full histological changes found in NASH (steatosis, neutrophilic infiltration and hepatocyte balloning) when analyzed at the seventh week and compared to saline group. The duodenal samples showed severe mucositis changes starting at week three. It was also demonstrated elevated immunostaining for IL-1, iNOS and TLR-4 in both liver and duodenal samples at week seven. The cultures were positive for gram negative intestinal bacteria in portal and orbital blood since the first experimental week. Conclusion: The administration of the irinotecan 50mg/kg i.p. three times a week for seven consecutive weeks is an experimental model that reproduces all the histological changes found in the irinotecan-associated NASH found in clinical practice. Concomitant participation of inflammatory cytokines and oxidative stress were found to play a role in NASH pathogenesis in this model. Intestinal gram-negative bacterial translocation leading to portal bacteremia may represent the very first hepatic insult and the connection between the pathogenic factors.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/5602
metadata.dc.type: Tese
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