Assessment of electrochemotherapy effects on the development of Ehrlich solid tumor in swiss mice using a novel electroporator device

ABSTRACT

ABSTRACT Electrochemotherapy is a local anticancer treatment in which non-permeant chemotherapeutic drugs are associated with electric pulses of well-established parameters. The electric pulses cause pores to open on the plasma membrane and facilitate drug transport, enhancing cytotoxicity and reducing side effects. Assessment of electrochemotherapy effects on Ehrlich solid tumor development in this work aims to evaluate in vivo usage of the electroporator device developed by the Department of Electrical Engineering of Engineering School of UFMG. Therefore, 40 Swiss mice were inoculated with Ehrlich tumor cells, and developed the tumor in solid form. After 21 days, mice were subjected to specific treatment protocols (control, bleomycin, electric pulses and electrochemotherapy); 17 days later they were euthanized and the tumors collected for histopathology analysis. Electrochemotherapy induced discrete weight loss and an inflammatory response in the tumor, which was not seen on the other treatment groups. Bleomycin alone induced necrosis. Both groups showed lower cellular proliferation rates. From this study, it was concluded that the animals tolerated electrochemotherapy treatment under anesthesia and the electroporator device developed by the Engineering School of UFMG was adequate when used in an electrochemotherapy protocol.

RESUMO

RESUMO Eletroquimioterapia é uma modalidade de tratamento local contra o câncer em que a administração de quimioterápicos não penetrantes à membrana plasmática é associada à aplicação de pulsos elétricos com parâmetros bem estabelecidos, que abrem poros na membrana plasmática e facilitam a entrada desses fármacos nas células, aumentando sua citotoxicidade e reduzindo efeitos colaterais. A avaliação dos efeitos da eletroquimioterapia sobre o desenvolvimento do tumor sólido de Ehrlich em camundongos Swiss neste trabalho teve como objetivo testar o uso in vivo do aparelho eletroporador desenvolvido pelo Departamento de Engenharia Elétrica da Escola de Engenharia da UFMG. Para tanto, foram utilizados 40 camundongos fêmeas da linhagem Swiss, nos quais foram inoculadas células de tumor de Ehrlich, para o desenvolvimento do tumor na forma sólida. Após 21 dias, os camundongos foram submetidos ao protocolo de tratamento específico (controle, bleomicina, pulsos elétricos e eletroquimioterapia); 17 dias depois foram eutanasiados e seus tumores coletados para análise histopatológica e imuno-histoquímica. A eletroquimioterapia induziu perda de peso discreta e uma resposta inflamatória no tumor que não foi observada nos outros grupos. O grupo bleomicina apresentou maior porcentagem de necrose. Ambos os grupos apresentaram menor índice de proliferação celular. Com este estudo, pode-se concluir que o tratamento sob anestesia foi bem tolerado pelos animais e que o aparelho eletroporador desenvolvido pela Escola de Engenharia da UFMG é adequado para utilização em um protocolo de eletroquimioterapia.