Can pumpkin save us of doxorubicin induced cardiotoxicity? / ¿Puede la calabaza salvarnos de la cardiotoxicidad inducida por doxorrubicina?

ABSTRACT

SUMMARY: Doxorubicin (DOX) is one of the drugs necessary for the treatment of the 10 most common types of cancer. The leading adverse effect limiting clinical use of DOX is cardiotoxicity. Given that literature data indicate a protective role of carotenoids in doxorubicin-induced toxicity, in our study we compared the cardioprotective effect of a mixture of pumpkin carotenoids and a commercially available antioxidant preparation. Animals were distributed in 8 groups (Control - S; NADES - N; Doxorubicin - Dox; Carotenoids - Car; CardiofortIN - CF; NADES-Doxorubicin - N-Dox; Carotenoids-Doxorubicin - Car-Dox; CardiofortIN-Doxorubicin - CF-Dox). Histological sections were stained with the hematoxylin-eosin (HE) and analyzed for the presence of myocardial damage by doxorubicin damage score (DDS). From the heart tissue homogenate were determined the intensity of lipid peroxidation and specific antioxidative enzyme activity (superoxide dismutase; catalase; glutathione S-transferase; glutathione peroxidase). In Car-DOX and CF-DOX groups, lipid peroxidation is significantly reduced compared to DOX group. Pretreatment of animals with carotenoids and in lesser extent with CardiofortIN led to higher antioxidative enzymes activity, compared to DOX group. Pretreated with carotenoids, only 50 % of animals had some degree of myocardial damage, and no animals had extensive damage. CardiofortIN pretreatment showed less protective effect. Pretreatment with carotenoid extract, reduced DDS significantly, so Car-DOX group has changes equivalent to mild myocardial damage. Although CardiofortIN pretreatment lowered DDS score values, animals still had moderate level of myocardium damage. This in vivo study and its findings indicate that carotenoids extracted from pumpkin may be a promising cardioprotective agent against doxorubicin induced cardiotoxicity, at least in part mediated through inhibition of DOX-induced oxidative stress.

RESUMEN

La doxorrubicina (DOX) es uno de los fármacos necesarios para el tratamiento de los 10 tipos más comunes de cáncer. El principal efecto adverso que limita el uso clínico de DOX es la cardiotoxicidad. Debido a que los datos de la literatura indican un papel protector de los carotenoides en la toxicidad inducida por doxorrubicina, en nuestro estudio comparamos el efecto cardioprotector de una mezcla de carotenoides de calabaza y una preparación antioxidante disponible comercialmente. Los animales se distribuyeron en 8 grupos (Control - S; NADES - N; Doxorrubicina - Dox; Carotenoides - Car; CardiofortIN - CF; NADES-Doxorrubicina - N-Dox; Carotenoides-Doxorrubicina - Car-Dox; CardiofortIN- Doxorrubicina - CF-Dox). Las secciones histológicas se tiñeron con hematoxilina-eosina (HE) y se analizaron para detectar la presencia de daño miocárdico mediante la puntuación de daño por doxorrubicina (DDS). A partir del homogeneizado de tejido cardíaco se determinó la intensidad de la peroxidación lipídica y la actividad enzimática antioxidante específica (superóxido dismutasa, catalasa, glutatión S-transferasa, glutatión peroxidasa). En los grupos Car-DOX y CF-DOX, la peroxidación lipídica se redujo significativamente en comparación con el grupo DOX. El pre tratamiento de los animales con carotenoides y, en menor medida, con CardiofortlN condujo a una mayor actividad de las enzimas antioxidantes, en comparación con el grupo DOX. Al ser pre tratados con carotenoides, solo el 50 % de los animales tenían algún grado de daño miocárdico y ningún animal tenía daño extenso. El pre tratamiento con CardiofortIN mostró un efecto protector menor. El pre tratamiento con extracto de carotenoides redujo significativamente el DDS, por lo que el grupo Car-DOX mostró cambios equivalentes a un daño miocárdico leve. Aunque el pre tratamiento con CardiofortIN redujo los valores de la puntuación DDS, los animales aún tenían un nivel moderado de daño al miocardio. Este estudio in vivo y sus hallazgos indican que los carotenoides extraídos de la calabaza pueden ser un agente cardioprotector prometedor contra la cardiotoxicidad inducida por doxorrubicina, al menos en parte mediada por la inhibición del estrés oxidativo inducido por DOX.