Os Efeitos da Doxorrubicina na Biossíntese e no Metabolismo do Heme em Cardiomiócitos / Effects of Doxorubicin on Heme Biosynthesis and Metabolism in Cardiomyocyte

Resumo Fundamento A doxorrubicina está associada à cardiotoxicidade e à morbidade cardíaca tardia. O heme está relacionado ao stress oxidativo celular. Entretanto, sua regulação específica em cardiomiócitos sob os efeitos de doxorrubicina ainda não foi documentada. Objetivo Nosso objetivo é avaliar as alterações de enzimas limitantes de velocidade no caminho metabólico do heme sob o efeito de doxorrubicina. Métodos Cardiomiócitos H9c2 com doxorrubicina em concentrações diferentes (1, 2, 5, 10μM respectivamente). Os testes de PCR em tempo real e Western Blot foram usados para determinar a expressão de proteína e mRNA para quatro enzimas cruciais (ALAS1, ALAS2, HOX-1, e HOX-2) que regulam o metabolismo do heme celular, e os níveis de heme foram detectados por ELISA. Um p<0,01 foi considerado significativo. Resultados Observamos um padrão com alteração dependendo da dose nos níveis de heme nas células H9c2 com o nível mais alto na concentração de 5μM de doxorrubicina, o que ocorreu sincronicamente com o nível mais alto de regulação para cima de ALAS1, bem como as enzimas degenerativas HOX-1 e HOX-2 na expressão de proteína e mRNA. Em contraste, observamos que a ALAS2 foi regulada para baixo gradualmente, inversamente proporcional às concentrações de doxorrubicina. Conclusão O aumento da expressão de ALAS1 pode ter um papel na elevação do nível do heme quando o cardiomiócito H9c2 for exposto à doxorrubicina, e pode ser um alvo terapêutico para a toxicidade miocárdica induzida por doxorrubicina. (Arq Bras Cardiol. 2021; 116(2):315-322)

Abstract Background Doxorubicin is associated with cardiotoxicity and late cardiac morbidity. Heme is related to cellular oxidative stress. However, its specific regulation in cardiomyocytes under doxorubicin effects has not yet been documented. Objective This study seeks to evaluate the changing profiles of rate-limiting enzymes in the heme metabolism pathway under the effect of doxorubicin. Methods H9c2 cardiomyocytes were incubated with doxorubicin at different concentrations (1,2,5,10μM respectively). The real-time PCR and Western Blot were used to determine the mRNA and protein expression for four pivotal enzymes (ALAS1, ALAS2, HOX-1, and HOX-2) regulating cellular heme metabolism, as well as the levels of heme were detected by ELISA. p<0.01 was considered significant. Results This study observed a dose-dependent changing pattern in heme levels in H9c2 cells with the highest level at the 5μM concentration for doxorubicin, which occurred synchronously with the highest upregulation level of ALAS1, as well as the degradative enzymes, HOX-1, and HOX-2 in mRNA and protein expression. By contrast, ALAS2, contrary to the increasing concentrations of doxorubicin, was found to be progressively down-regulated. Conclusion The increase in ALAS1 expression may play a potential role in the heme level elevation when H9c2 cardiomyocyte was exposed to doxorubicin and may be a potential therapeutic target for doxorubicin-induced myocardial toxicity. (Arq Bras Cardiol. 2021; 116(2):315-322)

Association of Monocyte Count on Admission with the Angiographic Thrombus Burden in Patients with ST-Segment Elevation Myocardial Infarction Undergoing Primary Percutaneous Coronary Intervention / Associação da Contagem de Monócitos na Internação com a Carga Trombótica Angiográfica em Pacientes com Infarto com Supradesnivelamento do Segmento ST Submetidos à Intervenção Coronária Percutânea Primária

Abstract Background: The intracoronary high-thrombus burden during the primary percutaneous coronary intervention in patients with ST-elevation myocardial infarction (STEMI) can lead to poor outcomes. Monocytes have been described to play an important role in thrombotic disorders. Objectives: This study aimed to investigate the relationship between admission monocyte count and angiographic intracoronary thrombus burden in patients receiving primary percutaneous coronary intervention (PPCI). Methods: A total of 273 patients with acute STEMI who underwent PPCI were enrolled. The patients were divided into two groups according to the thrombolysis in myocardial infarction (TIMI) thrombus grade: low-thrombus burden group with a grade of 0-2 and high-thrombus burden group with a grade of 3-4. The monocyte count and other laboratory parameters were measured on admission before PPCI. P-value < 0.05 was considered significant. Results: There were 95 patients (34.8%) in the high-thrombus burden group, and 178 patients (65.2%) in the low-thrombus burden group. Patients with high-thrombus burden had significantly higher admission monocyte count (0.61 ± 0.29×109/L vs. 0.53 ± 0.24×109/L, p = 0.021). In multivariate analysis, monocyte count was the independent predictor of angiographic high-thrombus burden (odds ratio 3.107, 95% confidence interval [CI] 1.199-7.052, p = 0.020). For the prediction of angiographic high-thrombus burden, admission monocyte count at a cut-off value of 0.48×109/L yielded 0.59 ROC-AUC (71.9% sensitivity, 46.9% specificity). Conclusions: Monocyte count on admission was an independent clinical predictor of high-thrombus burden in patients with STEMI undergoing PPCI. Our findings suggest that admission monocyte count may be available for early risk stratification of high-thrombus burden in acute STEMI patients and might allow the optimization of antithrombotic therapy to improve the outcomes of PPCI.

Resumo Fundamento: A carga trombótica intracoronária durante a intervenção coronária percutânea primária em pacientes com Infarto com Supradesnivelamento do Segmento ST (STEMI) pode levar a resultados negativos.Os monócitos foram descritos para desempenhar um papel importante nos distúrbios trombóticos. Objetivos: Este estudo investigou a relação entre a contagem de monócitos no momento da internação e a carga trombótica angiográfica intracoronária em pacientes submetidos à intervenção coronária percutânea primária (ICPP). Métodos: Um total de 273 pacientes com STEMI agudo submetidos à ICPP participaram. Os pacientes se dividiram em dois grupos de acordo com o grau trombótico na trombólise do infarto do miocárdio (TIMI): grupo baixa carga trombótica, com graus de 0-2, e grupo alta carga trombótica, com graus de 3-4. A contagem de monócitos e outros parâmetros laboratoriais foram medidos na internação antes da ICPP. Consideramos o valor de p < 0,05 significativo. Resultados: Havia 95 pacientes (34,8%) no grupo alta carga trombótica, e 178 pacientes (65,2%) no grupo baixa carga trombótica. Pacientes com alta carga trombótica apresentaram contagem de monócitos no momento da internação mais alta (0,61 ± 0,29×109/L vs. 0,53 ± 0,24×109/L, p = 0,021). Na análise multivariada, a contagem de monócitos foi o indicador independente da alta carga trombótica angiográfica (odds ratio 3,107, intervalo de confiança de 95% [IC] 1,199-7,052, p = 0,020). Para a previsão da alta carga trombótica angiográfica, a contagem de monócitos na internação tinha ponto de corte de 0,48×109/L, chegou a 0.59 ROC-AUC (71,9% sensibilidade, 46,9% especificidade). Conclusões: a contagem de monócitos na internação foi um indicador clínico independente da alta carga trombótica em pacientes com STEMI submetidos à ICPP. Nossos achados sugerem que a contagem de monócitos na internação pode estar disponível para a estratificação de risco precoce da alta carga trombótica em pacientes com STEMI agudo, e podem levar à otimização da terapia antitrombótica para melhorar os resultados da ICPP.