Avaliação dos efeitos do dissulfeto de dialila na atenuação da citotoxicidade, estresse oxidativo e morte celular induzidos pelo carbamato de etila em células intestinais e hepáticas
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
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| Departamento: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/60/60134/tde-19082025-095150/ |
Resumo: | Dentre os cânceres gastrointestinais mais frequentes e relatados, encontram-se o câncer colorretal (CCR) um tumor maligno muito comum, sendo a segunda causa principal de morte por câncer em todo o mundo seguido pelo câncer hepatocelular (CHC). Estudos epidemiológicos apontam associação entre o estilo de vida e hábitos alimentares com o aumento de casos de CRC e CHC. O consumo de alimentos fermentados, bebidas alcóolicas e tabagismo pode expor o ser humano ao Carbamato de Etila (CE), um provável carcinógeno humano classificado pela IARC no grupo 2A. O aumento da ingestão de compostos bioativos é uma das estratégias para redução da toxicidade induzida pelo CE. O dissulfeto de dialila (DADS), um composto do alho, emerge como potencial efeito protetor contra a indução de danos por agentes químicos e compostos naturais, devido à sua capacidade de suprimir enzimas responsáveis por bioativação de compostos tóxicos. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito protetor do DADS frente aos efeitos do CE em células Caco-2 e HepG2. Foram realizados os ensaios de viabilidade celular por resazurina, de genotoxicidade, pelo ensaio cometa, de espécies reativas de oxigênio pelo marcador CM-H2DCFDA e morte celular por apoptose, por citometria de fluxo, com o CE e DADS isolados e associados, em 4 protocolos diferentes de associação. Nossos resultados mostraram que o CE isolado diminuiu significativamente a viabilidade celular de ambas as células de maneira tempo dependente. Os valores de IC50 calculados nas células Caco-2 em 24 horas de tratamento foi de 98 mM e 70,7 mM com 48 horas de tratamento. Nas células HepG2 os valores de IC50 calculados foram de 97,7 mM e 56 mM para 24 horas e 48 horas de tratamento, respectivamente. No tratamento associado, nossos resultados demonstraram efeito protetor do DADS na viabilidade das células Caco-2, em protocolo de pré-tratamento com exposição ao DADS por 24 horas, nas concentrações de 10, 20 e 40 µM, com um aumento da viabilidade em torno de 12%, 11,4% e 11,6%, respectivamente, em relação à viabilidade das células tratadas apenas com CE. Adicionalmente, valores de índice de combinação calculados pelo software Compusyn foram superiores a 1, o que demonstrou efeito antagônico do DADS em associação ao CE. Com relação à genotoxicidade, o CE não induziu aumento de danos ao DNA. No ensaio de espécies reativas de oxigênio, observamos aumento de espécies reativas apenas nas células Caco-2 tratadas por 24 horas com CE isolado, quantificadas pelo marcador CM-H2DCFDA. A associação de DADS (10- 40 µM) com CE demonstrou efeito protetor com diminuição da porcentagem de espécies reativas, em relação ao tratamento isolado com CE. Os resultados de apoptose indicaram que o DADS foi capaz de diminuir significativamente a apoptose e necrose induzidas pelo CE. A indução de toxicidade pelo CE pode estar relacionada às alterações na expressão de proteínas relacionadas ao ciclo celular, o que demonstra diminuição da viabilidade celular e indução de apoptose. Enquanto que o efeito protetor provável para o DADS relaciona-se à sua capacidade em inibir a metabolização do CE em seus subprodutos tóxicos a partir da supressão da enzima bioativadora CYP2E1. Com base nos resultados alcançados, o DADS apresenta-se como uma promissora substância na prevenção parcial dos efeitos tóxicos induzidos pelo CE, sendo assim, uma alternativa viável para aplicações terapêuticas potenciais. |
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Avaliação dos efeitos do dissulfeto de dialila na atenuação da citotoxicidade, estresse oxidativo e morte celular induzidos pelo carbamato de etila em células intestinais e hepáticasEvaluation of the effects of diallyl disulfide in attenuating cytotoxicity, oxidative stress and cell death induced by ethyl carbamate in intestinal and liver cellsAllium sativumAllium sativumCâncer gastrointestinalEfeito protetorGastrointestinal cancerIn vitroIn vitroNutraceuticalsNutracêuticosProtective effectDentre os cânceres gastrointestinais mais frequentes e relatados, encontram-se o câncer colorretal (CCR) um tumor maligno muito comum, sendo a segunda causa principal de morte por câncer em todo o mundo seguido pelo câncer hepatocelular (CHC). Estudos epidemiológicos apontam associação entre o estilo de vida e hábitos alimentares com o aumento de casos de CRC e CHC. O consumo de alimentos fermentados, bebidas alcóolicas e tabagismo pode expor o ser humano ao Carbamato de Etila (CE), um provável carcinógeno humano classificado pela IARC no grupo 2A. O aumento da ingestão de compostos bioativos é uma das estratégias para redução da toxicidade induzida pelo CE. O dissulfeto de dialila (DADS), um composto do alho, emerge como potencial efeito protetor contra a indução de danos por agentes químicos e compostos naturais, devido à sua capacidade de suprimir enzimas responsáveis por bioativação de compostos tóxicos. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito protetor do DADS frente aos efeitos do CE em células Caco-2 e HepG2. Foram realizados os ensaios de viabilidade celular por resazurina, de genotoxicidade, pelo ensaio cometa, de espécies reativas de oxigênio pelo marcador CM-H2DCFDA e morte celular por apoptose, por citometria de fluxo, com o CE e DADS isolados e associados, em 4 protocolos diferentes de associação. Nossos resultados mostraram que o CE isolado diminuiu significativamente a viabilidade celular de ambas as células de maneira tempo dependente. Os valores de IC50 calculados nas células Caco-2 em 24 horas de tratamento foi de 98 mM e 70,7 mM com 48 horas de tratamento. Nas células HepG2 os valores de IC50 calculados foram de 97,7 mM e 56 mM para 24 horas e 48 horas de tratamento, respectivamente. No tratamento associado, nossos resultados demonstraram efeito protetor do DADS na viabilidade das células Caco-2, em protocolo de pré-tratamento com exposição ao DADS por 24 horas, nas concentrações de 10, 20 e 40 µM, com um aumento da viabilidade em torno de 12%, 11,4% e 11,6%, respectivamente, em relação à viabilidade das células tratadas apenas com CE. Adicionalmente, valores de índice de combinação calculados pelo software Compusyn foram superiores a 1, o que demonstrou efeito antagônico do DADS em associação ao CE. Com relação à genotoxicidade, o CE não induziu aumento de danos ao DNA. No ensaio de espécies reativas de oxigênio, observamos aumento de espécies reativas apenas nas células Caco-2 tratadas por 24 horas com CE isolado, quantificadas pelo marcador CM-H2DCFDA. A associação de DADS (10- 40 µM) com CE demonstrou efeito protetor com diminuição da porcentagem de espécies reativas, em relação ao tratamento isolado com CE. Os resultados de apoptose indicaram que o DADS foi capaz de diminuir significativamente a apoptose e necrose induzidas pelo CE. A indução de toxicidade pelo CE pode estar relacionada às alterações na expressão de proteínas relacionadas ao ciclo celular, o que demonstra diminuição da viabilidade celular e indução de apoptose. Enquanto que o efeito protetor provável para o DADS relaciona-se à sua capacidade em inibir a metabolização do CE em seus subprodutos tóxicos a partir da supressão da enzima bioativadora CYP2E1. Com base nos resultados alcançados, o DADS apresenta-se como uma promissora substância na prevenção parcial dos efeitos tóxicos induzidos pelo CE, sendo assim, uma alternativa viável para aplicações terapêuticas potenciais.Among the most frequently reported gastrointestinal cancers are colorectal cancer (CRC), a very common malignant tumor and the second leading cause of cancer death worldwide, followed by hepatocellular carcinoma (HCC). Epidemiological studies indicate an association between lifestyle and dietary habits with the increasing incidence of CRC and HCC. The consumption of fermented foods, alcoholic beverages, and smoking can expose humans to Ethyl Carbamate (EC), a probable human carcinogen classified by the IARC in group 2A. Increasing the intake of bioactive compounds is one strategy to reduce the toxicity induced by EC. Diallyl disulfide (DADS), a compound found in garlic, emerges as a potential protective agent against damage induced by chemical agents and natural compounds due to its ability to suppress enzymes responsible for the bioactivation of toxic compounds. Therefore, the aim of this study was to evaluate the protective effect of DADS against the effects of EC in Caco-2 and HepG2 cells. Cell viability assays using resazurin, genotoxicity assays using the comet assay, reactive oxygen species assay using CM-H2DCFDA marker, and cell death by apoptosis using flow cytometry were conducted with EC and DADS both individually and in combination across four different association protocols. Our results showed that EC alone significantly decreased the cell viability of both cell lines in a time-dependent manner. The IC50 values calculated for Caco-2 cells after 24 hours of treatment were 98 mM and 70.7 mM after 48 hours of treatment. For HepG2 cells, the IC50 values were 97.7 mM and 56 mM for 24 and 48 hours of treatment, respectively. In the combined treatment, our results demonstrated a protective effect of DADS on the viability of Caco-2 cells in a pre-treatment protocol with 24-hour DADS exposure at concentrations of 10, 20, and 40 µM, with an increase in viability of about 12%, 11.4%, and 11.6%, respectively, compared to cells treated with EC alone. Additionally, combination index values calculated using the Compusyn software were greater than 1, indicating an antagonistic effect of DADS in association with EC. Regarding genotoxicity, EC did not induce increased DNA damage. In the reactive oxygen species assay, we observed an increase in reactive species only in Caco-2 cells treated for 24 hours with EC alone, quantified by the CM-H2DCFDA marker. The association of DADS (10-40 µM) with EC showed a protective effect with a decrease in the percentage of reactive species compared to EC treatment alone. Apoptosis results indicated that DADS significantly reduced EC-induced apoptosis and necrosis. EC-induced toxicity may be related to changes in the expression of proteins related to the cell cycle, demonstrating decreased cell viability and induction of apoptosis. The likely protective effect of DADS is related to its ability to inhibit the metabolism of EC into its toxic by-products by suppressing the bioactivating enzyme CYP2E1. Based on the results achieved, DADS presents itself as a promising substance in the partial prevention of EC-induced toxic effects, thus being a viable alternative for potential therapeutic applications.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPAntunes, Lusania Maria GreggiSanchez, Caroline Andolfato2024-09-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/60/60134/tde-19082025-095150/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-09-17T20:02:02Zoai:teses.usp.br:tde-19082025-095150Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-09-17T20:02:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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