O objetivo do presente estudo foi o de investigar, pela primeira vez: os efeitos da administração prolongada de sementes Senna occidentalis (S. occidentalis) em órgãos hematopoiéticos de ratos, utilizando metodologias que poderão ser sugeridas para estudo pré-clínico de medicamentos. Avaliou-se nestes animais: consumo de ração e água; peso médio semanal; parâmetros hematológicos e bioquímicos; padrões histopatológicos; estoque de ferro e ensaios clonogênicos. O estudo foi realizado em ratos Wistar machos de 90 dias de idade, os quais foram expostos a diferentes concentrações de S. occidentalis na ração, a saber: 0% (controle), 0,5% (So0,5%), 1% (So1%) e 2% (So2%) durante 90 dias. Foi importante incluir um grupo pair-fed (PF), o qual recebeu a mesma quantidade de ração consumida pelo grupo So2%, porém, isenta da planta, uma vez que a S. occidentalis é sabidamente anorexígena. O presente estudo demonstrou que os ratos do grupo So2% apresentaram diminuição no número de leucócitos totais bem como alterações nos parâmetros referentes a série vermelha, tais como diminuição do VCM e HCM, caracterizando uma anemia microcítica hipocrômica. Os dados do hemograma corroboram as alterações observadas no mielograma destes animais, uma vez que foi constatada a redução significante da relação Mielóide/Eritróide (M/E) e, portanto, um possível efeito tóxico da S. occidentalis sobre a medula óssea durante o tratamento de 90 dias. A redução significante da relação M/E nos animais pertencentes aos diferentes grupos experimentais ocorreu devido ao aumento progressivo de eritroblastos jovens e policromáticos na medula óssea destes animais. Índices baixos da relação M/E podem estar associados a uma anemia regenerativa em função de hemólise extravascular ou, ainda, à eritropoiese ineficaz. A partir do mielograma observou-se, também, redução significante de células blásticas e de todos os tipos celulares, especialmente, da linhagem granulocítica, com predomínio da linhagem linfocitária. No entanto, uma vez que os linfócitos estão, continuadamente, recirculando, o aumento ou a diminuição destas células não reflete, necessariamente, alteração na linfopoiese. A análise anatomopatológica da medula óssea de animais dos grupos experimentais apontou um aumento progressivo da celularidade, caracterizando hiperplasia medular. Estes resultados se correlacionam aos dados do mielograma. Na anemia regenerativa ocorre diminuição da sobrevida das hemácias na circulação, resultante de hemólise extravascular realizada por macrófagos, especialmente, do tecido esplênico. Assim, o tratamento prolongado com S. occidentalis poderia estar associado ao um processo hemolítico, haja vista a observação de aumento do peso relativo deste órgão; acúmulo de hemossiderina no baço e ainda, reticulocitose em animais tratados com esta planta. O tratamento de 90 dias com S. occidentalis promoveu, também, redução significante na celularidade do baço bem como alterações anatomopatológicas, incluindo espessamento de cápsula e rarefação celular. Os ensaios clonogênicos padronizados neste estudo apontaram redução da porcentagem de colônias BFU-E e CFU-E em animais do grupo So2%, indicando uma provável ação tóxica da S.occidentalis sobre os progenitores medulares. A partir dos dados apresentados no presente estudo, pode-se concluir que o tratamento por 90 dias com S. occidentalis na ração é hematotóxico. Além disto, os resultados aqui obtidos bem como as metodologias empregadas poderão contribuir para o estabelecimento de um protocolo de hematotoxicidade, haja vista que informações relacionadas aso mecanismos de hematopoiese; metabolismo de ferro; características histológicas e citológicas de órgãos hematopoiéticos (baço e medula óssea) de ratos foram levadas em consideração para a realização deste estudo. / The purpose of this study was to investigate, for the first time: the effects of long term administration of Senna occidentalis (S. occidentalis) seeds in hematopoietic organs of rats, using methodology that can be suggested for pre-clinical studies. We evaluated some parameters in these animals: feed intake and water; weight body; hematological and biochemical parameters; histopathology; iron stores and clonogenic assays. The study was conducted in 90-day-old male Wistar rats, which were exposed to different concentrations of S. occidentalis in feed, ie: 0% (control), 0.5% (So0.5%), 1% (So1%) and 2 % (So2%) for 90 days. It was important to include a pair-fed group (PF), which received the same amount of feed consumed by So2% group, however, without the plant, once S. occidentalis is known anorectic. This study showed that rats from So2% group presented a decrease in the number of total leukocytes as well as changes in the parameters for the red series, such as decrease in MCV and MCH values, featuring a hypochromic anemia. The blood count results corroborate the findings from bone marrow smears of these animals, since it was found the significant reduction ratio Myeloid / Erythroid (M / L) and, therefore, a possible toxic effect of the S. occidentalis on the bone marrow during the treatment of 90 days. The significant reduction in the ratio M / E in animals belonging to different experimental groups occurred due to the progressive increase of young and polychromatic erythrocytes in the bone marrow of these animals. Low levels of M / E ratio may be associated with a regenerative anemia in extravascular hemolysis function or even the ineffective erythropoiesis. From the myelogram there was also a significant reduction of blast cells and all cell types, especially of granulocytic lineage, with a predominance of lymphoid lineage. However, since lymphocytes are, continuously by recirculating the increase or decrease in these cells do not necessarily reflect changes in lymphopoiesis. The pathological examination of the bone marrow of the experimental group animals showed a progressive increase in cellularity, featuring medullary hyperplasia. These results correlate to myelogram. In the regenerative anemia occurs a decreased survival of red blood cells in the circulation, resulting from extravascular hemolysis performed by macrophages, especially in the splenic tissue. Thus, the long term administration of S. occidentalis seeds could be associated with hemolytic process, due to the observation of an increase in the relative weight of this body; hemosiderin accumulation in the spleen and also increased reticulocytes in animals treated with this plant. The treatment with S. occidentalis promoted also significant reduction in cellularity of the spleen and pathological changes, including capsule and cell thinning thickening. Clonogenic assays showed decreased percentage of BFU-E and CFU-E colonies in animals from So2% group, indicating a probable toxic action of S.occidentalis on medullary progenitors. Therefore, the treatment for 90 days with S. occidentalis in feed is promotes blood toxicity.

O objetivo do presente estudo foi o de investigar, pela primeira vez: os efeitos da administração prolongada de sementes Senna occidentalis (S. occidentalis) em órgãos hematopoiéticos de ratos, utilizando metodologias que poderão ser sugeridas para estudo pré-clínico de medicamentos. Avaliou-se nestes animais: consumo de ração e água; peso médio semanal; parâmetros hematológicos e bioquímicos; padrões histopatológicos; estoque de ferro e ensaios clonogênicos. O estudo foi realizado em ratos Wistar machos de 90 dias de idade, os quais foram expostos a diferentes concentrações de S. occidentalis na ração, a saber: 0% (controle), 0,5% (So0,5%), 1% (So1%) e 2% (So2%) durante 90 dias. Foi importante incluir um grupo pair-fed (PF), o qual recebeu a mesma quantidade de ração consumida pelo grupo So2%, porém, isenta da planta, uma vez que a S. occidentalis é sabidamente anorexígena. O presente estudo demonstrou que os ratos do grupo So2% apresentaram diminuição no número de leucócitos totais bem como alterações nos parâmetros referentes a série vermelha, tais como diminuição do VCM e HCM, caracterizando uma anemia microcítica hipocrômica. Os dados do hemograma corroboram as alterações observadas no mielograma destes animais, uma vez que foi constatada a redução significante da relação Mielóide/Eritróide (M/E) e, portanto, um possível efeito tóxico da S. occidentalis sobre a medula óssea durante o tratamento de 90 dias. A redução significante da relação M/E nos animais pertencentes aos diferentes grupos experimentais ocorreu devido ao aumento progressivo de eritroblastos jovens e policromáticos na medula óssea destes animais. Índices baixos da relação M/E podem estar associados a uma anemia regenerativa em função de hemólise extravascular ou, ainda, à eritropoiese ineficaz. A partir do mielograma observou-se, também, redução significante de células blásticas e de todos os tipos celulares, especialmente, da linhagem granulocítica, com predomínio da linhagem linfocitária. No entanto, uma vez que os linfócitos estão, continuadamente, recirculando, o aumento ou a diminuição destas células não reflete, necessariamente, alteração na linfopoiese. A análise anatomopatológica da medula óssea de animais dos grupos experimentais apontou um aumento progressivo da celularidade, caracterizando hiperplasia medular. Estes resultados se correlacionam aos dados do mielograma. Na anemia regenerativa ocorre diminuição da sobrevida das hemácias na circulação, resultante de hemólise extravascular realizada por macrófagos, especialmente, do tecido esplênico. Assim, o tratamento prolongado com S. occidentalis poderia estar associado ao um processo hemolítico, haja vista a observação de aumento do peso relativo deste órgão; acúmulo de hemossiderina no baço e ainda, reticulocitose em animais tratados com esta planta. O tratamento de 90 dias com S. occidentalis promoveu, também, redução significante na celularidade do baço bem como alterações anatomopatológicas, incluindo espessamento de cápsula e rarefação celular. Os ensaios clonogênicos padronizados neste estudo apontaram redução da porcentagem de colônias BFU-E e CFU-E em animais do grupo So2%, indicando uma provável ação tóxica da S.occidentalis sobre os progenitores medulares. A partir dos dados apresentados no presente estudo, pode-se concluir que o tratamento por 90 dias com S. occidentalis na ração é hematotóxico. Além disto, os resultados aqui obtidos bem como as metodologias empregadas poderão contribuir para o estabelecimento de um protocolo de hematotoxicidade, haja vista que informações relacionadas aso mecanismos de hematopoiese; metabolismo de ferro; características histológicas e citológicas de órgãos hematopoiéticos (baço e medula óssea) de ratos foram levadas em consideração para a realização deste estudo. / The purpose of this study was to investigate, for the first time: the effects of long term administration of Senna occidentalis (S. occidentalis) seeds in hematopoietic organs of rats, using methodology that can be suggested for pre-clinical studies. We evaluated some parameters in these animals: feed intake and water; weight body; hematological and biochemical parameters; histopathology; iron stores and clonogenic assays. The study was conducted in 90-day-old male Wistar rats, which were exposed to different concentrations of S. occidentalis in feed, ie: 0% (control), 0.5% (So0.5%), 1% (So1%) and 2 % (So2%) for 90 days. It was important to include a pair-fed group (PF), which received the same amount of feed consumed by So2% group, however, without the plant, once S. occidentalis is known anorectic. This study showed that rats from So2% group presented a decrease in the number of total leukocytes as well as changes in the parameters for the red series, such as decrease in MCV and MCH values, featuring a hypochromic anemia. The blood count results corroborate the findings from bone marrow smears of these animals, since it was found the significant reduction ratio Myeloid / Erythroid (M / L) and, therefore, a possible toxic effect of the S. occidentalis on the bone marrow during the treatment of 90 days. The significant reduction in the ratio M / E in animals belonging to different experimental groups occurred due to the progressive increase of young and polychromatic erythrocytes in the bone marrow of these animals. Low levels of M / E ratio may be associated with a regenerative anemia in extravascular hemolysis function or even the ineffective erythropoiesis. From the myelogram there was also a significant reduction of blast cells and all cell types, especially of granulocytic lineage, with a predominance of lymphoid lineage. However, since lymphocytes are, continuously by recirculating the increase or decrease in these cells do not necessarily reflect changes in lymphopoiesis. The pathological examination of the bone marrow of the experimental group animals showed a progressive increase in cellularity, featuring medullary hyperplasia. These results correlate to myelogram. In the regenerative anemia occurs a decreased survival of red blood cells in the circulation, resulting from extravascular hemolysis performed by macrophages, especially in the splenic tissue. Thus, the long term administration of S. occidentalis seeds could be associated with hemolytic process, due to the observation of an increase in the relative weight of this body; hemosiderin accumulation in the spleen and also increased reticulocytes in animals treated with this plant. The treatment with S. occidentalis promoted also significant reduction in cellularity of the spleen and pathological changes, including capsule and cell thinning thickening. Clonogenic assays showed decreased percentage of BFU-E and CFU-E colonies in animals from So2% group, indicating a probable toxic action of S.occidentalis on medullary progenitors. Therefore, the treatment for 90 days with S. occidentalis in feed is promotes blood toxicity.

Zytotoxische Chemotherapien, die zur Behandlung gastrointestinaler Karzinome eingesetzt werden, sind mit unerwünschten Wirkungen und insbesondere mit Hämatotoxizität verbunden. Diese können Behandlungsverzögerungen zur Folge haben, welche die Wirksamkeit der Tumortherapie und damit die Überlebenschancen verschlechtern. Chemotherapie-bedingte Nebenwirkungen sind variabel und das individuelle Risiko ist auf Grundlage klinischer Merkmale eines Patienten schwer vorherzusagen. Aus diesem Grund werden hierfür biomathematische Modelle der Hämatopoese unter Chemotherapie als modellbasierter Ansatz der Präzisionsmedizin vorgeschlagen. Bisher wurde die Leistung dieser Modelle nur in geringem Umfang für Therapien solider Tumore untersucht. In die vorliegende prospektive klinische multizentrische Beobachtungsstudie wurden 28 Patienten mit lokal fortgeschrittenem Adenokarzinom des Magens (n= 9, 32.1%), Ösophagus, ösophago-gastralen Übergangs (Typ I-III nach Siewert) (n=14, 50.0%) und Pankreaskarzinom (n=5, 17.9%) eingeschlossen, bei denen eine neoadjuvante oder adjuvante Chemotherapie mit dem FLO(T)- (5-Fluorouracil, Folinsäure, Oxaliplatin, Docetaxel) (n=23, 82.1%) oder FOLFIRINOX- (5-Fluorouracil, Folinsäure, Oxaliplatin und Irinotecan) Schema (n=5, 17.9%) geplant war. Während der Therapiezyklen wurden engmaschige Blutbildkontrollen durchgeführt. Darüber hinaus wurden die aufgetretenen Nebenwirkungen zu jedem Zyklus gemäß CTCAE v5.0 dokumentiert. Es wurde ein mechanistisches biomathematisches integriertes Modell der Hämatopoese, der Chemotherapie sowie der Wirkung hämatopoetischer Wachstumsfaktoren verwendet, um die individuelle, Chemotherapie-bedingte Hämatotoxizität eines Patienten vorherzusagen. Bei 21 Studienpatienten (75%) trat eine höhergradige hämatologische Toxizität (Grad 3 oder 4 nach CTCAE) auf, wobei es sich am häufigsten um eine Neutropenie handelte (n= 19, 67.9%). Für die Zyklen zwei, drei und sechs konnten die Neutropenie-Grade mit durchschnittlich weniger als einem Toxizitätsgrad Abweichung prognostiziert werden, die Leukopenie-Grade hingegen bis einschließlich Zyklus 6, die Thrombopenie-Grade sogar bis Zyklus 8. Somit unterschied sich die Vorhersagegenauigkeit für die verschiedenen hämatologischen Zelllinien. Die Übereinstimmung der Prognosen für die frühen Therapiezyklen (Zyklus 2 und 3) war für alle betrachteten Blutzelllinien und Therapie-Schemata ausgezeichnet. Bei den Prognosen für die späteren Therapiezyklen traten erwartungsgemäß größere Abweichungen zwischen den vorhergesagten und den klinisch beobachteten Toxizitätsgraden auf. Die Anwendung dieses biomathematischen Modells zur Vorhersage der individuellen hämatologischen Toxizität von Patienten mit gastrointestinalem Karzinom, die mit einem FLO(T)- oder FOLFIRINOX-Schema behandelt werden, führt selbst bei dieser heterogenen Population zu zuverlässigen Ergebnissen. Die Vorhersageleistung dieses Modells erwies sich für Kurzzeitprognosen als ausgezeichnet und für Langzeitprognosen als annehmbar. Der klinische Nutzen dieses präzisionsmedizinischen Ansatzes sollte in einer größeren prospektiven Kohorte weiter untersucht und validiert werden.