OLIVEIRA, F. F. B. Mecanismos envolvidos na síndrome da dor aguda induzida por paclitaxel em camundongos: participação de mastócitos e células satélites gliais. 2017. 166 f. Tese (Doutorado em Farmacologia) - Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2017. / Submitted by Farmacologia Pós-Graduação (posgfarmacologia@gmail.com) on 2017-08-10T15:06:27Z
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Previous issue date: 2017-08-08 / Paclitaxel is an antineoplastic drug used as a first line in the treatment of several solid tumors, particularly in breast, ovarian, lung, head and neck carcinomas. However, patients receiving paclitaxel treatment often develop a painful condition that occurs immediately after the treatment with this drug, known as acute pain syndrome associated with paclitaxel. Nevertheless, the mechanisms by which paclitaxel induces this painful condition is not yet known. The aim of this study was to investigate the involvement of mast cells and satellite glial cells in the acute pain syndrome induced by paclitaxel. Adult male wild-type mice (C57BL/6), SH mutant mice and TNFR1/R2, TLR4, IL-1R, IL-6 and CCR2 knockout mice were used. Acute pain syndrome was induced by intravenous paclitaxel (4 mg / kg, single dose). After administration of paclitaxel, mechanical and thermal sensitivity (cold) were assessed. The mechanical sensitivity was evaluated using von Frey filaments, measuring pressure in grams. The sensitivity to cold was evaluated with a stimulus of 10 °C (acetone) applied to the right hind paw, leading to agitation and paw elevation behaviors, as well as licking, measured in seconds. The heat sensitivity was assessed by the Hargreaves test, where an infrared light source is positioned under the animal's hind paw for 20s or until the animal exhibits a positive response (flinch or paw withdrawal), then the light source stop automatically. In addition, mast cell line culture and satellite glial cells (dorsal root ganglia primary culture) were stimulated with paclitaxel. Samples (plasma, sciatic nerve, dorsal root ganglia and spinal cord) were collected for determination of gene expression and cytokine levels (IL-1β, TNF-α, IL-6, MCP-1 and KC / CXCL1). Immunofluorescence (c-Fos, IL-6 and tryptase) was also performed. The concentration of cytokines/chemokines (IL-1β, TNF-α e IL-6, MCP-1 e KC/CXCL1) was also evaluated in the supernatant of mast cells and satellite glial cells. The results demonstrated that intravenous injection of paclitaxel significantly reduced (p < 0.05) the nociceptive threshold, inducing mechanical and thermal hyperalgesic responses following administration of paclitaxel. However, when assessing the thermal response to heat, it was found that paw withdrawal latency was not altered with paclitaxel treatment when compared to the control group. Immunofluorescence reaction for c-Fos in the dorsal root and spinal cord ganglia, demonstrated cell activation evidenced by an increased immunoexpression was observed in the groups treated with paclitaxel. Administration of paclitaxel caused a significant (p<0.05) increase in IL-1β, TNF-α, IL-6, MCP-1 and KC / CXCL1 levels. Mechanical and thermal cold hyperalgesia were significantly reduced (p <0.05) in SH animals (no mast cells) when compared to wild animals, and treatment with sodium cromoglycate (mast cell membrane stabilizer) was effective (p <0.05) in inhibiting mechanical and thermal hyperalgesia after the chemotherapic treatment. Pretreatment with sodium cromoglycate significantly (p<0.05) prevented the increase of cytokines and chemokines in mice treated with paclitaxel. In the SH mice treated with paclitaxel, no significant increase (p<0.05) of cytokines was observed. Paclitaxel stimulation resulted in a significant (p<0.05) increase in cytokines (TNF-α, IL-6) and chemokines (MCP-1) concentration in mast cell culture. In addition, immunofluorescence of the dorsal root ganglion demonstrated increased immunoexpression of tryptase and IL-6 after administration of paclitaxel. The results also showed that the TLR4 receptor was involved in the development of paclitaxel-induced hyperalgesia, since knockout animals to TLR4 receptor treated with this chemotherapic did not develop mechanical and thermal hyperalgesia. The results also demonstrated that, in the TLR4 knockout mice treated with paclitaxel, there was no significant increase (p <0.05) in cytokines and chemokines; and when compared to the group of WT mice, a significant reduction (p <0.05) in cytokine and chemokine levels was observed. In addition, paclitaxel caused a significant (p <0.05) increase of cytokines (TNF-α and IL-6) and chemokines (MCP-1 and KC/CXCL) in satellite glial cell culture and the deletion of the TLR4 receptor gene was able to prevent this increase in cytokine/chemokine levels. The study showed for the first time that mast cells and satellite glial cells are involved in the development of acute pain induced by paclitaxel in mice. In addition, the study revealed that the activation of mast cells and satellite glial cells is possibly due to the binding of paclitaxel to TLR4, inducing the release of cytokines/chemokines that contribute to the development of acute pain induced by paclitaxel. / Paclitaxel é um antineoplásico utilizado como primeira linha no tratamento de diversos tumores sólidos, particularmente em carcinomas de mama, ovário, pulmão, cabeça e pescoço. Entretanto, os pacientes que recebem tratamento com paclitaxel frequentemente desenvolvem dor que ocorre imediatamente após o tratamento com este fármaco, conhecida como síndrome da dor aguda associada ao paclitaxel. No entanto, os mecanismos pelos quais o paclitaxel induz essa condição dolorosa, ainda não são conhecidos. Neste estudo objetivou-se investigar o envolvimento de mastócitos e de células satélites gliais na síndrome de dor aguda induzida pelo paclitaxel. Para isso foram utilizados camundongos C57BL/6 (selvagens), camundongos que não expressam mastócitos (SH) e camundongos knockout TNFR1/R2; TLR4; IL-1R; IL-6 e CCR2 machos (20-25g). O modelo consiste na administração de paclitaxel por via intravenosa (4 mg/kg, dose única). Após a administração de Paclitaxel a sensibilidade mecânica foi avaliada utilizando filamentos de von Frey, mensurado em gramas de pressão. A sensibilidade ao frio foi avaliada com um estímulo 10 ºC (acetona) aplicado na pata traseira direita, observando-se comportamentos de agitação e elevação da pata, além de lambidas, mensurados em segundos. E a sensibilidade ao calor foi avaliada através do teste de hargreaves, onde uma fonte de luz infravermelha é posicionada sob a pata traseira do animal durante 20s ou até que o animal exiba resposta positiva (flinch ou retirada da pata), então a fonte de luz e para automaticamente. Além disso, foi realizada cultura de linhagem de mastócitos e de células satélites gliais (cultura primária de gânglio da raiz dorsal) que foram estimuladas com paclitaxel. Foram coletadas amostras (plasma, nervo isquiático, gânglios da raiz doral e medula espinal) para determinação da expressão gênica e dosagem dos níveis de citocinas/qumiocinas (IL-1β, TNF-α e IL-6, MCP-1 e KC/CXCL1). Também foi realizado imunofluorescência (c-Fos, IL-6 e triptase). A concentração de citocinas/quimiocinas (IL-1β, TNF-α e IL-6, MCP-1 e KC/CXCL1) também foi avaliada no sobrenadante das culturas de mástocitos e de células satélites gliais. Os resultados demonstraram que a injeção intravenosa de paclitaxel reduziu significativamente (p<0,05) o limiar nociceptivo, induzindo respostas hiperalgesicas mecânica e térmica ao frio após a administração de paclitaxel. No entanto, quando se avaliou a resposta térmica ao calor, verificou-se que a latência de retirada da pata não foi alterada com o tratamento com paclitaxel, quando comparadas ao grupo controle. A imunofluorescência para c-Fos nos gânglios da raiz dorsal e medula espinal demostrou ativação de celular evidenciado por aumento da imunoexpressão nos grupos tratado com paclitaxel. A administração de paclitaxel aumentou significativamente (p<0,05) as citocinas IL-1β, TNF-α e IL-6, MCP-1 e KC/CXCL1. A hiperalgesia mecânica e térmica ao frio foram reduzidas significativamente (p<0,05) em animais SH (não possuem mastócitos), quando comparado aos animais selvagens, bem como o tratamento com cromoglicato de sódio (estabilizador de membrana de mastócitos) foi eficaz em inibir significativamente (p<0,05) a hiperalgesia mecânica e térmica ao frio após o tratamento com o quimioterápico. O pré-tratamento com cromoglicato de sódio preveniu significativamente (p<0,05) o aumento de citocinas e quimiocinas em camundongos tratados com paclitaxel. Nos camundongos SH tratados com paclitaxel não foi observado aumento significativo (p<0,05) de citocinas. A estimulação com paclitaxel provocou aumento significativo (p<0,05) de citocinas e quimiocinas (TNF-α, IL-6 e MCP-1) em cultura de mastócitos. Além disso, a imunofluorescência, no gânglio da raiz dorsal, demonstrou um aumento da imunoexpressão de triptase (marcador de mastócito) e IL-6 após a administração de paclitaxel. Os resultados mostraram também que o receptor TLR4 está envolvido no desenvolvimento de hiperalgesia induzida por paclitaxel, pois o tratamento de animais knockout para o receptor TLR4 com este quimioterápico não foi capaz de desenvolver hiperalgesia mecânica e térmica nesses animais. Os resultados demonstram ainda, que nos camundongos knockout TLR4 tratados com paclitaxel não houve aumento significativo (p<0,05) de citocinas e quimiocinas. E quando comparados ao grupo de camundongos selvagens, observou-se significativa redução (p<0,05) dos níveis de citocina e quimiocina. Além disso, o paclitaxel causou aumento significativo (p<0,05) de citocinas (TNF-α e IL-6) e quimiocinas (MCP-1 e KC/CXCL1) em cultura de células satélites gliais e a deleção gênica para o receptor TLR4 foi capaz de impedir o aumento dos níveis de citocinas/quimiocinas. O estudo mostra, pela primeira vez, que mastócitos e células satélites gliais estão envolvidos no desenvolvimento de dor aguda induzida pelo paclitaxel em camundongos. Adicionalmente, o estudo revelou que a ativação de mastócitos e de células satélites gliais, possivelmente se dá pela ligação do paclitaxel ao TLR4, induzindo a liberação de citocinas/quimiocinas que, contribuem para o desenvolvimento de dor aguda induzida pelo paclitaxel.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufc.br:riufc/24650 |
| Date | 08 August 2017 |
| Creators | Oliveira, Francisco Fábio Bezerra |
| Contributors | Cunha, Thiago Mattar, Vale, Mariana Lima |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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