Nome do Projeto
Investigação do papel do envelhecimento na dor oncológica: Investigação do 7-cloro-4-(fenilselanil)quinolina como alternativa terapêutica
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
20/04/2020 - 20/04/2024
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Biológicas
Resumo
Apesar dos avanços no tratamento quimioterápico, atualmente o câncer é a segunda principal causa de morte no mundo e a dor é o sintoma mais comum presente em pacientes oncológicos, tanto em tratamento como pós-tratamento quimioterápico. Aproximadamente, um terço dos pacientes com câncer apresenta dor no momento do diagnóstico, mais de 50% sentem dor em algum momento da doença e esse número pode aumentar para quase 90% em casos de doença avançada. O estresse gerado pela dor não controlada pode levar a lentificação de processos de reabilitação e de recuperação de danos, redução de capacidade funcional e aumento de dependência, além de estar associado a alterações do humor, isolamento social, distúrbio do sono, alterações do apetite, dificuldade de movimentação e deambulação, prejuízo da auto avaliação de saúde, aumento da necessidade de gastos com cuidados de saúde e comprometimento da qualidade de vida. A maioria dos casos de dor oncológica é originada pela compressão do tumor nos ossos, nervos ou outros órgãos, mas também pode estar relacionada com os tratamentos. Estudos prévios do nosso grupo de pesquisa buscaram investigar o papel do envelhecimento na neuropatia causada pelo uso de quimioterápicos. Os resultados preliminares revelaram que os camundongos velhos (Swiss) são mais susceptíveis ao desenvolvimento da neuropatia e que o composto 7-cloro-4-(fenilselanil)quinolina (4-PSQ) reduz esta toxicidade. Baseado nestes promissores resultados, pretende-se ampliar este estudo, avaliando a dor oncológica (causada pelo câncer e pela associação do câncer e do uso do tratamento quimioterápico). Pretende-se avaliar se os camundongos velhos também são mais susceptíveis ao desenvolvimento da dor oncológica, os mecanismos envolvidos, e por fim investigar o potencial terapêutico do 4-PSQ nestes protocolos.

Objetivo Geral

Investigar o papel do envelhecimento na dor oncológica e elucidar o potencial farmacológico do composto sintético 7-cloro-4-(fenilseleno)quinolina (4-PSQ), a fim de identificar uma nova alternativa terapêutica.

Justificativa

O envelhecimento populacional é um fenômeno mundial que impõe grandes desafios e demanda a implementação de políticas públicas específicas (Beard et al., 2016; IBGE, 2010). Segundo a Organização Mundial da Saúde, até 2025, o Brasil será o sexto país do mundo em número de idosos. Estudos têm demonstrado que as doenças oncológicas têm sido muito mais recorrentes em idosos porque estão relacionadas ao envelhecimento das células e à falta de proteção hormonal, características da idade avançada. A dor é o sintoma mais comum, temido e oneroso presente em pacientes oncológicos, geralmente aumenta com a progressão do câncer, afetando de 75 a 90 % dos pacientes com câncer metastático ou em estágio avançado.
Nesse contexto, destaca-se que apesar das inúmeras campanhas de prevenção, dos avanços no tratamento e da redução nos índices de mortalidade, o câncer continua sendo um dos problemas de saúde pública de maior prevalência mundial (Antoniazzi et al., 2019; Santos et al., 2019). A Organização Mundial de Saúde classifica a dor decorrente do câncer como uma emergência médica mundial, devido à sua alta ocorrência, fisiopatologia complexa e dificuldade de tratamento (Gupta et al., 2018). Cabe mencionar ainda que um número considerável de pacientes relataram a baixa eficácia e os inúmeros efeitos adversos relacionados as terapias atualmente disponíveis (Plante e Vanitallie, 2010). Nesse sentido, a reduzida compreensão dos mecanismos envolvidos na dor causada pelo câncer e a falta de alvos seletivos para o tratamento representam as principais limitações para o desenvolvimento de terapias alternativas que sejam eficazes e seguras para os pacientes.
As drogas quimioterápicas, atualmente, são a base do tratamento sistêmico do câncer. Entretanto, apesar da eficácia destes fármacos em limitar ou inibir o crescimento tumoral, a quimioterapia é frequentemente acompanhada de efeitos adversos que dificultam a adesão do paciente ao tratamento, podendo levar à redução da dose necessária para o efeito antitumoral ou, até mesmo, à interrupção do tratamento (Thurston, 2006). Os efeitos adversos mais frequentemente associados à quimioterapia do câncer são as lesões no trato gastrintestinal, a supressão da medula óssea, náuseas, vômitos, queda de cabelo e a neuropatia periférica (Thurston, 2006).
A neuropatia periférica pode manifestar-se na forma de alterações sensoriais, caracterizadas por disestesia, parestesia e dor. Cerca de 30 a 40% dos pacientes submetidos a quimioterapia podem desenvolver neuropatia periférica e experimentar sintomas de dor e distúrbios sensoriais (Areti et al., 2014). A dor neuropática acomete o sistema somatossensorial alterando sua função e estrutura (Sisignano et al., 2014; Finnerup et al., 2015; Gilron et al., 2015), de modo que a lesão tecidual ocasionada, geralmente, excede a capacidade de reparação do organismo. Uma vez que esse tipo de dor é frequentemente mais severa, debilitante e de difícil tratamento, principalmente porque os mecanismos fisiopatológicos não encontram-se plenamente estabelecidos, as terapias clínicas disponíveis são muitas vezes inadequadas, sua eficácia é imprevisível e na maioria dos casos apresentam efeitos adversos (Kamerman et al., 2015). Em suma, o tratamento da dor neuropática induzida por tratamento quimioterápico continua sendo um desafio.
Neste contexto, a elucidação dos mecanismos envolvidos na dor em pacientes oncológicos, destacando-se entre esses a população idosa, torna-se cada vez mais relevante, uma vez que tanto a patologia quanto o tratamento conduzem a um quadro de dor. Devido à complexidade fisiopatológica, entre os 5 milhões de pacientes oncológicos com dor crônica no Brasil, aproximadamente 15% não tem os sintomas completamente aliviados. Além disso, o tratamento do quadro doloroso desenvolvido é muitas vezes difícil devido aos múltiplos aspectos que influenciam a expressão da dor e o seu manejo nessa situação (Brasil, 2016). Nesse sentido, destaca-se que o tratamento da dor oncológica no idoso é ainda mais complexo, uma vez que uma série de alterações, tais como a neurobiologia do envelhecimento, a sua relação com a dor, as mudanças na farmacocinética, o metabolismo, a composição corporal, a polifarmácia e os fatores cognitivos e afetivos, devem ser consideradas. Neste sentido, é importante que as buscas por novas abordagens terapêuticas considerem as especificidades destes pacientes.
A dor oncológica apresenta uma neurobiologia multifatorial, sendo que o mecanismo principal característico do câncer corresponde a proliferação excessiva de células cancerígenas. Concomitantemente a isso, ocorre a ativação do sistema imunológico o qual causa uma alteração no microambiente externo que envolve as células cancerígenas, recrutando os macrófagos, os neutrófilos e as células T, os quais promovem a proliferação de mediadores inflamatórios. De fato, sabe-se que o processo inflamatório é frequentemente acompanhado por um aumento de espécies reativas, formando um microambiente oxidativo em torno das células tumorais, tanto pelas células cancerígenas diretamente quanto pela ativação de o sistema imunológico, indiretamente (Mantyh et al., 2002; Nashed et al., 2014).
Além disso, estudos tem demonstrado que a neuropatia periférica induzida por diversos fármacos quimioterápicos tem como mecanismo comum o aumento do estresse oxidativo, que conduz a degeneração neuronal periférica e, consequentemente a dor (Areti et al., 2014). Nesse sentido, se compreende que o tratamento quimioterápico cause disfunção mitocondrial que conduz a geração de estresse oxidativo. De fato, o estresse oxidativo é identificado como responsável pelos danos neuronais em diferentes modelos de neuropatias. A neurodegeneração mediada pelo estresse oxidativo pode ser executada por diferentes mecanismos, tais como, depleção de defesas antioxidantes, dano a biomoléculas, desmielinização, neuroinflamação e morte neuronal por apoptose (Areti et al., 2014; McDonald e Windebank, 2002; Salvemini et al., 2011; Ta et al., 2013).
Diante disto, antioxidantes podem representar uma alternativa promissora para o tratamento da dor oncológica, em especial em pacientes idosos em uso de medicação quimioterápica. Neste sentido, destacam-se os compostos orgânicos de selênio, que têm demonstrado potencial antioxidante e exercem ações efetivas sobre a dor e processos inflamatórios em modelos experimentais (Wilhelm et al., 2009; Bruning et al., 2010; Nogueira e Rocha, 2011). O selênio é um elemento traço amplamente distribuído ao longo do corpo humano. De acordo com a Organização Mundial da Saúde a ingestão diária recomendada de selênio é de 16 mg, para mulheres, e 21 mg para homens (Mlyniec et al., 2015). Este elemento é imprescindível para a síntese de selenocisteína, um aminoácido presente no sítio ativo de selenoproteínas, tais como a glutationa peroxidase, tioredoxina redutase e selenoproteína P, conhecidas por protegerem as células contra a peroxidação lipídica e dano oxidativo causado por espécies reativas (Steinbrenner e Sies, 2013).
Neste contexto, evidencia-se que baixos níveis de selênio estão relacionados à predisposição para o desenvolvimento de algumas doenças, entre essas, doença cardiovascular, diabetes e câncer (Navarro-Alarcón e López-Martinez, 2000). De fato, os compostos contendo Selênio têm recebido a atenção dos pesquisadores por apresentarem síntese simples e atividades farmacológicas relevantes, visto que, alguns compostos possuem ação mimética à enzima glutationa peroxidase (Bortolatto et al., 2013; Kudva et al., 2015; Muller et al., 1984; Nogueira e Rocha, 2011; Saraiva et al., 2016) e ações antioxidante, antinociceptiva e anti-inflamatória (Pinz et al., 2016; Silva et al., 2017; Wilhelm et al., 2014, 2017).
Diante disso, nosso grupo de pesquisa tem buscado elucidar as propriedades farmacológicas do 4-PSQ, um composto orgânico de selênio com ação antioxidante (Savegnago et al., 2013). Recentemente evidenciamos um importante potencial do 4-PSQ em modelos de nocicepção e inflamação em camundongos (Pinz et al., 2016). Além disso, o 4-PSQ reduziu a inflamação aguda induzida por carragenina e apresentou ação ansiolítica e neuroprotetora em camundongos (Reis et al., 2017; Silva et al., 2017; Vogt et al., 2018). Nossos resultados sugerem que este efeito farmacológico do 4-PSQ está associado à sua ação antioxidante e à modulação dos sistemas serotoninérgico, nitrérgico e glutamatérgico (Pinz et al., 2016; Reis et al., 2017; Silva et al., 2017).
Com base nestas considerações, este estudo é motivado pelos seguintes fatores: i) aumento das estimativas mundiais de incidência de câncer; ii) aumento nas taxas de sobrevivência ao câncer e, consequentemente, dos efeitos adversos causados pela quimioterapia; iii) evidências sobre o envolvimento do estresse oxidativo na dor oncológica e neuropática; iv) potencial farmacológico dos compostos orgânicos de selênio e do 4-PSQ como antioxidante, antinociceptivo e anti-inflamatório; e v) a necessidade de estudos que avaliem os mecanismos fisiopatológicos envolvidos na incidência de dor causada pela interação entre câncer, tratamento quimioterápico e idade, bem como, que busquem novas alternativas terapêuticas considerando as especificidades originadas desta associação.

Metodologia

Para os experimentos, serão utilizados camundongos machos da raça Swiss. Os animais serão randomicamente divididos em 10 grupos (n=26/cada). No primeiro dia do protocolo experimental será inoculado por via intraplantar (i.pl.) 25 µl de uma suspensão contendo a concentração de 106 células tumorais de sarcoma 180 (S180), nos animais dos grupos experimentais III, IV, V, VI, VII, VIII, IX e X. No mesmo dia, os demais grupos receberão por via i.pl. 25 µl de solução ringer com lactato (veículo). Entre o segundo e quarto dia será administrado o regime de tratamento com o quimioterápico por via intraperitoneal (i.p.), nos animais dos grupos V, VI, IX e X. No mesmo período, os demais grupos receberão por via i.p. um solução de glicose 5% (veículo). A partir do quarto dia do protocolo experimental, vinte e quatro horas após a indução, por onze dias consecutivos será administrado por via intragástrica (i.g.) o composto 4-PSQ na dose de 1 mg/kg aos animais dos grupos VII, VIII, IX e X, enquanto que, para os animais dos grupos I, II, III, IV, V e VI será administrado, também por via i.g., óleo de canola (veículo) 10ml/kg. A dose de 1 mg/kg do composto 4-PSQ foi estabelecida de acordo com estudos prévios realizados por nosso grupo de pesquisa, que demonstraram que o 4-PSQ nessa dose apresenta efeito neuroprotetor, em um modelo de doença de Alzheimer, e antioxidante, sem causar efeitos tóxicos (Pinz et al., 2017). Além disso, esta dose foi selecionada para este estudo baseado em resultados prévios que revelaram que na dose de 1 mg/kg, o 4-PSQ reduziu a neuropatia causada pela oxaliplatina em camundongos (CEEA 4506-2017).
Afim de avaliar o efeito do 4-PSQ na dor oncológica e suas comorbidades, testes comportamentais serão realizados no decorrer do protocolo. Nos dias 1 (basal), 9 e 13 os animais serão submetidos ao teste de alodínia mecânica (von Frey), e analgesia térmica (placa quente). No décimo dia do protocolo experimental os animais serão submetidos ao teste do comportamento de tigmotaxia (tendência de se ater próximo a superfícies verticais). Nos dias 11 e 12 serão avaliadas as possíveis alterações cognitivas nas memórias de curto e longo prazo, no teste do reconhecimento do objeto, bem como a atividade locomotora e exploratória, no teste do campo aberto. Por fim, no décimo quarto dia do protocolo experimental, será avaliado o comportamento ansiogênico dos animais através do teste do labirinto elevado.
Após os testes comportamentais, no décimo quinto dia, os animais serão submetidos à eutanásia. Amostras de sangue e tecidos do cérebro (córtex e hipocampo), medula espinhal, fígado, rins, pata e nervo ciático serão coletadas para análises bioquímicas, histopatológicas e para quantificar níveis de expressão gênica por técnica de PCR (qRT-PCR). As dosagens bioquímicas a serem realizadas compreendem a análise dos níveis de espécies reativas, proteínas carboniladas, espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), níveis de tióis não proteicos (NPSH) e nitrito e nitrato. Além disso, a atividade das enzimas glutationa peroxidase (GPx), glutationa- S- transferase (GST), glutationa redutase (GR), catalase (CAT), acetilcolinesterase (AChE), mieloperoxidase (MPO) e superóxido dismutase (SOD) serão determinadas. Os genes analisados por qRT-PCR serão da via do Nrf2, o fator de transcrição c-fos e o gene do citocromo c.

Indicadores, Metas e Resultados

É importante destacar a importância de que as buscas por novas abordagens terapêuticas considerem as especificidades da associação entre o câncer, o tratamento quimioterápico e a idade dos pacientes. Assim, a proposta deste projeto é elucidar diferentes mecanismos relacionados a sensação dolorosa associada ao câncer e seu tratamento, especialmente em pacientes idosos. Além disso, almeja-se identificar uma nova alternativa farmacológica capaz reduzir a dor e assim melhorar a qualidade de vida dos pacientes com câncer, especialmente mas não exclusivamente dos idosos, e que fazem uso de tratamento oncológico.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
ANGÉLICA SCHIAVOM DOS REIS
BRIANA BARROS LEMOS
BRUNA SILVEIRA PACHECO
CAROLINA CRISTOVÃO MARTINS
CRISTIANE LUCHESE2
Caren Aline Ramson da Fonseca
Caren Aline Ramson da Fonseca
DIEGO DA SILVA ALVES2
EDUARDA BRAGA FERNANDES
ETHEL ANTUNES WILHELM2
FABIANA KOMMLING SEIXAS2
JAINI JANKE PALTIAN
JULIA DA SILVA CHAVES
KETLYN PEREIRA DA MOTTA
TIAGO VEIRAS COLLARES2

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