Impacto da terapia de privação androgênica com o agonista do receptor do hormônio liberador de gonadotrofinas (Leuprolide) no coração
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Tese de doutorado
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Resumo
A terapia de privação androgênica (TPA) tem sido o tratamento de escolha para
pacientes com câncer de próstata (CaP), sendo os agonistas dos receptores do
hormônio liberador de gonadotrofinas (aGnRHr), como o leuprolide (LP), uma
importante estratégia terapêutica. Apesar do benefício no aumento da sobrevida dos
pacientes com câncer promovido pelo uso dos aGnRHr, a ocorrência de eventos
cardiovasculares adversos tem sido associada à TPA. No entanto os mecanismos
subjacentes relacionados a este efeito cardíaco adverso, ainda permanecem pouco
esclarecidos. O objetivo deste trabalho é investigar o impacto cardíaco da TPA in vivo
ocasionada pelo tratamento com LP. Para isto, utilizamos camundongos C57BL/6
machos, de 8 a 10 semanas, os quais receberam PBS (controle-CTR) ou injeção única
de LP (110 mg/kg). Após 7 dias, realizamos o exame de ecocradiografia para avaliar
a função cardíaca e teste de ELISA para medir os níveis plasmáticos de testosterona
e do hormônio luteinizante. O coração foi removido para análises de expressão gênica
e imunofenotipagem cardíaca. Cardiomiócitos (CMs) foram isolados para
caracterização morfométrica e contrátil. A presença do mRNA para GnRHr foi
identificada no coração, sendo que o tratamento com LP induziu redução nos níveis
deste transcrito. Confirmando a eficácia da TPA, os níveis plasmáticos de testosterona
diminuíram nos animais tratados com LP, e os níveis de LH aumentaram. Os dados
funcionais medidos pela ecocardiografia apontaram para uma redução da massa
ventricular e da espessura da parede posterior ventricular na diástole em animais
tratados com LP. Esses achados foram confirmados no plano celular por meio da
morfometria que indicou redução da área, largura e comprimento dos miócitos
ventriculares isolados de camundongos LP. Também foi observado que CMs de
animais tratados com LP apresentaram um aumento na produção de ânion superóxido
mitocondrial, confirmando a presença de estresse mitocondrial. Nesta mesma linha,
os CMs de camundongos tratados com LP exibiram uma redução em todos os
parâmetros contráteis, o que foi confirmado também por meio da medida da amplitude
do transiente de cálcio intracelular, que se apresentou reduzido nas células de animais
LP. Tratamento com LP também reduziu os macrófagos residentes cardíacos e
linfócitos B, evidenciando um desbalanço na homeostasia imunológica cardíaca.
Tendo em vista os efeitos cardíacos da testosterona e o fato de que seus níveis estão
reduzidos durante o tratamento com LP, em um segundo momento realizamos a
orquiectomia (ORX) dos camundongos e investigamos as consequências desta
redução para os parâmetros cardíacos. Inicialmente confirmamos a presença do
receptor de andrógeno (RA) no coração por meio da técnica de PCR em tempo real.
Além disso, observou-se que o tratamento com LP induz aumento da expressão deste
receptor. Também de forma muito interessante, observou-se uma redução na área
dos CMs provenientes de camundongos submetidos a ORX, com diminuição de
largura e comprimento celular. Também similar ao observado no grupo LP, observou se uma redução da contratilidade no grupo ORX em relação ao SHAM. Em conjunto,
estes dados apontam para o fato de que a redução dos níveis de testosterona pode
desempenhar um papel nos efeitos cardíacos promovidos pelo tratamento com LP,
revelando assim um possível mecanismo envolvido nos efeitos adverso da terapia de
privação androgênica.
Abstract
Androgen deprivation therapy (ADT) has been the treatment of choice for prostate
cancer (PCa) patients, with gonadotropin-releasing hormone receptor agonists
(aGnRHr), such as leuprolide (LP), being an important therapeutic strategy. Despite
the survival benefit for PCa patients provided by aGnRHr use, adverse cardiovascular
events have been associated with ADT. However, the underlying mechanisms related
to this adverse cardiac effect remain poorly understood. The aim of this study is to
investigate the cardiac impact of ADT in vivo caused by LP treatment. For this purpose,
we used male C57BL/6 mice, 8 to 10 weeks old, which received PBS (control-CTR) or
a single injection of LP (110 mg/kg). After 7 days, we performed echocardiography to
evaluate cardiac function and ELISA tests to measure plasma levels of testosterone
and luteinizing hormone. The heart was removed for gene expression analyses and
cardiac immunophenotyping. Cardiomyocytes (CMs) were isolated for morphometric
and contractile characterization. mRNA for GnRHr was identified in the heart, and LP
treatment induced a reduction in the levels of this transcript. Confirming the efficacy of
ADT, plasma testosterone levels decreased in LP-treated animals, while LH levels
increased. Functional data measured by echocardiography indicated a reduction in
ventricular mass and thickness of the ventricular posterior wall in diastole in LP-treated
animals. These findings were confirmed at the cellular level through morphometry,
which indicated a reduction in the area, width, and length of ventricular myocytes
isolated from LP mice. It was also observed that CMs from LP-treated animals showed
an increase in mitochondrial superoxide anion production, confirming the presence of
mitochondrial stress. In the same line, CMs from LP-treated mice exhibited a reduction
in all contractile parameters, which was also confirmed by measuring the amplitude of
the intracellular calcium transient, which was reduced in LP animal cells. LP treatment
also reduced cardiac resident macrophages and B lymphocytes, indicating an
imbalance in cardiac immune homeostasis. Considering the cardiac effects of
testosterone and the fact that its levels are reduced during LP treatment, we
subsequently performed orchiectomy (ORX) on mice and investigated the
consequences of this reduction for cardiac parameters. Initially, we confirmed the
presence of the androgen receptor (AR) in the heart using real-time PCR. Furthermore,
it was observed that LP treatment induces an increase in the expression of this
receptor. Also, very interestingly, a reduction in the area of CMs from ORX mice was
observed, with a decrease in cell width and length. Also similar to what was observed
in the LP group, a reduction in contractility was observed in the ORX group compared
to SHAM. Together, these data suggest that the reduction in testosterone levels may
play a role in the cardiac effects promoted by LP treatment, thus revealing a possible
mechanism involved in the adverse effects of androgen deprivation therapy.
Assunto
Farmacologia, Neoplasias da Próstata, Tratamento Farmacológico, Leuprolida, Testosterona, Cardiopatias
Palavras-chave
Coração, Testosterona, Terapia de privação androgênica, Leuprolide, Orquiectomia