Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Cyclophosphamide (CP) is an alkylating agent widely used in anticancer and immunosuppression therapy. Like other chemotherapies, this drug can induce damage in healthy tissues, generating multiple organ toxicity. The study of natural substances able to prevent or reduce the toxicity induced by the chemotherapy is very important. Pecan nut shell (Carya illinoensis) is a vegetal by-product with low cost and elevated antioxidant potential and therefore can be considered a promissory substance. The aim of this study was to verify whether the cited antioxidant protects against multiple tissue damage induced by CP. Wistar rats received water or pecan shell aqueous extract (AE - 5%) ad libitum in place of drinking water up to the end of the experiment. On day 30, half of each group received a single administration of vehicle or CP 200 mg/kg-ip. After 7 days, the animals were sacrificed by exsanguination. The blood was collected to obtain plasma and erythrocytes. Vital tissues as heart, liver, kidney, testis and bladder were removed. The occurrence of oxidative stress (OS) was observed through the determination of lipid peroxidation (LP), measured by the thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) formation and reduced glutathione (GSH) in all removed tissues, the enzyme catalase (CAT) in the heart, liver, kidney and testis, the enzyme superoxide dismutase (SOD) in the testis and the plasmatic vitamin C (VIT C) levels. Furthermore, the testicular function was evaluated by the enzyme lactate deydrogenase (LDH) and the macroscopic and histopathological analysis of the bladder was carried out. Results demonstrated that the CP treatment increased TBARS and decreased GSH levels in all studied tissues. Moreover, the activities of SOD in the testis and CAT in the heart were increased. However, in the other organs, the activity of the latter was diminished. The testicular LDH and plasmatic VIT C levels were also decreased. Finally, the bladder of the CP treated rats showed dark color and various histological alterations, such as thickening of the lines, hemorrhage, edema, leukocyte infiltration and vascular proliferation. The co-treatment with AE was able to prevent the TBARS increase and GSH depletion in all tissues, except heart and plasma, respectively. The extract also prevented changes in the testicular SOD and CAT activity in all organs, except the kidney. Besides, the extract prevented alteration in plasmatic VIT C and testicular LDH as well as various visual and histological changes in the rat bladder. These findings provided important evidences of the protective effect of pecan shell AE against the general organic toxicity induced by CP. Therefore, this natural substance may be considered to minimize adverse effects related with this chemotherapy, improving the life quality of patients who need to use this type of drug. / A ciclofosfamida (CP) é um agente alquilante muito usado na terapia anticâncer e imunossupressora. Assim como outros quimioterápicos, este fármaco pode causar danos aos tecidos saudáveis, gerando toxicidade em múltiplos órgãos. Desta forma, o estudo de substâncias naturais capazes de prevenir ou minimizar a toxicidade decorrente do tratamento quimioterápico vem ganhando sua importância. A casca da noz pecã (Carya illinoensis), é um sub-produto de origem vegetal de baixo custo e com elevado potencial antioxidante, constituindo uma substância promissora. O objetivo deste estudo foi verificar se o extrato aquoso bruto do vegetal citado apresenta efeito protetor contra os danos teciduais múltiplos induzidos pela CP. Ratos Wistar receberam água potável ou extrato aquoso bruto (EAB 5%) da casca da noz pecã, ad libitum, no lugar da água de beber até o final do experimento. No trigésimo dia, a metade de cada grupo recebeu uma administração única de veículo ou CP 200 mg/kg-ip. Após 7 dias, os animais foram sacrificados por exsanguinação, para obtenção de plasma e eritrócitos, enquanto alguns tecidos como coração, fígado, rim, testículos e bexiga foram removidos. Parâmetros de estresse oxidativo (EO) foram avaliados através da peroxidação lipídica (LPO), medida por meio da formação de espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e glutationa reduzida (GSH) em todos os tecidos avaliados, bem como a enzima catalase (CAT) no coração, fígado, rim e testículos. A enzima superóxido dismutase (SOD) testicular e os níveis plasmáticos de vitamina C (VIT C) também foram determinados. A função testicular foi determinada através dos níveis da enzima lactato desidrogenase (LDH). A bexiga foi submetida à avaliação macroscópica e histopatológica, já que é um tecido intensamente danificado pela CP. Os resultados obtidos demonstraram que o tratamento com CP aumentou os níveis de TBARS e diminuiu os níveis de GSH em todos os tecidos avaliados. A atividade da SOD testicular apresentou-se aumentada, bem como a atividade da CAT no coração. Nos demais órgãos, a atividade desta última enzima encontrou-se diminuída. Os níveis da enzima LDH testicular e os níveis plasmáticos de VIT C também se apresentaram reduzidos. Por último, as bexigas dos ratos tratados com CP mostraram coloração escura e diversas alterações histológicas, tais como: espessamento das camadas, hemorragia, edema, infiltração leucocitária e proliferação vascular. O co-tratamento com EAB foi capaz de prevenir o aumento do TBARS e diminuição do GSH em todos os tecidos, exceto coração e plasma, respectivamente. O extrato também preveniu modificações na atividade da SOD testicular e da CAT em todos os órgãos, exceto no rim. Além disso, o extrato também preveniu as alterações nos níveis de VIT C plasmática e LDH testicular, bem como as modificações macroscópicas e histopatológicas na bexiga dos ratos tratados com CP. Os resultados apresentados aqui evidenciam os efeitos protetores do EAB das casca da noz pecã sobre a toxicidade generalizada da CP. Deste modo, este sub-produto da indústria da noz pode ser considerado para minimizar os efeitos indesejáveis relacionados ao tratamento com CP, melhorando a qualidade de vida dos pacientes que necessitam deste quimioterápico.

Fundação de Amparo a Pesquisa no Estado do Rio Grande do Sul / Smoking is the second major reason of death worldwide, amounting 5 millions of deaths annually. The adverse effects of cigarette smoking are not limited to active smokers, but also to passive smokers, which comprise one third of worldwide adult population. Cigarette smoking contain nicotine and other addiction related compounds, as well as components that can generate oxidative stress (OS), an unbalance between oxidants and antioxidants of the body, probably responsible for the pathogenesis of smoke-related disorders. The shells of pecan nut (Carya illinoensis) are an industrial byproduct of low cost and high antioxidant potential, whose tea is popularly used as treatment for drug and smoking intoxications, however without scientific validation. Therefore, the present study investigated the possible protection of pecan nut shells aqueous extract (AE) against abstinence behavioral parameters and OS biochemical parameters in animals exposed to passive cigarette smoke. Swiss mice received drinking water or AE (25g/L), ad libitum, in the place of water during one week before and during 3 weeks of cigarette smoke exposure (6, 10 and 14 cigarettes/day each week, respectively), which occurred in a modified incubator. The environmental concentration of carbon monoxide and total suspended particulate matter in the incubator were 130ppm and 188mg/m3, respectively. Fifteen hours after the last cigarette smoke exposure, the animals were evaluated in the open-field test and in the marble burning test. Twenty hours after the last cigarette smoke exposure, the animals were anesthetized and euthanized by exsanguination (cardiac puncture), with collection of blood and removal of brain for biochemical analysis. Data were analyzed by one or two-way ANOVA, followed by Duncan s test when necessary. The protocol of cigarette smoke exposure increased total concentration of carbon dioxide in blood and the hematocrit, which are indirect biochemical markers of cigarette smoke exposure, and reduced the body weight gain of animals without altering fluid intake. In the open-field test, animals exposed to passive smoke showed increase in locomotor and exploratory activities, self-cleaning time and fecal pellets number, as well as in the number of beads hidden in the marble burning test, than the controls. The animals that received AE did not develop these behavioral changes, which indicate anxiety, characteristic related to smoking abstinence. In this study, the involvement of smoking with oxidative damages described in the literature was confirmed by increasing cerebral and erythrocyte lipid peroxidation, increasing in erythrocyte catalase (CAT) activity and decreasing in plasma ascorbic acid. The pecan shells AE was able to protect the mice exposed to cigarette smoke of the lipid peroxidation and decrease of plasma ascorbic acid levels. CAT activity remained high in erythrocytes and increased in brain of animals exposed to cigarette smoke and that received AE, possible as a compensatory mechanism to eliminate excess of reactive oxygen species (ROS) induced by cigarette smoke. It is hypothesized that these biochemical results are in large part due the high antioxidant potential of AE, confirmed by in vitro assays of ABTS (2,2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid)) and DPPH (2,2- diphenyl-1-picrylhydrazyl) and by measuring of total phenolic compounds and condensed tannins levels. By Pearson correlation, were observed positive correlations between behavioral parameters evaluated and erythrocyte lipid peroxidation, confirming the involvement of anxiety and OS. The results presented here show the protective effect of pecan nut shells AE on anxiety-like sings of cigarette withdrawal and on oxidative damages and altered antioxidant defenses induced by passive cigarette smoke in mice. Moreover, the popular use of pecan nut shell extract against cigarette smoke was confirmed. It is believed that this industrial byproduct can be considered in the treatment of smoking, increasing the poor therapeutic armamentarium currently employed for this end. Further studies elucidating the components present in this extract, as well as neural mechanisms related to these results are needed. / O tabagismo representa a segunda maior causa de mortes no mundo, sendo responsável por 5 milhões de mortes anuais. Não apenas os fumantes ativos estão sujeitos aos efeitos danosos do cigarro, mas também os fumantes passivos, que compreendem um terço da população adulta mundial. A fumaça do cigarro contém nicotina e outros compostos relacionados à adição, bem como constituintes capazes de gerar estresse oxidativo (EO), um desequilíbrio entre os oxidantes e as defesas antioxidantes do organismo, possivelmente responsável pelos efeitos danosos do cigarro sobre o organismo. A casca da noz pecã (Carya illinoensis) é um subproduto industrial de baixo custo e elevado poder antioxidante, cujo chá é utilizado popularmente para tratar intoxicações medicamentosas e resultantes do tabagismo. Porém, até o momento, esse emprego não apresenta validação científica. Em vista disso, o presente estudo investigou a possível atividade protetora do extrato aquoso bruto (EAB) da casca da noz pecã sobre parâmetros comportamentais de abstinência e parâmetros bioquímicos de EO em animais expostos ao fumo passivo. Camundongos Swiss receberam água potável ou EAB (25g/L), ad libitum, no lugar da água de beber, uma semana antes e durante toda exposição à fumaça do cigarro, a qual teve duração de 3 semanas (6, 10 e 14 cigarros/dia em cada semana, respectivamente) e ocorreu em incubadora modificada. A concentração ambiental de monóxido de carbono e material particulado total na incubadora foram 130ppm e 188mg/m3, respectivamente. Quinze horas após a última exposição ao fumo passivo os animais foram avaliados no teste do campo aberto e no teste de esconder esferas. Vinte horas após a última exposição ao fumo passivo os animais foram anestesiados e eutanasiados por exsanguinação (punção cardíaca), com coleta de sangue e retirada do cérebro para as análises bioquímicas. Os dados foram analisados por ANOVA de uma ou duas vias, seguido pelo teste de Duncan quando necessário. O protocolo de exposição ao fumo passivo elevou a concentração total de dióxido de carbono sanguíneo e o hematócrito, os quais são marcadores indiretos de exposição à fumaça do cigarro, bem como reduziu o ganho de peso dos animais sem alterar o consumo de líquidos. No campo aberto, animais expostos ao fumo passivo apresentaram aumento da atividade locomotora e exploratória, do tempo de auto-limpeza e do número de bolos fecais, bem como mostraram aumento do número de esferas escondidas no teste de esconder esferas em relação aos controles. Os animais que receberam EAB não desenvolveram essas modificações comportamentais, as quais indicam ansiedade, característica essa relacionada à abstinência ao cigarro. Neste estudo, o envolvimento do tabagismo com os danos oxidativos já descritos na literatura foi confirmado através do aumento da peroxidação lipídica cerebral e eritrocitária, aumento da atividade da catalase (CAT) eritrocitária e redução das concentrações plasmáticas de ácido ascórbico. O EAB da casca de noz pecã protegeu os animais expostos ao fumo passivo da peroxidação lipídica e da redução dos níveis plasmáticos de ácido ascórbico. A atividade da CAT permaneceu aumentada nos eritrócitos e elevou-se no cérebro dos animais expostos ao fumo passivo e tratados com EAB em relação aos controles, possivelmente pela indução de mecanismos compensatórios que visam eliminar o excesso de espécies reativas de oxigênio (EROs) induzido pelo cigarro. Hipotetizou-se que esses resultados bioquímicos devem-se, em grande parte, ao elevado potencial antioxidante do EAB, confirmado através dos testes in vitro do ABTS (2,2´- azinobis(3-etilbenzotiazolina-6-ácido sulfônico) e do DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazil) e pela dosagem de compostos fenólicos totais e taninos condensados. Através de correlação de Pearson, foram observadas correlações positivas entre os parâmetros comportamentais e a peroxidação lipídica eritrocitária, confirmando o envolvimento da ansiedade com o EO. Os resultados apresentados aqui evidenciam os efeitos protetores do EAB das cascas da noz pecã sobre os sinais de ansiedade durante abstinência e sobre danos oxidativos e defesas antioxidantes alterados pelo fumo passivo em camundongos. Ademais, confirma-se o uso popular do extrato das cascas de noz pecã frente danos induzidos pelo cigarro e entende-se que esse subproduto da indústria pode ser considerado no tratamento do tabagismo, o que aumentaria o carente arsenal terapêutico empregado atualmente no tratamento do tabagismo. Maiores estudos elucidando os componentes presentes nesse extrato, bem como os mecanismos neurais relacionados aos resultados encontrados são necessários.