Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / The disabling effects of central nervous system (CNS) tumors are out of proportion to their low incidence. Theyâre second only to stroke as neurologic mortality causes. Brain metastases are the commonest intracranial tumors in adults, almost 10 times more frequent than primary brain tumors. Their diagnosis and treatment have met significant advances, although much more research about drug resistance and new treatment modalities are needed. New and even better brain tumor animal models will help to evaluate novel drug regimens and adjuvant therapies for CNS neoplasms. In the present work, the author presents a simple and easily reproducible brain tumor model utilizing the tumor cell line W256 transplanted to Wistar rats. They tested a drug widely used for palliative treatment of tumoral brain edema (dexamethasone), for survival impact. They also have tested the effects of a drug newly proposed as multidrug resistance reversal agent (cyclosporin â CS). Wistar albino rats had stereotaxic intracranial tumor inoculation after the surgical installation of a permanent canulla on the area of interest (right subfrontal caudate). The brain tumor model, as a model of metastatic brain disease, was successful, with reproducible tumor growth (95%), low incidence of extracranial tumor implantation (21% local, no distant metastasis) and few evidence of surgical site infection (21%). The median survival of the animals was 12.5 days (control), 13 days (CS vehicle treated), 11 days (CS treated), 9.5 and 9 days (dexamethasone 0.3 and 3.0 mg/kg/day). These differences were not significant, although the survival rates on the 12th day post-inoculation have showed a significant survival decrease for the case of dexamethasone 3,0 mg/kg/day (p < 0.05), but not for CS treatment (Fischerâs Exact Test). The estimated tumor volume was 17.08  6.7 mm3 (control) and 12.61  3.6 mm3 (CS treatment, not significant, Studentâs t-test). The tumor volume in the 9th day post-inoculation was estimated in 67,25  19,8 mm3. The doubling time was 24.25 h. This model behaved as an undifferentiated tumor, with local invasiveness features compared with that of primary brain tumors. It fits well, in this way, for the study of tumor cell migration on CNS parenchyma. Phenomena like neuronal degeneration, neuron cell edema and death, and gliosis, as well as perivascular cell infiltrates, were seen frequently. One could find, also, neoangiogenesis, satellite tumor growth, and tumor cell migration in normal brain parenchyma. Besides heavy parenchymatous infiltration, it was also disclosed markedly tumor cell migration along white matter tracts, such as callosal fibers and infiltration in the Virchow-Robins perivascular space. The model presents as a dual brain tumor and leptomeningeal carcinomatosis model. It could be used for the study and treatment test in the scenario of these two pathologies. The intracerebral tumor growth induced peripheral blood neutrophil count elevation (ANOVA, p < 0.01), higher chance for neutrophilia (Fischerâs Exact Test, p < 0.01), higher chance for lymphopenia (Fischerâs Exact Test, p < 0.01) and brain weight increase (Studentâs t-test, p < 0.001) comparing to control. There was no significant change in any of the other hematologic, biochemical and biological parameters tested. CS treatment did not alter any of the tests, as compared to non-treated brain tumor animals. The only exception was the mean animal weight on the first week post-inoculation (ANOVA, p < 0.05). CS, in this way, was responsible for an early cachexia in the brain tumor inoculated animals. CS treatment of brain tumor animals did show non-significant effects indicating a volume (26%) and weight tumor decrease, and tumor infiltrating neutrophil increase (odds ratio - OR = 5.6). This indicates the necessity to further study morphologically and functionally the local inflammation in brain tumor inoculated animals, as well the effects of CS administration. In conclusion, the W256 intracerebral tumor model is simple, easily performed, reproducible and of great potential utility. In this model, tumor inoculation can lead to hematologic and biologic modifications in the experimental animals. CS could apparently lead to early tumor caquexia in this tumor model. However, CS treatment did not modify the survival chance of the brain tumor animals, in sharp contrast to dexamethasone 3.0mg/kg/day, a much-used drug in the treatment of brain tumors, which decreased the animal survival. / Os importantes efeitos incapacitantes dos tumores do sistema nervoso central (SNC) sÃo desproporcionais a sua baixa incidÃncia. Mesmo assim, entre as doenÃas neurolÃgicas, ficam atrÃs apenas dos acidentes vasculares do SNC como causa de morte. MetÃstases cerebrais constituem os tumores intracranianos mais comuns do adulto, ocorrendo atà 10 vezes mais freqÃentemente que tumores primÃrios. AvanÃos significativos ocorreram em seu diagnÃstico e tratamento, embora mais pesquisa sobre os fenÃmenos que diminuem o efeito de drogas em metÃstases cerebrais e tratamentos eficazes para estas patologias sejam cada vez mais necessÃrios. O desenvolvimento de melhores modelos animais de tumores do SNC serà necessÃrio para a avaliaÃÃo in vivo de novas formas de quimioterapia (QT) e terapia adjuvante para tumores cerebrais. No presente trabalho, o autor objetivou desenvolver um modelo de tumor cerebral simples e de fÃcil reproduÃÃo utilizando a linhagem W256, alÃm de testar o efeito na sobrevida animal de uma droga largamente usada para o tratamento de efeitos secundÃrios a edema cerebral (dexametasona). O autor tambÃm testou uma droga envolvida numa nova proposta de reversÃo de multirresistÃncia a drogas anti-neoplÃsicas em tumores cerebrais (ciclosporina â CS). Ratos albinos (Wistar) tiveram o tumor inoculado atravÃs de estereotaxia, apÃs a instalaÃÃo cirÃrgica de uma cÃnula no ponto escolhido (caudato subfrontal direito). O modelo de tumor implantado no cÃrebro de ratos, simulando uma metÃstase cerebral, mostrou-se bem sucedido e reprodutÃvel (95% de crescimento tumoral), com baixa incidÃncia de disseminaÃÃo tumoral extracraniana local (21%), baixa evidÃncia de infecÃÃo local (21%), ausÃncia de metÃstases à distÃncia e ausÃncia de sinais de infecÃÃo sistÃmica. Os animais sobreviveram uma mediana de 12,5 dias (grupo controle), 13 dias (tratados com veÃculo da CS), 11 dias (tratados com CS), 9,5 e 9 dias (dexametasona 0,3 e 3,0 mg/kg/dia, respectivamente). As diferenÃas entre estas medianas nÃo foram significantes (teste de Kruskal-Wallis), embora as diferenÃas entre as taxas de sobrevida no 12o dia apÃs a inoculaÃÃo tenham mostrado reduÃÃo significante no grupo que recebeu dexametasona 3,0 mg/kg/dia (p < 0,05), mas nÃo no grupo tratado com CS (teste de Fischer). O volume tumoral estimado (VTE) no sÃtimo dia pÃs-inoculaÃÃo (7DPI) foi de 17,08  6,7 mm3 no controle e 12,61Â
3,6 mm3 apÃs tratamento com CS, sem diferenÃa significante (teste t-Student). O VTE no 9DPI de animais do grupo Tumor foi de 67,25  19,8 mm3. O tempo de duplicaÃÃo foi de 24,25 h. O modelo comportou-se como um tumor de caracterÃsticas indiferenciadas, apresentando invasividade local comparada à de tumores primÃrios do SNC, prestando-se ao estudo da migraÃÃo de cÃlulas tumorais no SNC. Observaram-se fenÃmenos como degeneraÃÃo neuronal hidrÃpica, edema celular neuronal, sinais de morte celular neuronal e gliose, alÃm da presenÃa de infiltrados celulares tumorais e inflamatÃrios perivasculares. Observaram-se, tambÃm, neoformaÃÃo vascular, formaÃÃo de nÃdulos tumorais satÃlites ao tumor principal e migraÃÃo celular tumoral no parÃnquima cerebral normal. Observou-se, alÃm da infiltraÃÃo parenquimatosa, marcante migraÃÃo celular tumoral ao longo de tratos de substÃncia branca (corpo caloso) e ao longo dos espaÃos perivasculares de Virchow-Robins. O modelo apresenta-se como um misto de tumor cerebral intraparenquimatoso e carcinomatose leptomenÃngea, podendo ser utilizado para estudar o comportamento e testar formas de tratamento para ambas as patologias. O crescimento tumoral intracerebral induziu aumento do nÃmero de neutrÃfilos no sangue perifÃrico (ANOVA, p < 0,01), maior chance de apresentar neutrofilia (teste de Fischer, p < 0,01), maior chance de apresentar linfopenia (teste de Fischer, p < 0,01) e aumento do peso dos cÃrebros dos animais experimentais (teste t-Student, p < 0,001) em relaÃÃo ao controle. Nenhum dos outros valores hematolÃgicos, bioquÃmicos e biolÃgicos foi alterado de maneira significante. O tratamento de animais inoculados com tumor com a CS, nÃo alterou nenhuma das medidas hematolÃgicas, bioquÃmicas ou biolÃgicas em relaÃÃo aos animais inoculados com tumor e nÃo tratados, exceto o peso dos animais na primeira semana apÃs inoculaÃÃo tumoral (ANOVA, p < 0,05). A CS, dessa forma, induziu significantemente uma caquexia precoce nos animais inoculados com tumor cerebral. O tratamento com CS de animais inoculados com tumor mostrou tendÃncias nÃo significantes a diminuir volume (26%) e massa (7%) tumorais e aumentar nÃmero de neutrÃfilos infiltrantes de tumor (razÃo de chance - RC = 5,6) e necrose tumoral, indicando a necessidade de posteriores estudos para caracterizar morfolÃgica e funcionalmente a resposta inflamatÃria local em animais inoculados com tumor e a influÃncia da CS neste processo, alÃm do efeito da CS na angiogÃnese tumoral. Concluindo, o modelo de W256 intracerebral mostrou-se simples, de fÃcil execuÃÃo, reprodutÃvel e Ãtil. Neste modelo, a inoculaÃÃo tumoral induz modificaÃÃes hematolÃgicas e biolÃgicas nos animais. A CS pareceu exarcebar a caquexia tumoral neste modelo. A CS, todavia, nÃo alterou a chance de sobrevida de animais inoculados com tumor cerebral, ao contrÃrio da dexametasona 3,0 mg/kg/dia, que reduziu esta chance. A CS, assim, parece ser mais segura neste modelo tumoral que uma droga largamente utilizada para tratamento de pacientes com metÃstase cerebral.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:103 |
| Date | 14 September 2001 |
| Creators | Francisco HÃlder Cavalcante Felix |
| Contributors | Manoel Odorico de Moraes Filho, Geanne Matos de Andrade, Otoni Cardoso do Vale |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Farmacologia, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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