Diabetic cancer patients were treated with doxorubicin (DOX), a potent chemotherapeutic drug that induces cardiac toxicity; however, molecular mechanisms of cardiac toxicity in this specific disease progression in patients and animal models are completely unknown. Therefore, we designed a study to understand the effects of DOX-induced cardiac toxicity in diabetic animals and the involved pathophysiological mechanisms. C57BL/6 J mice were divided into four DOX- and diabetic (streptozotocin; STZ) - treated groups; control, STZ, DOX, and DOX+STZ. At day 14, animals were sacrificed, echocardiography was used to examine heart function, and heart and blood samples were collected to investigate apoptotic mechanisms (caspase 3, BAX, B-Cell leukemia/lymphoma 2 (Bcl2)), inflammation, and cardiac remodeling. Our data shows a significant (p < 0.05) increase in glucose levels, apoptotic markers, and monocyte infiltration at the site of apoptosis and triggered inflammatory immune response (tumor necrosis factor α (TNF-α) and interleukin 6 (IL-6)), in DOX+STZ animals compared with control and experimental groups. We also observed significant (p < 0.05) increase in myofibrillar area, fibrosis, and significantly decreased (p < 0.05) cardiac function in DOX-treated diabetic animals compared with controls. In conclusion, our data suggest that DOX induces significantly increased apoptosis, fibrosis, and structural alterations in diabetic hearts compared with non-diabetic animals.
La doxorubicine (DOX), un puissant médicament chimiothérapeutique, entraîne une toxicité cardiaque chez les patients atteints de diabète et de cancer. Cependant, les modes d’action moléculaires de la toxicité cardiaque dans l’évolution de cette maladie précise chez les patients et dans les modèles chez les animaux sont totalement inconnus. Par conséquent, nous avons mis au point une étude en vue de comprendre les effets de la toxicité cardiaque engendrée par la DOX chez des animaux atteints de diabète, ainsi que les modes d’action physiopathologiques. Nous avons réparti des souris C57BL/6J dans quatre groupes en fonction de l’administration de DOX et de streptozotocine (STZ) : témoin, STZ, DOX et DOX + STZ. Au jour 14, les animaux ont été euthanasiés, et nous avons examiné le fonctionnement du cœur à l’aide de l’échocardiographie, puis prélevé les cœurs et des échantillons de sang en vue d’étudier les modes d’action apoptotiques (caspase 3, BAX, Bcl2), l’inflammation et le remodelage du cœur. Nos données montrent une hausse nettement plus marquée (p < 0,05) de la glycémie, des marqueurs de l’apoptose, de l’infiltration des monocytes au site de l’apoptose et de la réaction immuno-inflammatoire déclenchée (TNF-α et IL-6) dans le groupe DOX + STZ que chez les témoins et qu’avec les monothérapies. Nous avons aussi observé une augmentation marquée (p < 0,05) de la taille de la zone myofibrillaire, de la fibrose, ainsi qu’une altération notable (p < 0,05) du fonctionnement du cœur dans le groupe DOX + STZ comparativement aux témoins. En conclusion, nos données laissent entendre que la DOX engendrerait une hausse nettement plus marquée de l’apoptose, de la fibrose et des altérations fonctionnelles dans les cœurs diabétiques que chez les animaux qui ne sont pas atteints de diabète. [Traduit par la Rédaction]
Keywords: apoptose; apoptosis; cardiac dysfunction; dysfonctionnement cardiaque; hyperglycemia; hyperglycémie; inflammation; monocytes.