Effect of ionizing radiation and chemotherapy in cardiac tissue and expression of B type

A utilização de biomarcadores cardioespecíficos vem sendo recomendado como ferramenta útil na monitoração e identificação precoce de lesão cardíaca, em decorrência do potencial de cardiotoxicidade da terapêutica oncologica. O objetivo do presente estudo foi avaliar o nível plasmático do peptídeo natriurético do tipo B (BNP) e da expressão gênica do BNP e outros genes relacionados a sua síntese, a interleucina-6 (IL-6), fator β1 de transformação de crescimento (TGF-β1) e procolágeno tipo I, mediante a associação dos agentes antineoplásicos docetaxel e ciclofosfamida (TC) e da radiação ionizante (IR) no coração de ratas Wistar, 2 meses após o término do tratamento. Para isso, Ratas Wistar (3-4 meses, n=7) foram irradiadas no coração com dose única de 20Gy, em um campo ântero-posterior de 2x2cm2, em acelerador linear com feixe de energia nominal de 6 MeV; outras (n=7) foram tratadas (4 ciclos, com 7 dias de intervalo) com docetaxel (12,5 mg/Kg) e ciclofosfamida (50 mg/Kg) e irradiadas após 7 dias do tratamento quimioterápico. Como controle (n=7), animais não irradiados e não tratados com quimioterápicos. Após 2 meses do fim do tratamento, a eutanásia dos animais foi realizada. Amostras de plasma e tecido cardíaco, ventrículo esquerdo (VE), foram coletadas. Por ensaio ELISA foi quantificada a concentração plasmática de BNP; parte do tecido cardíaco foi fixado, incluído em parafina e cortado em micrótomo, para assinalar a presença de BNP no VE, avaliação qualitativa, pela técnica de imunohistoquímica (IHQ); e a outra parte para a técnica RT-qPCR, onde foram avaliados a expressão relativa de mRNA dos genes do BNP, IL-6, TGF-β1 e procolágeno tipo I. Na IHQ o grupo controle apresentou uma marcação pontual, enquanto que os grupos tratados apresentaram uma marcação mais difusa, sendo que o grupo TC+IR foi o que apresentou maior dispersão na marcação do BNP no tecido cardíaco. Embora não tenha sido observado no ensaio ELISA uma diferença significativa entre as concentrações plasmáticas de BNP dos grupos tratados em relação ao controle, nota-se uma tendência de aumento no grupo TC+IR. Na analise por RT-qPCR, a expressão relativa de BNP foi similar ao apresentado no ELISA. O grupo TC+IR foi o grupo que apresentou maior expressão gênica de BNP, porém a diferença não é significativa em relação ao controle. A única análise em que se obteve diferença na expressão gênica em relação ao controle foi a do gene IL-6 que apresentou expressão reduzida. Todos os demais genes analisados por RT-qPCR apresentaram uma expressão similar ao controle. Assim, os resultados obtidos sugerem que o BNP não se apresentou como um bom biomarcador cardioespecífico para identificação precoce de lesão cardíaca, no período a qual foi avaliado. As ratas Wistar, 2 meses após a submissão do tratamento, não apresentaram um resultado diferenciado em relação ao controle, nos genes TGF-β1 e procolágeno tipo I, sugerindo ausência de um quadro de remodelamento cardíaco. Entretanto, apresentou redução significativa do gene IL-6, no grupo TC+IR, propondo ação anti-inflamatória do BNP, que no mesmo grupo, apresentou uma tendência de aumento em sua expressão gênica.The use of specific cardiac biomarkers has been recommended as a useful tool in the early identification and monitoring of cardiac injury, due to the potential cardiotoxicity of oncological therapy. The aim of this study is to investigate, analyze and evaluate the reaction of B-type natriuretic peptide (BNP), interleukin-6 (IL-6), transforming growth factor β1 (TGF-β1) and procollagen type I in its expression and release by the association of antineoplastic agents Docetaxel and Cyclophosphamide (TC) and ionizing radiation (IR) in the heart of Wistar rats, 2 months after the end of treatment. For this, Wistar rats (3-4 months, n = 7) were irradiated in the heart with a single dose of 20 Gy, in a anteroposterior field of 2x2cm2 in linear accelerator with nominal energy beam of 6 MeV, other (n = 7) were treated (four cycles with a 7-day interval) with docetaxel (12.5 mg / kg) and Cyclophosphamide (50 mg / kg) and irradiated after 7 days of chemotherapy. As a control (n = 7), non-irradiated animals not treated with chemotherapy. 2 months after the end of treatment, euthanasia was performed. Samples of plasma and heart tissue, left ventricular (LV) were collected. The plasma concentration of BNP was quantified by ELISA, part of the heart tissue was fixed, embedded in paraffin and cut in microtome, to signal the presence of BNP in the LV, qualitative evaluation by immunohistochemistry (IHC), and the other party to technique RT-qPCR were evaluated in the relative expression of mRNA of the genes of BNP, ANP, IL-6, TGF-β1 and procollagen type I. In the control group IHC showed a marking point, while the treated groups showed a more diffuse labeling, and the CT + RT group showed the greatest dispersion. Although it was not observed in the ELISA assay a significant difference between plasma concentrations of BNP treated groups compared to control, there is an increasing trend in the CT + RT group. In the analysis by RT-qPCR, the relative expression of BNP was similar to that shown in the ELISA. The CT + RT group was the group that showed higher gene expression of BNP, but the difference is not significant compared to control. The only analysis that which obtained difference in gene expression compared to control was the IL-6 gene that showed low expression. All other genes analyzed by RT-qPCR showed an expression similar to control. Therefore, the outcome is that BNP did not appear as a good specific cardiac biomarker for early identification of cardiac disease, within 2 months after treatment in Wistar rats, by effect of the action of cardiotoxic selected treatment protocols, since none of their quantitative assessments showed a differentiated result compared to control, however, there was no evidence that, in the meantime, there would be a scenario in development, or advanced of cardiac remodeling