Ação concomitante da irradiação e quimioterapia no coração de ratas Wistar / Concurrent Action of Irradiation and Chemotherapy at Wistar Rats Hearts

O Câncer de mama (CM) é hoje o tipo de câncer mais incidente entre as mulheres, com a estimativa de 53 mil novos casos para o ano de 2013, segundo o Instituto Nacional do Câncer (INCA). É considerada uma doença de bom prognóstico, principalmente quando diagnosticada na sua fase mais precoce. A evolução no diagnóstico, e nas técnicas de tratamento para o CM, que incluem a quimioterapia e/ou radioterapia, aumentaram a expectativa de sobrevida para este tipo de câncer. Uma das complicações tardias induzidas pelo tratamento desta doença é a cardiotoxicidade. O termo cardiotoxicidade abrange uma série de efeitos colaterais, que incluem arritmias, alterações na pressão arterial, isquemia do miocárdio, trombose ou insuficiência cardíaca. É, por isso, fundamental entender os mecanismos envolvidos no desenvolvimento da toxicidade cardíaca para o sucesso do tratamento dos pacientes com CM. Este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos cardíacos tardios induzidos pela irradiação e quimioterapia, simulando um tratamento para o CM, em ratas Wistar. Ratas Wistar, com aproximadamente 3 meses de idade, foram divididas em: grupo controle, grupo que recebeu quimioterapia + irradiação (TC+IR), e grupo que recebeu apenas irradiação (IR). A quimioterapia foi administrada em 4 ciclos, com intervalo de 1 semana entre eles. A irradiação na região do coração foi realizada em dose única, de 20Gy, em um campo de 2x2 cm2. Os ratos foram submetidos à eutanásia 5 meses após o término dos tratamentos, para que os efeitos tardios pudessem ser avaliados. Vários estudos foram conduzidos: ecocardiografia para observar as alterações funcionais do coração; PCR em tempo real para detectar alterações no nível mRNA de procolágeno tipo I, TGF-β1, angiotensinogênio, renina, ECA, AT1, VEGF e razão Bax/;bcl2, no tecido do ventrículo esquerdo (VE); Além de ensaios histológicos para avaliar o aspecto do tecido cardíaco do VE...

Breast cancer (BC) is today the most frequent type of cancer among women, there were estimated 53 000 new cases for the year 2013, according to the National Cancer Institute (INCA). It is considered a disease of good prognosis, especially when diagnosed in early stages. The developments in the diagnosis, and treatment techniques for the BC, which include chemotherapy and/or radiotherapy, increased the survival rates for this type of cancer. One late complication induced by BC treatment is the cardiotoxicity. The cardiotoxicity term comprises different cardiotoxic side effects, which includes arrhythmia, blood pressure alterations, myocardial ischemia, thrombosis or congestive heart failure. It is, therefore, essential to understand the mechanisms involved in the development of cardiac toxicity for the successful treatment of patients with BC. This study aimed to evaluate the late cardiac effects induced by irradiation and chemotherapy, simulating a treatment for BC in Wistar rats. Wistar rats, about 3 months old, were divided into control group; a group receiving chemotherapy + irradiation (TC+IR), and a group that received only irradiation (IR). Chemotherapy was administered in 4 cycles, with an one week interval between them. The irradiation at the heart area was performed in a single dose of 20 Gy, and a field of 2x2 cm2. The rats were euthanized 5 months after the end of treatments, so the late effects could be evaluated. Several studies were conducted: echocardiography to observe the heart functional changes, real-time PCR to detect alterations in mRNA level of procollagen type I, TGF-β1, angiotensinogen, renin, ACE, AT1, VEGF and Bax/bcl2 ratio, in the left ventricle (LV) tissue; The LV cardiac tissue was also evaluated by assays. The results indicate a process of cardiac remodeling after the BC...

Simulação computacional de um feixe de fótons de 6 MV em diferentes meios heterogêneos utilizando o código PENELOPE / Computer simulation of a 6 MV photon beam in different heterogeneous media utilizing the PENELOPE code

OBJETIVO: Utilizar o código PENELOPE e desenvolver geometrias onde estão presentes heterogeneidades para simular o comportamento do feixe de fótons nessas condições. MATERIAIS E MÉTODOS: Foram feitas simulações do comportamento da radiação ionizante para o caso homogêneo, apenas água, e para os casos heterogêneos, com diferentes materiais. Consideraram-se geometrias cúbicas para os fantomas e geometrias em forma de paralelepípedos para as heterogeneidades com a seguinte composição: tecido simulador de osso e pulmão, seguindo recomendações da International Commission on Radiological Protection, e titânio, alumínio e prata. Definiram-se, como parâmetros de entrada: a energia e o tipo de partícula da fonte, 6 MV de fótons; a distância fonte-superfície de 100 cm; e o campo de radiação de 10x 10 cm². RESULTADOS: Obtiveram-se curvas de percentual de dose em profundidade para todos os casos. Observou-se que em materiais com densidade eletrônica alta, como a prata, a dose absorvida é maior em relação à dose absorvida no fantoma homogêneo, enquanto no tecido simulador de pulmão a dose é menor. CONCLUSÃO: Os resultados obtidos demonstram a importância de se considerar heterogeneidades nos algoritmos dos sistemas de planejamento usados no cálculo da distribuição de dose nos pacientes, evitando-se sub ou superdosagem dos tecidos próximos às heterogeneidades.

OBJECTIVE: The PENELOPE code was utilized to simulate irradiation geometries where heterogeneities are present and to simulate a photon beam behavior under these conditions. MATERIALS AND METHODS: For the homogeneous case, the ionizing radiation behavior was simulated only with water, and different materials were introduced to simulate heterogeneous conditions. Cubic geometries were utilized for the homogeneous phantoms, and parallelepiped-shaped geometries for the heterogeneities with the following composition: bone and lung tissue simulators, as recommended by the International Commission on Radiological Protection, and titanium, aluminum and silver. Input parameters were defined as follows: energy and type of source, 6 MV photons; source-surface distance=100 cm; and radiation field of 10x 10 cm². RESULTS: Percentage depth-dose curves were obtained for all the cases. As result, it was observed that for high electronic density materials, such as silver, the absorbed dose is higher than the absorbed dose in the homogeneous phantom, and for the lung tissue simulator, it is lower. CONCLUSION: Results clearly demonstrate the relevant role of heterogeneities in the treatment planning system algorithms utilized in the calculation of dose distribution in patients, increasing the accuracy of the dose delivered to the tumor and avoiding unnecessary irradiation of healthy tissues.