Efeito antitumoral dos oligossacarídeos extraídos de vinho tinto no modelo de carcinoma de Ehrlich

Orientadora: Profa. Dra. Alexandra AccoDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Farmacologia. Defesa : Curitiba, 17/10/2018Inclui referências: p.90-99Área de concentração: ToxicologiaResumo: O câncer é uma das doenças com maior grau de mortalidade no mundo. As estimativas preveem um aumento significativo no número de novos casos a cada ano, sendo que até 2038 a previsão é que os casos de câncer devam aumentar em 70%. Estes dados alarmantes estão, muito provavelmente, associados ao estilo de vida adotado pela sociedade, como tabagismo, alcoolismo, dieta inadequada, sedentarismo e exposição prolongada às radiações solares, que predispõem ao desenvolvimento do câncer. As células neoplásicas se caracterizam por apresentar um crescimento desordenado, sem diferenciação, se proliferam rapidamente e tendem a ser muito agressivas. Assim, mesmo com os esforços gastos na busca por um tratamento potente e eficaz, as drogas antineoplásicas ainda exibem um baixo índice terapêutico e causam efeitos colaterais às células normais do organismo. Diante disso, pesquisadores continuam investigando um composto que seja ideal e seguro no combate ao câncer, reduzindo a progressão e a recorrência da doença e aumentando a sobrevida. Neste contexto, os oligossacarídeos merecem destaque, pois, por serem derivados dos polissacarídeos apresentam menor peso molecular e viscosidade e maior solubilidade em água, além de serem antioxidantes naturais, desempenhando funções biológicas valiosas em nível molecular, como, propriedades anti-inflamatória, antimicrobiana, hipocolesterolêmica, antitumoral e imunomoduladora, além de serem empregados na dieta como prebióticos. Recentemente foi demonstrado que uma fração de polissacarídeos extraídos de vinho tinto tem efeito antitumoral no tumor Walker-256 de ratos. Por isso, o presente estudo investigou os efeitos antineoplásicos e quimiopreventivos de oligossacarídeos extraídos do vinho tinto Cabernet Franc (Oligo) no carcinoma de Ehrlich e em linhagens de células tumorais mamárias in vitro, bem como os mecanismos de ação envolvidos. Após a inoculação subcutânea de 2 x 106 células tumorais de Ehrlich, camundongos fêmeas Swiss receberam Veículo (10 mL kg-1 de água destilada, via oral), como controle negativo, solução de Oligo (Oligo 9, 35 ou 70 mg kg- 1, via oral) ou Metotrexato (MTX 1,5 mg kg-1, intraperitoneal, duas vezes por semana; controle positivo). Os protocolos posológicos duraram 21 dias (tratamento convencional) após a inoculação do tumor; ou 21 dias antes da inoculação do tumor, seguidos por mais 21 dias após a inoculação das células (tratamento quimiopreventivo). Análises de NMR e espectrometria de massa do Oligo indicaram uma complexa mistura de oligossacarídeos com grandes quantidades de xilose, ramnose e trealose. O Oligo reduziu o crescimento do tumor de Ehrlich em ambos os protocolos de tratamento, induziu intensa infiltração de células inflamatórias no tumor e aumentou a expressão gênica tumoral de Hif1a. Adicionalmente, o Oligo associado ao MTX (Oligo 9 ou 35 mg kg-1, via oral + MTX 1,5 mg kg-1, intraperitoneal) aumentou a eficácia do quimioterápico no controle do crescimento do tumor. No entanto, o Oligo não reduziu a viabilidade de células ascíticas de Ehrlich após 5 dias de tratamento, nem a viabilidade de células tumorais de mama MCF7, MDA-MB-231 e MDA-MB-436 após 24 e 48 h de tratamento em cultivo. O Oligo apresentou efeito antineoplásico contra células de Ehrlich, que foi dependente do tempo de tratamento e da resposta imunoinflamatória. Assim, o Oligo pode ser uma terapia adjuvante promissora para tumores sólidos. Palavras-chaves: Oligossacarídeos do Cabernet Franc, carcinoma de Ehrlich, antitumoral, quimioprevenção, infiltração inflamatória, Hif1?.Abstract: Cancer is one of the diseases with the highest mortality rate in the world. Estimates indicate a significant increase in the number of new cases each year, and by 2038 the prediction is an increase of 70% in the disease. These alarming data are most likely related to the lifestyle adopted by society, such as smoking, alcoholism, inadequate diet, sedentary lifestyle and prolonged exposure to solar radiation, which predispose to the development of cancer. Neoplastic cells are characterized by disordered growth, without differentiation, proliferate quickly and tend to be very aggressive. Thus, even with the efforts expended in searching for a more effective treatment, the antineoplastic drugs still exhibit low therapeutic index and cause relevant toxic side effects to the normal cells. Researchers continue to investigate a compound that is both safe and effective against cancer, reducing the progression and recurrence of the disease and increasing the survival. In this context, the oligosaccharides deserve attention, since are polysaccharide derivatives with lower molecular weight and viscosity, have water solubility, and antioxidant activities. Thus, oligosaccharides present valuable biological functions at the molecular level, such as anti-inflammatory, antimicrobial, hypocholesterolemic, antitumor and immunomodulatory, besides being used in diets as prebiotics. It has been recently demonstrated that a fraction of polysaccharides extracted from red wine have an antitumor effect in vivo. The present study investigated the antineoplastic and chemopreventive effects of oligosaccharides extracted from Cabernet Franc red wine (Oligo) on Ehrlich carcinoma and on mammary tumor cell lineages in vitro, as well as the action mechanisms. After subcutaneous inoculation of 2 x 106 Ehrlich tumor cells, Swiss female mice received Vehicle (10 mL kg-1 distilled water, p.o.), as negative control, Oligo solution (Oligo 9, 35 or 70 mg kg-1, p.o.) or Methotrexate (MTX 1.5 mg kg-1, i.p., twice a week; positive control). The treatments lasted for 21 days (conventional treatment) after tumor inoculation, or 21 days before tumor inoculation followed for more 21 days after the cells inoculation (chemopreventive treatment). Oligo NMR and mass spectrometry analyzes indicated a complex mixture of oligosaccharides, and large amounts of xylose, rhamnose and trehalose. Oligo reduced the growth of the Ehrlich tumor in both protocols of treatment and induced intense inflammatory cells infiltration in the tumor. Additionally, Oligo associated with MTX (Oligo 9 or 35 mg kg-1, p.o. + MTX 1.5 mg kg-1, i.p.) increased the effectiveness of MTX in controlling the tumor growth. However, Oligo did not reduce the viability of Ehrlich ascitic cells after 5 days of treatment, and the viability of MCF7, MDA-MB-231 and MDA-MB-436 breast tumor cells after 24 and 48 h of treatment in culture. Oligo showed antineoplastic effect against Ehrlich cells that was dependent of the treatment time and the immune-inflammatory response. Thus, Oligo can be a promising adjuvant therapy for solid tumors. Keywords: Cabernet Franc oligosaccharides, Ehrlich carcinoma, antitumor, chemoprevention, inflammatory infiltration, Hif1?

Efeito antitumoral dos oligossacarídeos extraídos de vinho tinto no modelo de carcinoma de Ehrlich

Orientadora: Profa. Dra. Alexandra AccoDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Farmacologia. Defesa : Curitiba, 17/10/2018Inclui referências: p.90-99Área de concentração: ToxicologiaResumo: O câncer é uma das doenças com maior grau de mortalidade no mundo. As estimativas preveem um aumento significativo no número de novos casos a cada ano, sendo que até 2038 a previsão é que os casos de câncer devam aumentar em 70%. Estes dados alarmantes estão, muito provavelmente, associados ao estilo de vida adotado pela sociedade, como tabagismo, alcoolismo, dieta inadequada, sedentarismo e exposição prolongada às radiações solares, que predispõem ao desenvolvimento do câncer. As células neoplásicas se caracterizam por apresentar um crescimento desordenado, sem diferenciação, se proliferam rapidamente e tendem a ser muito agressivas. Assim, mesmo com os esforços gastos na busca por um tratamento potente e eficaz, as drogas antineoplásicas ainda exibem um baixo índice terapêutico e causam efeitos colaterais às células normais do organismo. Diante disso, pesquisadores continuam investigando um composto que seja ideal e seguro no combate ao câncer, reduzindo a progressão e a recorrência da doença e aumentando a sobrevida. Neste contexto, os oligossacarídeos merecem destaque, pois, por serem derivados dos polissacarídeos apresentam menor peso molecular e viscosidade e maior solubilidade em água, além de serem antioxidantes naturais, desempenhando funções biológicas valiosas em nível molecular, como, propriedades anti-inflamatória, antimicrobiana, hipocolesterolêmica, antitumoral e imunomoduladora, além de serem empregados na dieta como prebióticos. Recentemente foi demonstrado que uma fração de polissacarídeos extraídos de vinho tinto tem efeito antitumoral no tumor Walker-256 de ratos. Por isso, o presente estudo investigou os efeitos antineoplásicos e quimiopreventivos de oligossacarídeos extraídos do vinho tinto Cabernet Franc (Oligo) no carcinoma de Ehrlich e em linhagens de células tumorais mamárias in vitro, bem como os mecanismos de ação envolvidos. Após a inoculação subcutânea de 2 x 106 células tumorais de Ehrlich, camundongos fêmeas Swiss receberam Veículo (10 mL kg-1 de água destilada, via oral), como controle negativo, solução de Oligo (Oligo 9, 35 ou 70 mg kg- 1, via oral) ou Metotrexato (MTX 1,5 mg kg-1, intraperitoneal, duas vezes por semana; controle positivo). Os protocolos posológicos duraram 21 dias (tratamento convencional) após a inoculação do tumor; ou 21 dias antes da inoculação do tumor, seguidos por mais 21 dias após a inoculação das células (tratamento quimiopreventivo). Análises de NMR e espectrometria de massa do Oligo indicaram uma complexa mistura de oligossacarídeos com grandes quantidades de xilose, ramnose e trealose. O Oligo reduziu o crescimento do tumor de Ehrlich em ambos os protocolos de tratamento, induziu intensa infiltração de células inflamatórias no tumor e aumentou a expressão gênica tumoral de Hif1a. Adicionalmente, o Oligo associado ao MTX (Oligo 9 ou 35 mg kg-1, via oral + MTX 1,5 mg kg-1, intraperitoneal) aumentou a eficácia do quimioterápico no controle do crescimento do tumor. No entanto, o Oligo não reduziu a viabilidade de células ascíticas de Ehrlich após 5 dias de tratamento, nem a viabilidade de células tumorais de mama MCF7, MDA-MB-231 e MDA-MB-436 após 24 e 48 h de tratamento em cultivo. O Oligo apresentou efeito antineoplásico contra células de Ehrlich, que foi dependente do tempo de tratamento e da resposta imunoinflamatória. Assim, o Oligo pode ser uma terapia adjuvante promissora para tumores sólidos. Palavras-chaves: Oligossacarídeos do Cabernet Franc, carcinoma de Ehrlich, antitumoral, quimioprevenção, infiltração inflamatória, Hif1?.Abstract: Cancer is one of the diseases with the highest mortality rate in the world. Estimates indicate a significant increase in the number of new cases each year, and by 2038 the prediction is an increase of 70% in the disease. These alarming data are most likely related to the lifestyle adopted by society, such as smoking, alcoholism, inadequate diet, sedentary lifestyle and prolonged exposure to solar radiation, which predispose to the development of cancer. Neoplastic cells are characterized by disordered growth, without differentiation, proliferate quickly and tend to be very aggressive. Thus, even with the efforts expended in searching for a more effective treatment, the antineoplastic drugs still exhibit low therapeutic index and cause relevant toxic side effects to the normal cells. Researchers continue to investigate a compound that is both safe and effective against cancer, reducing the progression and recurrence of the disease and increasing the survival. In this context, the oligosaccharides deserve attention, since are polysaccharide derivatives with lower molecular weight and viscosity, have water solubility, and antioxidant activities. Thus, oligosaccharides present valuable biological functions at the molecular level, such as anti-inflammatory, antimicrobial, hypocholesterolemic, antitumor and immunomodulatory, besides being used in diets as prebiotics. It has been recently demonstrated that a fraction of polysaccharides extracted from red wine have an antitumor effect in vivo. The present study investigated the antineoplastic and chemopreventive effects of oligosaccharides extracted from Cabernet Franc red wine (Oligo) on Ehrlich carcinoma and on mammary tumor cell lineages in vitro, as well as the action mechanisms. After subcutaneous inoculation of 2 x 106 Ehrlich tumor cells, Swiss female mice received Vehicle (10 mL kg-1 distilled water, p.o.), as negative control, Oligo solution (Oligo 9, 35 or 70 mg kg-1, p.o.) or Methotrexate (MTX 1.5 mg kg-1, i.p., twice a week; positive control). The treatments lasted for 21 days (conventional treatment) after tumor inoculation, or 21 days before tumor inoculation followed for more 21 days after the cells inoculation (chemopreventive treatment). Oligo NMR and mass spectrometry analyzes indicated a complex mixture of oligosaccharides, and large amounts of xylose, rhamnose and trehalose. Oligo reduced the growth of the Ehrlich tumor in both protocols of treatment and induced intense inflammatory cells infiltration in the tumor. Additionally, Oligo associated with MTX (Oligo 9 or 35 mg kg-1, p.o. + MTX 1.5 mg kg-1, i.p.) increased the effectiveness of MTX in controlling the tumor growth. However, Oligo did not reduce the viability of Ehrlich ascitic cells after 5 days of treatment, and the viability of MCF7, MDA-MB-231 and MDA-MB-436 breast tumor cells after 24 and 48 h of treatment in culture. Oligo showed antineoplastic effect against Ehrlich cells that was dependent of the treatment time and the immune-inflammatory response. Thus, Oligo can be a promising adjuvant therapy for solid tumors. Keywords: Cabernet Franc oligosaccharides, Ehrlich carcinoma, antitumor, chemoprevention, inflammatory infiltration, Hif1?

The GLP-1 analog liraglutide attenuates acute liver injury in mice

Introduction and objectives: Acute liver injury is a current health problem with few effective treatments. The present study investigated the hepatoprotective and curative potential of the glucagon-like peptide-1 analog liraglutide against carbon tetrachloride (CCl4)-induced hepatotoxicity. Materials and methods: Male Swiss mice were subjected to two protocols. The first protocol (Pretreatment) consisted of intraperitoneal (i.p.) treatment with liraglutide (0.057 and 0.118 mg kg−1) or vehicle (distilled water) once daily for 7 days. On days 6 and 7, the animals were challenged with 2% CCl4 (5 mg kg−1, i.p.). The second protocol (Late treatment) began with an injection of 5% CCl4 (5 mg kg−1, i.p.) and subsequent treatment with liraglutide (0.057 mg kg−1) or vehicle (distilled water) for 1 day. In both protocols, 24 h after the last administration, blood and bile were collected from anesthetized animals, followed by euthanasia and liver collection. Plasma and bile underwent biochemical analyses, and histological, oxidative stress, and metabolic parameters were evaluated in the liver. Results: Both liraglutide treatment protocols attenuated hepatotoxicity that was induced by CCl4, decreasing plasma levels of hepatic enzymes, stimulating the hepatic antioxidant system, and decreasing centrilobular necrosis, hepatic glycogen, and lipid accumulation. CCl4 tended to reduce bile lipid excretion, but liraglutide did not influence this parameter. Conclusions: The present results demonstrated the hepatoprotective and therapeutic effects of liraglutide, which may be attributable to a decrease in liver oxidative stress and the preservation of metabolism. Liraglutide may have potential as a complementary therapy for acute liver injury

Polysaccharides with Antitumor Effect in Breast Cancer: A Systematic Review of Non-Clinical Studies

Purpose: To review the effects of polysaccharides and their proposed mechanisms of action in breast cancer experimental models. Data sources, selection, and extraction: Articles were selected by using PubMed, ScienceDirect, Scopus, and Medline, assessed from 1 May 2019 to 1 July 2020. The systematic review was registered in the International Prospective Register of Systematic Reviews (Prospero) under the number CRD42020169103. Results: Most of the studies explore algae polysaccharides (43.2%), followed by mushrooms (13.5%), plants (13.5%), fruits (10.8%), fungus (2.7%), bacteria, (2.7%), and sea animals (2.7%). A total of 8.1% investigated only in vitro models, 62.1% evaluated only in vivo models, and 29.7% evaluated in vitro and in vivo models. The mechanism of action involves apoptosis, inhibition of cellular proliferation, angiogenesis, and antimetastatic effects through multiple pathways. Conclusions: Findings included here support further investigations on the anti-tumor effect of polysaccharides. Some polysaccharides, such as fucoidan and β-glucans, deserve detailed and structured studies aiming at translational research on breast tumors, since they are already used in the clinical practice of other proposals of human health