Efeitos do fracionamento da dose de energia na terapia fotodinâmica em tumor de cólon em ratos

Abstract

Objetivo: Avaliar a influência do fracionamento da dose de energia sobre o estresse oxidativo, via peroxidação lipídica, e tipo de morte celular em tumores de cólon induzidos experimentalmente em ratos. Métodos: Foram utilizados 50 ratos Wistar, totalizando 116 amostras tumorais, distribuídos em três grupos: irradiação contínua (G1 = 47 amostras; 200 J/cm2 ), irradiação fracionada (G2 = 57 amostras; 40 J/cm2 , intervalo de escuro de 150 s, 160 J/cm2 ), grupo controle (G3 = 12 amostras; sem fotossensibilizador e sem irradiação), sendo os mesmos subdivididos após a irradiação laser segundo o tempo transcorrido entre o final da irradiação e a morte dos animais (G1A e G2A, 0 h; G1B e G2B, 3 h; G1C e G2C, 24 h; G1D e G2D, 48 h). Os animais dos grupos G1 e G2 receberam a aplicação do fotossensibilizador (Photogem®, 2mg/Kg de peso i.v.) 3 horas antes da irradiação laser (630 nm, intensidade de 200 mW/cm2 , duração total da irradiação de 1320 s). A irradiação foi realizada através de uma fibra óptica com difusor cilíndrico guiada via endoscópica até os tumores no cólon dos animais. Resultados: Foi observado um aumento estatisticamente significante na peroxidação lipídica (G2A > G1A; p = 0,008) e no índice de necrose tumoral (G2C > G1C; p = 0,043) do grupo irradiação fracionada em relação ao grupo irradiação contínua, indicando uma correlação direta entre o aumento na geração de EROs e o aumento na indução de morte celular, via necrose, associados ao fracionamento da dose de energia na terapia fotodinâmica (TFD), não houve porém, diferença estatisticamente significante entre os grupos G1 e G2 em relação aos índices apoptóticos obtidos através das técnicas TUNEL e imuno-histoquímica (Caspase-3 clivada). Conclusão: O fracionamento da dose de energia influencia diretamente no processo de peroxidação lipídica induzindo um aumento nos índices de morte celular via necrose na fase inicial do processo aumentando significativamente a eficácia da TFD sobre as neoplasias de cólon em ratos.

Purpose: To evaluate the influence of the energy dose fractionation in the effectiveness of photodynamic therapy (PDT) in colorectal cancer in rats. We investigated the relationship between lipid peroxidation and cancer cells death. Methods: Fifty Wistar rats summing up 116 tumor samples were divided into three groups: continuous irradiation (G1= 47 samples; 200 J/cm2 ), fractionated irradiation (G2=12 samples; 40 J/cm2 ; dark interval of 150 s; 160 J/cm2 ) and control group (G3 = neither photosensitizer (PS) nor irradiation). G1 and G2 groups were photosensitized with Photogem® (2mg/Kg i.v.) three hours before laser irradiation. The laser energy delivered endoscopycally through an optic fiber with a cylindrical diffuser to the colon tumors. After laser irradiation the rats both groups were subdivided based on the time passed between the end of the irradiation and the animal death (G1A e G2A, 0h; G1B e G2B, 3h; G1C e G2C, 24h; G1D e G2D, 48h). Results: A lipid peroxidation was significantly increases (G2A > G1A; p= 0,008) as well as in the index of tumoral necrosis (G2C > G1C; p= 0,043) indicating a direct correlation between the increase in the ROS production and the necrosis area related to the light dose fractionation, however, there was no significant difference between the groups G1 and G2 regarding the apoptosis index (TUNEL or caspase-3 cleaved). Conclusion: Fractionation enhanced significantly the efficiency of the PDT of the colorectal tumor.