Arq Bras CardiolabcArquivos Brasileiros de CardiologiaArq. Bras. Cardiol.0066-782X1678-4170Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBCmncTz9NprQGzPx5hFmxh4gmS0066-782X202000020024310.36660/abc.20190884Short EditorialDNA Damage in Chronic Heart Failure: Consequences Beyond those in the Heart0000-0001-8493-5329CorrêaCamila Renata1GarciaJéssica Leite1Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita FilhoFaculdade de MedicinaDepartamento de PatologiaBotucatuSPBrazilDepartamento de Patologia da Faculdade de Medicina da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (Unesp), Botucatu, SP - BrazilMailing Address: Camila Renata Corrêa, Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Campus de Botucatu, Patologia. Av. Prof. Mário Rubens Guimarães Montenegro, s/n, Botucatu, SP - Brazil. E-mail: correa.camila9@gmail.com200320200220201142243244This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly citedKeywordsDNA/geneticsHeart Failure/physiopathologyMyocardial InfarctionTissue DistributionOxidative StressRats Inbread
Chronic heart failure (CHF) affects approximately 1% to 2% of the population of developed countries and its prevalence increases approximately 1% in individuals aged 55 to 64 years and up to 17.4% in individuals aged 85 years and over.1,2 CHF is a complex disease with multiple causes and myocardial infarction (MI) is the most common cause. It is characterized by structural or functional cardiac alterations, affecting the ventilatory mechanics that impairs the oxygen uptake and supply to the systems, inducing oxidative stress.2
Oxidative stress, also currently called redox imbalance,3 is known to be associated with the development of several pathologies, either as a trigger or consequence. The biological system of redox reactions may break out of its equilibrium status when the formation of oxidizing species overcomes the antioxidant defense. This scenario favors the oxidation of biomolecules (lipids, proteins, DNA) resulting in their structural and functional damage, that is, contributing to significant pathological outcomes.4
The research published in this issue of the Arquivos Brasileiros de Cardiologia aimed at evaluating DNA damage in different tissues, such as the left ventricle, lungs and skeletal muscles (diaphragm, gastrocnemius and soleus) in rats submitted to MI to induce CHF.5 The authors' interest in assessing the influence of this pathology on other tissues is very relevant, as it shows the consequences of this condition on organs other than the heart. The indicator evaluated in this study was the DNA, a biomolecule vulnerable to several agents that can cause damage.6 Under normal conditions, approximately 99% of DNA damage can be repaired, but approximately 1% can remain in the cell genome.7 Unrepaired DNA damage can result in loss of genetic information, or interference with transcription and replication, therefore being deleterious to the organism.6 Another important aspect is that DNA damage may induce mutations8,9 that may be linked to several diseases, including cancer.10 Thus, DNA damage detection is an important element in studies related to disease development.
The study shows that DNA damage was remarkably higher in all organs evaluated in the CHF group, probably justified by the hyperfusion at these sites, which generated a prooxidative state that is toxic to this biomolecule. Although this study analyzed global DNA damage, which may be generated for reasons other than oxidative ones, human studies have already shown the presence of O8-OHdG, a product generated by purine oxidation, in the plasma of patients with CHF, confirming that this disease causes oxidative DNA damage.
Therefore, the results of the present study confirm that there are consequences in different organs resulting from CHF and that investigations should be carried out to minimize future complications.
Short Editorial related to the article: Quantification of DNA Damage in Different Tissues in Rats with Heart Failure
References1 McMurray JJ, Adamopoulos S, Anker SD,Auricchio A, Bohm M, Dickstein K, et al. ESC Committee for Practice Guidelines. ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure 2012 The Task Force for the Diagnosis and Treatment of Acute and Chronic Heart Failure 2012 of the European Society of Cardiology. Developed in collaboration with the Heart Failure Association (HFA) of the ESC. Eur Heart J. 2012;33(14):1787-847.McMurrayJJAdamopoulosSAnkerSDAuricchioABohmMDicksteinKESC Committee for Practice GuidelinesESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure 2012 The Task Force for the Diagnosis and Treatment of Acute and Chronic Heart Failure 2012 of the European Society of Cardiology. Developed in collaboration with the Heart Failure Association (HFA) of the ESCEur Heart J20123314178718472 Comitê Coordenador da Diretriz de Insuficiência Cardíaca Crõnica e Aguda. Sociedade Brasileira de Cardiologia; Rohde LEP, Montera MVY, Bocchi EA, Clausell NO, Albuquerque DC, Rassi S, et al. Diretriz Brasileira de Insuficiência Cardíaca Crônica e Aguda. Arq Bras Cardiol. 2018; 111(3):436-539.Comitê Coordenador da Diretriz de Insuficiência Cardíaca Crõnica e AgudaSociedade Brasileira de CardiologiaRohdeLEPMonteraMVYBocchiEAClausellNOAlbuquerqueDCRassiSDiretriz Brasileira de Insuficiência Cardíaca Crônica e AgudaArq Bras Cardiol201811134365393 Ye R, Shi M, Liu Q, Chen J. Redox imbalance and stroke. Oxid Med Cell Longev. 2016;2016:1-2.YeRShiMLiuQChenJRedox imbalance and strokeOxid Med Cell Longev20162016124 Cadet J, Davies KJA. Oxidative DNA damage & repair: an introduction. Free Radic Biol Med. 2017 Jun;107:2-12.CadetJDaviesKJAOxidative DNA damage & repair: an introductionFree Radic Biol Med2017061072125 Stefani GP, Nunes RB, Rossato DD, Henstchke VS, Di Domeniico M, Del Lago P, et al. Quantificação de dano em DNA em diferentes tecidos em ratos com insuficiência cardíaca. Arq Bras Cardiol. 2020; 114(2):234-242.StefaniGPNunesRBRossatoDDHenstchkeVSDi DomeniicoMDel LagoPQuantificação de dano em DNA em diferentes tecidos em ratos com insuficiência cardíacaArq Bras Cardiol202011422342426 Bernstein C, Bernstein H. Aging, sex, and DNA repair. San Diego: Academic Press; 1991. p. 15-25.BernsteinCBernsteinHAging, sex, and DNA repairSan DiegoAcademic Press199115257 Kobayashi S, Susa T, Tanaka T, wada Y, Okuda S, Doi H M, et al. Urinary 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine reflects symptomatic status and severity of systolic dysfunctioninpatientswithchronic heartfailure. Eur J Heart Fail. 2011;13(1):29-36.KobayashiSSusaTTanakaTwadaYOkudaSDoiH MUrinary 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine reflects symptomatic status and severity of systolic dysfunctioninpatientswithchronic heartfailureEur J Heart Fail201113129368 Collins AR. Measuring oxidative damage to DNA and its repair with the comet assay. Biochim Biophys Acta.2014;1840(2):794-800.CollinsARMeasuring oxidative damage to DNA and its repair with the comet assayBiochim Biophys Acta2014184027948009 Bing OHL, Brooks WW, Conrad CH,sen S, Perreault CL, Morgan JP. et al. Intracellular calcium transients in myocardium from spontaneously hypertensive rats during the transition to heart failure. Circ Res. 1991;68(5):1390-400.BingOHLBrooksWWConradCHsenSPerreaultCLMorganJPIntracellular calcium transients in myocardium from spontaneously hypertensive rats during the transition to heart failureCirc Res19916851390140010 Schottenfeld D, Beebe-Dimmer J. Chronic inflammation: a common and important factor in the pathogenesis of neoplasia. CA Cancer J Clin. 2006;56(2):69-83.SchottenfeldDBeebe-DimmerJChronic inflammation: a common and important factor in the pathogenesis of neoplasiaCA Cancer J Clin20065626983MinieditorialO Dano ao DNA na Insuficiência Cardíaca Crônica: Consequências Além do CoraçãoCorrêaCamila Renata1GarciaJéssica Leite1Departamento de Patologia da Faculdade de Medicina da Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (Unesp), Botucatu, SP - BrasilCorrespondência: Camila Renata Corrêa, Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho, Campus de Botucatu, Patologia. Av. Prof. Mário Rubens Guimarães Montenegro, s/n, Botucatu, SP - Brasil. E-mail: correa.camila9@gmail.comPalavras-chaveDNA/genética Insuficiência Cardíaca/fisiopatologiaInfarto do MiocárdioEstresse OxidativoDistribuição TecidualRatos Endogâmicos
A insuficiência cardíaca crônica (ICC) afeta aproximadamente 1 a 2% da população de países desenvolvidos e sua prevalência aumenta aproximadamente 1% em indivíduos com idade entre 55 e 64 anos e até 17,4% em indivíduos com idade maior ou igual a 85 anos.1,2 A ICC é uma patologia complexa, com múltiplas causas. O infarto do miocárdio (IM) figura como a mais comum de suas etiologias. É caracterizada por alterações estruturais ou funcionais cardíacas que afetam a mecânica ventilatória, prejudicando a captação e o suprimento de oxigênio aos sistemas e induzindo o estresse oxidativo.2
O estresse oxidativo, também nomeado atualmente como desequilíbrio redox,3 é conhecidamente uma condição associada ao desenvolvimento de diversas patologias, seja como gatilho ou consequência. O sistema biológico de reações de oxirredução pode sair de seu estado de equilíbrio quando a formação das espécies oxidantes supera a defesa antioxidante. Esse cenário favorece a oxidação de biomoléculas (lipídios, proteínas, DNA), resultando em dano estrutural e funcional das mesmas, ou seja, contribuindo para desfechos patológicos significativos.4
A pesquisa publicada neste número dos Arquivos Brasileiros de Cardiologia teve como objetivo avaliar o dano ao DNA em diferentes tecidos, como o ventrículo esquerdo, os pulmões e os músculos esqueléticos (diafragma, gastrocnêmio e sóleo) em ratos submetidos ao IM para induzir a ICC.5 O interesse dos autores em avaliar a influência dessa patologia sobre outros tecidos é muito relevante, pois mostra as consequências desse quadro em outros órgãos além do coração. O indicador avaliado nesse trabalho foi o DNA, uma biomolécula vulnerável a diversos agentes que podem provocar danos.6 Em condições normais, cerca de 99% dos danos do DNA podem ser reparados, mas aproximadamente 1% pode permanecer no genoma da célula.7 Os danos ao DNA não reparados podem resultar em perda de informação genética, ou interferência na transcrição e replicação, sendo, portanto, deletérios ao organismo.6 Outro aspecto de grande importância é que os danos no DNA podem induzir à mutação,8,9 que pode ser relacionada com várias doenças, entre elas o câncer.10 Assim, a detecção de danos ao DNA constitui importante conduta em pesquisas ligadas ao desenvolvimento de doenças.
O trabalho mostra que o dano ao DNA foi notavelmente superior em todos os órgãos avaliados no grupo com ICC, justificado provavelmente pela hiperperfusão nesses locais, a qual gerou um estado pró-oxidativo tóxico a essa biomolécula. Apesar de esse trabalho analisar a lesão global do DNA, a qual pode ser produzida por outras etiologias e não somente o dano oxidativo, trabalhos em seres humanos já mostram a presença de O8-OHdG, um produto da oxidação de purinas, no plasma de pacientes com ICC, confirmando que essa doença acarreta lesão oxidativa do DNA. Sendo assim, os resultados do presente estudo vêm confirmar que há consequências em diferentes órgãos advindas da ICC e que investigações devem ser feitas para minimizar futuras complicações.
Minieditorial referente ao artigo: Quantificação de Dano em DNA em Diferentes Tecidos em Ratos com Insuficiência Cardíaca