Publicação: Impacto do treinamento aeróbio de baixa intensidade na função cardíaca e em biomarcadores plasmáticos em modelo murino de toxicidade induzida pela doxorrubicina
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CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE
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Fidale, Thiago Montes, Maia, Yara Cristina de Paiva
Resumo
Introdução: A doxorrubicina é um importante fármaco empregado no tratamento
quimioterápico, porém seu efeito tóxico compromete a sobrevida dos pacientes. Neste
cenário, o treinamento aeróbio tem sido estudado como uma terapia não farmacológica
na busca da atenuação dos efeitos tóxicos provocados pela doxorrubicina. Objetivos: O
objetivo desta tese foi avaliar se o treinamento aeróbio de baixa intensidade exerce efeito
reparador frente à toxicidade já instalada pela doxorrubicina, por meio da análise de
parâmetros funcionais cardíacos e de evidências moleculares associadas. Material e
Métodos: Foram utilizados 48 ratos Wistar com idade média de seis meses e peso
corporal médio de 500 g, divididos aleatoriamente em quatro grupos identificados como
Controle (C), Doxorrubicina (D), Treinamento (T) e Doxorrubicina + Treinamento (DT).
Os animais dos grupos D e DT receberam injeções intraperitoneais de solução fisiológica
com cloridrato de doxorrubicina uma vez por semana, na dose de 2 mg/kg, durante quatro
semanas, atingindo uma dose cumulativa total de 8 mg/kg; os outros grupos receberam
injeções intraperitoneais de solução salina em volume semelhante. Os grupos T e DT
foram submetidos a treinamento aeróbico após a administração do medicamento. A
função cardíaca foi avaliada por ecocardiografia, a tolerância ao esforço físico por teste
de esforço em esteira e o tecido cardíaco foi coletado para análise histológica para avaliar
a fibrose miocárdica. Amostras de sangue foram coletadas para obtenção de plasma, que
foi analisado por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier com
refletância total atenuada (ATR-FTIR) para identificar alterações moleculares associadas
à toxicidade e aos efeitos moduladores do exercício. Resultados: Os resultados da tese
serão apresentados em dois artigos. No primeiro artigo, a administração de doxorrubicina
promoveu aumento significativo da fibrose miocárdica no grupo D em comparação aos
grupos C, DT e T, redução dos parâmetros funcionais cardíacos no grupo D, com menores
valores das ondas S parietal (0,041 vs. 0,065; p=0,01) e septal (0,04 vs. 0,064; p=0,01)
em comparação ao grupo controle, queda acentuada da tolerância ao esforço físico do
grupo D (62%) seguido dos grupos DT (26,3%) e C (23%). No segundo artigo, foram
observadas alterações relevantes no perfil espectral do plasma, caracterizadas por
aumento de bandas lipídicas (~1451, 1738, 2860cm-1), redução de proteínas (~1531cm-1)
e elevação de marcadores associados a ácidos nucleicos (~1069cm-1) nos animais dos
grupos D e DT. Porém, o treinamento aeróbio de baixa intensidade atenuou parcialmente
estes efeitos, ressaltando que o número de onda 1451cm-1, foi capaz de diferenciar
significativamente os grupos D e DT. Além disso, a análise de curva ROC investigou o
desempenho discriminatório de cada modo vibracional, através dos espectros processados
pela segunda derivada, apresentando elevada acurácia e valores expressivos de
sensibilidade e especificidade na comparação dos grupos D e C, DT e C. (>82%).
Conclusão: Os resultados demonstram que a doxorrubicina induz cardiotoxicidade
significativa, evidenciada por aumento de fibrose miocárdica, prejuízo da função cardíaca
e redução da tolerância ao esforço físico. O treinamento aeróbio de baixa intensidade,
aplicado após a exposição ao quimioterápico exerceu efeito parcialmente reparador,
atenuando as alterações estruturais e funcionais cardíacas, a perda de desempenho físico
e as modificações moleculares observadas no plasma. Este trabalho demonstrou que o
exercício aeróbio de baixa intensidade constitui uma estratégia não farmacológica, que
contribui para a preservação da função cardiovascular com potencial aplicação adjuvante
em contextos clínicos, além de demonstrar o potencial dos biomarcadores plasmáticos
como ferramentas úteis para o monitoramento precoce desses danos.
Abstract
Introduction: Doxorubicin is an important drug used in chemotherapy treatment, but its
toxic effect compromises patient survival. In this scenario, aerobic training has been
studied as a non-pharmacological therapy in the search for attenuation of the toxic effects
caused by doxorubicin. Objectives: The objective of this thesis was to evaluate whether
low-intensity aerobic training has a reparative effect on toxicity already caused by
doxorubicin, through the analysis of cardiac functional parameters and associated
molecular evidence. Materials and Methods: Forty-eight Wistar rats with a mean age of
six months and a mean body weight of 500 g were randomly divided into four groups
identified as Control (C), Doxorubicin (D), Training (T), and Doxorubicin + Training
(DT). The animals in the D and DT groups received intraperitoneal injections of
doxorubicin hydrochloride once a week at a dose of 2 mg/kg over four weeks, reaching a
total cumulative dose of 8 mg/kg; the other groups received intraperitoneal injections of
saline solution in a similar volume. Groups T and DT underwent aerobic training after
drug administration. Results: The results of the thesis will be presented in two articles.
In the first article, doxorubicin administration significantly increased myocardial fibrosis
in group D compared to groups C, DT, and T, and reduced cardiac functional parameters
in group D, with lower values of parietal S waves (0.041 vs. 0.065; p=0.01) and septal S
waves (0.04 vs. 0.064; p=0.01) compared to the control group. A marked decrease in
exercise tolerance was observed in group D (62%), followed by groups DT (26.3%) and
C (23%). In the second article, relevant changes were observed in the plasma spectral
profile, characterized by an increase in lipid bands (~1451, 1738, 2860 cm⁻¹), a reduction
in proteins (~1531 cm⁻¹), and an elevation of nucleic acid-associated markers (~1069
cm⁻¹) in animals from groups D and DT. However, low-intensity aerobic training partially
attenuated these effects, highlighting that the wave number 1451cm-1 was able to
significantly differentiate groups D and DT. Furthermore, ROC curve analysis
investigated the discriminatory performance of each vibrational mode through spectra
processed by the second derivative, showing high accuracy and significant sensitivity and
specificity values in the comparison of groups D and C, DT and C (>82%). Conclusion:
The results demonstrate that doxorubicin induces significant cardiotoxicity, evidenced by
increased myocardial fibrosis, impaired cardiac function, and reduced tolerance to
physical exertion. Low-intensity aerobic training, applied after exposure to the
chemotherapeutic agent, exerted a partially reparative effect, attenuating the structural
and functional cardiac alterations, the loss of physical performance, and the molecular
modifications observed in the plasma. This work demonstrated that low-intensity aerobic
exercise constitutes a non-pharmacological strategy that contributes to the preservation
of cardiovascular function with potential adjuvant application in clinical contexts, in
addition to demonstrating the potential of plasma biomarkers as useful tools for the early
monitoring of these damages.
Palavras-chave
Doxorrubicina, Cardiotoxicidade, Treinamento aeróbio, Função cardíaca, ATR-FTIR, Biomarcadores plasmáticos, Exercício aeróbio, Fibras de colágeno, Distúrbio metabólico, Ciências médicas
Citação
PEREIRA, Talita Cristina Rodrigues. Impacto do treinamento aeróbio de baixa intensidade na função cardíaca e em biomarcadores plasmáticos em modelo murino de toxicidade induzida pela doxorrubicina. 2026. 101 f. Tese (Doutorado em Ciências da Saúde) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2026.60.