Efeitos da ingestão de simbiótico e indol-3-carbinol sobre o processo de carcinogênese química de cólon em ratos Wistar alimentados com dieta contendo heme

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2015
Autor(a) principal: Moura, Nelci Antunes de [UNESP]
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/138850
Resumo: O ferro heme presente na carne vermelha está associado ao aumento da incidência do câncer colorretal (CCR). O heme pode catalisar a formação de compostos nitrosos e a peroxidação lipídica no lúmen intestinal. No entanto, os efeitos pró-carcinogênicos do heme podem ser inibidos por alguns compostos como os sais de cálcio, clorofila entre outros. Sabe-se que o indol-3-carbinol (I3C), presente nas plantas da família das Brassicas e os simbióticos são compostos promissores na prevenção do câncer de cólon, atuando em via de proliferação, apoptose e modulação da microbiota intestinal. Dessa forma, o objetivo desse estudo foi o de avaliar os efeitos da ingestão de simbiótico (prebiótico inulina associado ao probiótico Bifidobacterium lactis bb-12) e de I3C, isolados ou em associação sobre o processo de carcinogênese de cólon induzido pela 1,2-dimetilhidrazina (DMH) em ratos Wistar alimentados ou não com dieta suplementada com heme. Os animais foram alocados em 9 grupos, os grupos 1 a 8 (n=12) receberam quatro doses de DMH (40 mg/Kg) nas duas semanas iniciais do experimento. Os grupos 1 e 9 (n=12 e 5) receberam ração basal até o final do experimento e os grupos 2 a 8 receberam ração basal suplementada com heme, heme+I3C, heme+simbiótico, heme+I3C+simbiótico, I3C, simbiótico e I3C+simbiótico, respectivamente. A eutanásia ocorreu ao final da 25ª semana. Neste momento foi realizada a coleta do cólon com os respectivos tumores e amostras de fezes do ceco. Em seguida, procedeu-se a medida dos tumores e coleta de amostras para biologia molecular. Após a fixação em formalina tamponada e a retirada dos tumores, realizou-se a contagem de focos de criptas aberrantes (FCA) pela coloração de azul de metileno. Realizou-se a análise histológica dos tumores e a análise da expressão de 95 genes relacionados a via da carcinogênese colônica, pela técnica Taqman Low Density Array, e a expressão proteica da E-caderina, TGFB1 (Transforming growth factor beta 1) e RAF1 (Serine/threonine-protein kinase) por Western Blotting. Foram analisados os índices de proliferação celular e apoptose pelo PCNA (Proliferating cell nuclear antigen) e caspase 3-clivada, respectivamente, tanto nos cólons como em tumores, e a expressão de β-catenina e E-caderina nos tumores, por imunoistoquímica. Células da linhagem Caco-2 foram incubadas com água fecal extraída das fezes do ceco e submetidas a testes de citotoxicidade e genotoxidade pelos testes do MTT (mitochondrial tetrazolium test) e Cometa, respectivamente. Os dados foram comparados utilizando-se o software Sigma Stat 3.5 e Expression Suíte para expressão gênica. Foi observado aumento significativo no número de criptas aberrantes (CA) no grupo que recebeu heme (G2) quando comparado ao grupo que recebeu apenas ração basal (G1). Redução significativa no número de CA foi observada no grupo que recebeu heme+I3C (G3) e heme+simbiótico (G4) quando comparado ao grupo que recebeu heme (G2). O número de FCA totais com ≥ 9 criptas aberrantes foi significativamente menor no grupo que recebeu heme+simbiótico (G4) quando comparado ao grupo que recebeu heme (G2). Entretanto, aumento significativo no número de tumores com mais de 60 mm3 foi observado no grupo suplementado com heme+I3C+simbiótico (G5), quando comparado ao grupo que recebeu heme (G2). Além disso, foi observado aumento significativo na incidência de tumores invasivos no grupo que recebeu heme+I3C+simbiótico (G5) quando comparado ao grupo que recebeu heme (G2). Os tumores do grupo suplementado com heme+I3C+simbiótico (G5) apresentaram baixa expressão dos genes Cdh1, Tgfb1, Appl1 e alta expressão do Raf1, já os tumores do grupo suplementado com heme +I3C (G3) apresentaram baixa expressão do Cdh1. A água fecal do grupo que recebeu heme (G2) apresentou significativamente maior citotoxicidade e genotoxicidade quando comparado ao grupo que recebeu ração basal (G1). Com relação aos tratamentos, a água fecal do grupo que recebeu heme+I3C (G3) e heme e simbiótico (G4) apresentaram água fecal significativamente com menor potencial genotóxico quando comparada ao grupo que recebeu heme (G2). No entanto, o grupo que recebeu heme+I3C+simbiótico (G5) apresentou aumento significativo na genotoxicidade da água fecal. Dessa forma, concluímos que o heme associado a uma dieta com níveis normais de cálcio não é um potente indutor de FCA, mas aumenta a citotoxicidade e genotoxicidade da água fecal. No entanto, tanto o I3C como o simbiótico reduzem os efeitos citotóxicos/genotóxicos da ingestão de heme. Contudo, a associação do heme+I3C+simbiótico apresentou efeito promotor da carcinogênese de cólon.
id UNSP_eaab0ccfe21a3d8e8f73d0cae462e0c7
oai_identifier_str oai:repositorio.unesp.br:11449/138850
network_acronym_str UNSP
network_name_str Repositório Institucional da UNESP
repository_id_str
spelling Efeitos da ingestão de simbiótico e indol-3-carbinol sobre o processo de carcinogênese química de cólon em ratos Wistar alimentados com dieta contendo hemeEffects of synbiotics and indol-3 carbinol intake on colon carcinogenesis in hemin-fed ratsCarcinogênese de cólonHemeIndol 3-carbinolQuimioprevençãoSimbióticoColon carcinogenesisHeminIndole 3-carbinolChemopreventionSynbioticsO ferro heme presente na carne vermelha está associado ao aumento da incidência do câncer colorretal (CCR). O heme pode catalisar a formação de compostos nitrosos e a peroxidação lipídica no lúmen intestinal. No entanto, os efeitos pró-carcinogênicos do heme podem ser inibidos por alguns compostos como os sais de cálcio, clorofila entre outros. Sabe-se que o indol-3-carbinol (I3C), presente nas plantas da família das Brassicas e os simbióticos são compostos promissores na prevenção do câncer de cólon, atuando em via de proliferação, apoptose e modulação da microbiota intestinal. Dessa forma, o objetivo desse estudo foi o de avaliar os efeitos da ingestão de simbiótico (prebiótico inulina associado ao probiótico Bifidobacterium lactis bb-12) e de I3C, isolados ou em associação sobre o processo de carcinogênese de cólon induzido pela 1,2-dimetilhidrazina (DMH) em ratos Wistar alimentados ou não com dieta suplementada com heme. Os animais foram alocados em 9 grupos, os grupos 1 a 8 (n=12) receberam quatro doses de DMH (40 mg/Kg) nas duas semanas iniciais do experimento. Os grupos 1 e 9 (n=12 e 5) receberam ração basal até o final do experimento e os grupos 2 a 8 receberam ração basal suplementada com heme, heme+I3C, heme+simbiótico, heme+I3C+simbiótico, I3C, simbiótico e I3C+simbiótico, respectivamente. A eutanásia ocorreu ao final da 25ª semana. Neste momento foi realizada a coleta do cólon com os respectivos tumores e amostras de fezes do ceco. Em seguida, procedeu-se a medida dos tumores e coleta de amostras para biologia molecular. Após a fixação em formalina tamponada e a retirada dos tumores, realizou-se a contagem de focos de criptas aberrantes (FCA) pela coloração de azul de metileno. Realizou-se a análise histológica dos tumores e a análise da expressão de 95 genes relacionados a via da carcinogênese colônica, pela técnica Taqman Low Density Array, e a expressão proteica da E-caderina, TGFB1 (Transforming growth factor beta 1) e RAF1 (Serine/threonine-protein kinase) por Western Blotting. Foram analisados os índices de proliferação celular e apoptose pelo PCNA (Proliferating cell nuclear antigen) e caspase 3-clivada, respectivamente, tanto nos cólons como em tumores, e a expressão de β-catenina e E-caderina nos tumores, por imunoistoquímica. Células da linhagem Caco-2 foram incubadas com água fecal extraída das fezes do ceco e submetidas a testes de citotoxicidade e genotoxidade pelos testes do MTT (mitochondrial tetrazolium test) e Cometa, respectivamente. Os dados foram comparados utilizando-se o software Sigma Stat 3.5 e Expression Suíte para expressão gênica. Foi observado aumento significativo no número de criptas aberrantes (CA) no grupo que recebeu heme (G2) quando comparado ao grupo que recebeu apenas ração basal (G1). Redução significativa no número de CA foi observada no grupo que recebeu heme+I3C (G3) e heme+simbiótico (G4) quando comparado ao grupo que recebeu heme (G2). O número de FCA totais com ≥ 9 criptas aberrantes foi significativamente menor no grupo que recebeu heme+simbiótico (G4) quando comparado ao grupo que recebeu heme (G2). Entretanto, aumento significativo no número de tumores com mais de 60 mm3 foi observado no grupo suplementado com heme+I3C+simbiótico (G5), quando comparado ao grupo que recebeu heme (G2). Além disso, foi observado aumento significativo na incidência de tumores invasivos no grupo que recebeu heme+I3C+simbiótico (G5) quando comparado ao grupo que recebeu heme (G2). Os tumores do grupo suplementado com heme+I3C+simbiótico (G5) apresentaram baixa expressão dos genes Cdh1, Tgfb1, Appl1 e alta expressão do Raf1, já os tumores do grupo suplementado com heme +I3C (G3) apresentaram baixa expressão do Cdh1. A água fecal do grupo que recebeu heme (G2) apresentou significativamente maior citotoxicidade e genotoxicidade quando comparado ao grupo que recebeu ração basal (G1). Com relação aos tratamentos, a água fecal do grupo que recebeu heme+I3C (G3) e heme e simbiótico (G4) apresentaram água fecal significativamente com menor potencial genotóxico quando comparada ao grupo que recebeu heme (G2). No entanto, o grupo que recebeu heme+I3C+simbiótico (G5) apresentou aumento significativo na genotoxicidade da água fecal. Dessa forma, concluímos que o heme associado a uma dieta com níveis normais de cálcio não é um potente indutor de FCA, mas aumenta a citotoxicidade e genotoxicidade da água fecal. No entanto, tanto o I3C como o simbiótico reduzem os efeitos citotóxicos/genotóxicos da ingestão de heme. Contudo, a associação do heme+I3C+simbiótico apresentou efeito promotor da carcinogênese de cólon.Colorectal cancer (CRC) is the third most common type of cancer worldwide. Hemin iron, which is found in red meat, catalyzes the formation of carcinogenic N-nitroso compounds and lipid peroxidation end-products in the colon lumen. The procarcinogenic effect of hemin is known to be inhibited by molecules, such as calcium, chlorophyll and others. However, the preventive effect of indole 3-carbinol and synbiotics on colon carcinogenesis remains uninvestigated. The aim of this study was to assess the modifying effects of a synbiotic (inulin+ Bifidobacterium lactis) and/or I3C against dimethylhidrazine (DMH)-induced colon carcinogenesis in hemin-fed male Wistar rats. Nine groups of animals were evaluated. Groups 1–8 received a total of four s.c. DMH injections (40 mg/kg b.w.) over 2 weeks, whereas group 9 was given EDTA solution (vehicle). Two weeks after DMH-initiation, G1 and G9 were fed a basal diet while groups G2, G3, G4, G5, G6, G7 and G8 received a basal diet containing hemin, hemin+I3C, hemin+synbiotic, hemin+I3C+synbiotic, I3C, synbiotic and I3C+synbiotic, respectively, during 23 weeks. At 25 week, all animals were killed and their colons were removed. Cecal contents were collected to determine fecal water cytotoxicity and genotoxicity (DNA damage) in Caco-2 cells. Colon tumors were measured and samples were collected and stored at -800C. The colons were fixed flat in 10% buffered formalin for 24 h and stained with 1.0% methylene blue for classical ACF analysis and quantification. Tumor incidence and multiplicity were assessed after histopathological analysis. Gene and protein expression were determined in tumor samples alone. The total number of aberrant crypts (AC) was significantly higher (p= 0.03) in the hemin group (G2) than in the group fed basal diet (G1). AC number in both hemin+I3C (G3) and hemin+synbiotic (G4) groups was also significantly lower than in the group fed hemin (G2). Tumor volume was higher in the hemin+I3C+ synbiotic (G5) group and invasive adenocarcinoma was more frequent in the hemin+I3C+synbiotic group (G5) than in the group fed hemin (G2). Colon tumor expression analysis showed that in comparison with the group fed hemin (G2), Cdh1, Tgfb1 and Appl1 were downregulated while Raf1 was upregulated in the group hemin+I3C+synbiotic (G5), and Cdh1 was down-regulated in the group hemin+I3C (G3). Fecal water cytotoxicity in the hemin group (G2) was higher than in groups fed basal diet (G1) and hemin+I3C (G3). Fecal water genotoxicity was also significantly higher in the group fed hemin alone (G2) than in the basal diet group (G1), as well as, in groups fed hemin+I3C (G3) and hemin+synbiotics (G4). However, when compared to hemin alone (G2), fecal water from group hemin+I3C+ synbiotics (G5) presented the highest DNA damage levels. Our results suggest that although hemin in a regular-calcium diet was not a powerful ACF promoter, it increased fecal water citotoxicity and genotoxicity. On the other hand, hemin associated with either I3C or synbiotics prevented ACF promotion. Nonetheless, a synergistic interaction among hemin, I3C and synbiotic did promote DMH-induced tumorigenesis.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)FAPESP: 2011/23699-4Universidade Estadual Paulista (Unesp)Barbisan, Luís Fernando [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Moura, Nelci Antunes de [UNESP]2016-05-23T19:39:07Z2016-05-23T19:39:07Z2015-12-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11449/13885000087017833004064080P33278528112652257porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2023-11-21T06:10:44Zoai:repositorio.unesp.br:11449/138850Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462023-11-21T06:10:44Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
dc.title.none.fl_str_mv Efeitos da ingestão de simbiótico e indol-3-carbinol sobre o processo de carcinogênese química de cólon em ratos Wistar alimentados com dieta contendo heme
Effects of synbiotics and indol-3 carbinol intake on colon carcinogenesis in hemin-fed rats
title Efeitos da ingestão de simbiótico e indol-3-carbinol sobre o processo de carcinogênese química de cólon em ratos Wistar alimentados com dieta contendo heme
spellingShingle Efeitos da ingestão de simbiótico e indol-3-carbinol sobre o processo de carcinogênese química de cólon em ratos Wistar alimentados com dieta contendo heme
Moura, Nelci Antunes de [UNESP]
Carcinogênese de cólon
Heme
Indol 3-carbinol
Quimioprevenção
Simbiótico
Colon carcinogenesis
Hemin
Indole 3-carbinol
Chemoprevention
Synbiotics
title_short Efeitos da ingestão de simbiótico e indol-3-carbinol sobre o processo de carcinogênese química de cólon em ratos Wistar alimentados com dieta contendo heme
title_full Efeitos da ingestão de simbiótico e indol-3-carbinol sobre o processo de carcinogênese química de cólon em ratos Wistar alimentados com dieta contendo heme
title_fullStr Efeitos da ingestão de simbiótico e indol-3-carbinol sobre o processo de carcinogênese química de cólon em ratos Wistar alimentados com dieta contendo heme
title_full_unstemmed Efeitos da ingestão de simbiótico e indol-3-carbinol sobre o processo de carcinogênese química de cólon em ratos Wistar alimentados com dieta contendo heme
title_sort Efeitos da ingestão de simbiótico e indol-3-carbinol sobre o processo de carcinogênese química de cólon em ratos Wistar alimentados com dieta contendo heme
author Moura, Nelci Antunes de [UNESP]
author_facet Moura, Nelci Antunes de [UNESP]
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Barbisan, Luís Fernando [UNESP]
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.contributor.author.fl_str_mv Moura, Nelci Antunes de [UNESP]
dc.subject.por.fl_str_mv Carcinogênese de cólon
Heme
Indol 3-carbinol
Quimioprevenção
Simbiótico
Colon carcinogenesis
Hemin
Indole 3-carbinol
Chemoprevention
Synbiotics
topic Carcinogênese de cólon
Heme
Indol 3-carbinol
Quimioprevenção
Simbiótico
Colon carcinogenesis
Hemin
Indole 3-carbinol
Chemoprevention
Synbiotics
description O ferro heme presente na carne vermelha está associado ao aumento da incidência do câncer colorretal (CCR). O heme pode catalisar a formação de compostos nitrosos e a peroxidação lipídica no lúmen intestinal. No entanto, os efeitos pró-carcinogênicos do heme podem ser inibidos por alguns compostos como os sais de cálcio, clorofila entre outros. Sabe-se que o indol-3-carbinol (I3C), presente nas plantas da família das Brassicas e os simbióticos são compostos promissores na prevenção do câncer de cólon, atuando em via de proliferação, apoptose e modulação da microbiota intestinal. Dessa forma, o objetivo desse estudo foi o de avaliar os efeitos da ingestão de simbiótico (prebiótico inulina associado ao probiótico Bifidobacterium lactis bb-12) e de I3C, isolados ou em associação sobre o processo de carcinogênese de cólon induzido pela 1,2-dimetilhidrazina (DMH) em ratos Wistar alimentados ou não com dieta suplementada com heme. Os animais foram alocados em 9 grupos, os grupos 1 a 8 (n=12) receberam quatro doses de DMH (40 mg/Kg) nas duas semanas iniciais do experimento. Os grupos 1 e 9 (n=12 e 5) receberam ração basal até o final do experimento e os grupos 2 a 8 receberam ração basal suplementada com heme, heme+I3C, heme+simbiótico, heme+I3C+simbiótico, I3C, simbiótico e I3C+simbiótico, respectivamente. A eutanásia ocorreu ao final da 25ª semana. Neste momento foi realizada a coleta do cólon com os respectivos tumores e amostras de fezes do ceco. Em seguida, procedeu-se a medida dos tumores e coleta de amostras para biologia molecular. Após a fixação em formalina tamponada e a retirada dos tumores, realizou-se a contagem de focos de criptas aberrantes (FCA) pela coloração de azul de metileno. Realizou-se a análise histológica dos tumores e a análise da expressão de 95 genes relacionados a via da carcinogênese colônica, pela técnica Taqman Low Density Array, e a expressão proteica da E-caderina, TGFB1 (Transforming growth factor beta 1) e RAF1 (Serine/threonine-protein kinase) por Western Blotting. Foram analisados os índices de proliferação celular e apoptose pelo PCNA (Proliferating cell nuclear antigen) e caspase 3-clivada, respectivamente, tanto nos cólons como em tumores, e a expressão de β-catenina e E-caderina nos tumores, por imunoistoquímica. Células da linhagem Caco-2 foram incubadas com água fecal extraída das fezes do ceco e submetidas a testes de citotoxicidade e genotoxidade pelos testes do MTT (mitochondrial tetrazolium test) e Cometa, respectivamente. Os dados foram comparados utilizando-se o software Sigma Stat 3.5 e Expression Suíte para expressão gênica. Foi observado aumento significativo no número de criptas aberrantes (CA) no grupo que recebeu heme (G2) quando comparado ao grupo que recebeu apenas ração basal (G1). Redução significativa no número de CA foi observada no grupo que recebeu heme+I3C (G3) e heme+simbiótico (G4) quando comparado ao grupo que recebeu heme (G2). O número de FCA totais com ≥ 9 criptas aberrantes foi significativamente menor no grupo que recebeu heme+simbiótico (G4) quando comparado ao grupo que recebeu heme (G2). Entretanto, aumento significativo no número de tumores com mais de 60 mm3 foi observado no grupo suplementado com heme+I3C+simbiótico (G5), quando comparado ao grupo que recebeu heme (G2). Além disso, foi observado aumento significativo na incidência de tumores invasivos no grupo que recebeu heme+I3C+simbiótico (G5) quando comparado ao grupo que recebeu heme (G2). Os tumores do grupo suplementado com heme+I3C+simbiótico (G5) apresentaram baixa expressão dos genes Cdh1, Tgfb1, Appl1 e alta expressão do Raf1, já os tumores do grupo suplementado com heme +I3C (G3) apresentaram baixa expressão do Cdh1. A água fecal do grupo que recebeu heme (G2) apresentou significativamente maior citotoxicidade e genotoxicidade quando comparado ao grupo que recebeu ração basal (G1). Com relação aos tratamentos, a água fecal do grupo que recebeu heme+I3C (G3) e heme e simbiótico (G4) apresentaram água fecal significativamente com menor potencial genotóxico quando comparada ao grupo que recebeu heme (G2). No entanto, o grupo que recebeu heme+I3C+simbiótico (G5) apresentou aumento significativo na genotoxicidade da água fecal. Dessa forma, concluímos que o heme associado a uma dieta com níveis normais de cálcio não é um potente indutor de FCA, mas aumenta a citotoxicidade e genotoxicidade da água fecal. No entanto, tanto o I3C como o simbiótico reduzem os efeitos citotóxicos/genotóxicos da ingestão de heme. Contudo, a associação do heme+I3C+simbiótico apresentou efeito promotor da carcinogênese de cólon.
publishDate 2015
dc.date.none.fl_str_mv 2015-12-18
2016-05-23T19:39:07Z
2016-05-23T19:39:07Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11449/138850
000870178
33004064080P3
3278528112652257
url http://hdl.handle.net/11449/138850
identifier_str_mv 000870178
33004064080P3
3278528112652257
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
publisher.none.fl_str_mv Universidade Estadual Paulista (Unesp)
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UNESP
instname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron:UNESP
instname_str Universidade Estadual Paulista (UNESP)
instacron_str UNESP
institution UNESP
reponame_str Repositório Institucional da UNESP
collection Repositório Institucional da UNESP
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1797790940284321792