Hohenheim, Univ., Diss., 2007. / Enthält u.a. drei Aufsätze.

Stuttgart, Universiẗat, Diss., 2008. / Aus: Appl. Environ. Microbiol. 2006 Jul;72(7):4819-28, FEMS Microbiol. Lett. 2006 Nov;264(2):220-5, Microbiology. 2008 Mar;154(Pt 3):789-96, FEMS Microbiol. Lett. 2005 May 1;246(1):25-31.

Orientador: Ana Angélica Henrique Fernandes / Resumo: Diabetes mellitus (DM) é uma desordem metabólica caracterizada pela hiperglicemia persistente, com distúrbios no metabolismo de carboidratos, lipídios e proteínas, resultante de defeitos na secreção de insulina, ação da insulina ou ambos. A utilização de antioxidantes tem contribuído para melhorar a hiperglicemia e também minimizar as complicações diabéticas. Geraniol, um monoterpeno, presente na composição de óleos essenciais de várias plantas medicinais, apresenta ação antioxidante e antihiperglicemiante, sendo capaz de contribuir na terapêutica desta patologia. Este estudo tem como objetivo avaliar o metabolismo energético e estresse oxidativo no miocárdio de ratos com DM tipo 1, tratados com geraniol. Foram utilizados 32 ratos machos, Wistar (± 250g de peso corporal), distribuídos em 4 grupos experimentais (n=8): C (normais, controle); GE (normais, tratados com geraniol); DM (diabéticos, não-tratados); DM-GE (diabéticos, tratados com geraniol). A DM tipo 1 experimental foi induzido através da administração de estreptozotocina (STZ – 60 mg/Kg de peso corporal, i.p., dose única). Os animais dos grupos GE e DM-GE receberam geraniol (200 mg/Kg/dia) via gavagem durante 30 dias e os animais dos grupos C e DM receberam água pelo mesmo procedimento. Durante o período experimental, foram avaliados consumo de água e ração. Após este período, os animais em jejum de 12 horas, foram anestesiados (xilazina e cetamina) e eutanasiados. Foram coletadas amostras séricas para análise da con... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Diabetes mellitus (DM) is a metabolic disease characterized by persistent hyperglycemia, with disorders in the metabolism of carbohydrates, lipids and proteins, resulting from defects in insulin secretion, insulin action, or both. The use of antioxidants has contributed to improve hyperglycemia and also minimize diabetic complications. Geraniol, a monoterpene, present in the composition of essential oil of various medicinal plants, has oxidant and antihyperglycemic action, being able to contribute in the therapy of this pathology. This study aimed to evaluate the energetic metabolism and oxidative stress in the myocardium of rats with type 1 DM treated with geraniol. 32 male Wistar rats (±250g body weigth), distributed in four experimental groups (n=8): C (normal, control); GE (normal, treated with geraniol); DM (diabetic, untreated); DM-GE (diabetic, treated with geraniol). Experimental type 1 DM was induced by streptozotocin (STZ - 60mg/Kg body weight, i.p., single dose). Animals of the group GE and DM-GE received geraniol (200mg/K/day) by gavage for 30 days and animals of the group C and DM received water by the same procedure. Animals of the group GE and DM-GE received geraniol (200mg/K/day) by gavage for 30 days and animals of the group C and DM received water by the same procedure. During the experimental period, food and water intake were evaluated. After this period the animals, in a 12h fast, were anesthetized and euthanized. Serum samples were collected for glycemia... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Stuttgart, Univ., Diss., 2006.

Orientador: Edson Luis Maistro / Resumo: Os monoterpenos são compostos terpênicos não-nutritivos, conhecidos por possuírem atividade protetora contra doenças. São produzidos pelas plantas como metabólitos secundários, sendo os compostos de maior frequência nos óleos essenciais. Presente no óleo essencial de diversas plantas aromáticas, o geraniol – monoterpeno alcoólico acíclico – é uma das moléculas mais comumente utilizadas pelas indústrias de sabor e fragrância. Além disso, inúmeras pesquisas o apontam como um composto promissor contra o câncer, o que torna imprescindível avaliar os riscos genéticos de seu uso frequente pela população. Diante do exposto, o presente estudo objetivou avaliar o potencial citotóxico, genotóxico e mutagênico do geraniol em células mononucleares do sangue periférico humano (células não-metabolizadoras) e em células de hepatocarcinoma humano HepG2 (células metabolizadoras), através, respectivamente, do teste do MTT, do ensaio cometa, e do teste do micronúcleo com bloqueio da citocinese. Para as células mononucleares, 4 concentrações (100, 50, 25 e 10 µg/mL) obtiveram viabilidade ≥ 80% nos ensaios de citotoxicidade, enquanto que para HepG2 foram 3 concentrações (5, 2,5 e 1,25 µg/mL), as quais foram empregadas nos testes. Para verificação de quebras em cadeia simples e duplas do DNA, foi realizado o ensaio do cometa alcalino, expondo os dois tipos celulares aos tratamentos com as concentrações de geraniol por um período de 4 horas, em triplicata, e 100 cometas por lâmina/concentração fora... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

No presente estudo avaliou-se a atividade quimiopreventiva do farnesol (FR) e geraniol (GR), isoprenóides presentes em frutas e ervas, quando administrados a ratos Wistar durante as etapas de iniciação e/ou seleção/promoção do modelo de hepatocarcinogênese do \"hepatócito resistente\" (RH). No Protocolo Experimental 1, os animais receberam durante 8 semanas consecutivas, continuamente durante as etapas de iniciação e seleção/promoção, por entubação gástrica e dissolvido em óleo de milho (OM): FR (25 mg/100 g de peso corpóreo [p.c.]; grupo FR) ou GR (25 mg/100 g de p.c.; grupo GR). Além disso, 1 grupo recebeu durante o mesmo período, por entubação gástrica, apenas OM (0,25 mL/100 g de p.c.; grupo OM; controle). Duas semanas após o início dos tratamentos, todos os grupos foram submetidos ao modelo do RH. Esse consistiu na aplicação intraperitoneal de uma dose do agente iniciante dietilnitrosamina (DEN, 20 mg/100 g de p.c.), seguida, 2 semanas após, da aplicação de 4 doses consecutivas de 2-acetilaminofluoreno (2-AAF; 2,5 mg/100 g de p.c.) e de uma hepatectomia parcial (HP) a 70%, acrescida de 2 doses de 2-AAF (2 mg/100 g de p.c.) 2 e 4 dias após a cirurgia. Decorridas 6 semanas após a iniciação com DEN, os animais foram sacrificados administrando-se, entretanto, 2 h. antes desse procedimento 5-bromo-2-desoxiuridina (BrdU) (10 mg/100 g de p.c.). De acordo com a análise macroscópica dos fígados, e em comparação ao grupo OM, verificou-se que o FR inibiu a incidência (p<0,05) e número médio (p<0,05) de lesões pré-neoplásicas (LPN) hepáticas visíveis à macroscopia. No caso do grupo GR, observou-se apenas sugestão de redução da incidência e número médio dessas LPN visíveis à macroscopia. Em relação à análise morfométrica das LPN hepáticas positivas para a enzima glutationa S-transferase forma placentária (GST-P) totais (persistentes + em remodelação), observou-se que em comparação ao grupo OM, o FR reduziu o tamanho (p<0,05) e área do corte ocupada (p<0,05) por essas lesões. O GR, por sua vez, reduziu o tamanho (p<0,05) das LPN GST-P positivas totais, observando-se, também, sugestão de redução pelo isoprenóide da área do corte ocupada pelas mesmas. Em comparação ao grupo OM, o FR e o GR foram capazes de inibir (p<0,05) a proliferação celular nas LPN, enquanto apenas o GR induziu (p<0,05) a apoptose nas mesmas. Além disso, danos no DNA hepático foram menores (p<0,05) nos animais tratados com FR ou GR, em comparação aos tratados com OM (controles). O tratamento com FR, mas não com GR, resultou em inibição (p<0,05) das concentrações plasmáticas de colesterol total. A análise, por \"western blot\", da expressão hepática do receptor nuclear ativado pelo farnesóide X (FXR) não revelou diferenças (p>0,05) entre os diferentes grupos. No Protocolo Experimental 2, os ratos receberam apenas durante 2 semanas consecutivas na fase de iniciação, e por entubação gástrica, FR (25 mg/100 g p.c.; grupo FRi), GR (25 mg/100 g p.c.; grupo GRi) ou OM (0,25 mL/00 g p.c.; grupo OMi, controle), sendo então submetidos ao modelo do RH, conforme descrito para o Protocolo Experimental 1. O sacrifício dos animais ocorreu 6 semanas após iniciação com DEN. De acordo com a análise macroscópica dos fígados, não foram constatadas diferenças entre os diferentes grupos (p>0,05) quanto à incidência de LPN hepáticas visíveis à macroscopia. Em comparação ao grupo OMi (controle), observou-se nos grupos FRi e GRi sugestão de maior número de LPN hepáticas visíveis à macroscopia. Também em comparação ao grupo OMi (controle), observou-se no grupo GRi menor (p<0,05) número de LPN hepáticas GST-P positivas totais (persistentes + em remodelação), e no grupo FRi sugestão de menor número dessas LPN GST-P positivas totais. Além disso, foram observadas nos grupos FRi e GRi, em comparação ao grupo OMi, LPN hepáticas GST-P positivas totais (persistentes + em remodelação) maiores (p<0,05), bem como sugestão de maior área do corte ocupada por essas LPN GST-P positivas. Não foram observadas diferenças (p>0,05) entre os diferentes grupos quanto à concentração hepática de DNA. No Protocolo Experimental 3, os ratos receberam inicialmente uma dose de DEN (20 mg/100 g de p.c.). Duas semanas após, os animais passaram a receber por entubação gástrica, durante 6 semanas consecutivas em período compreendendo a etapa de seleção/promoção: FR (25 mg/100 g p.c.; grupo FRs/p), GR (25 mg/100 g p.c.; grupo GRs/p) ou OM (0,25 mL/100 g p.c.; grupo Oms/p; controle). Nesse experimento, as administrações de 2-AAF e a realização da HP ocorreram 4 semanas após a iniciação com DEN. O sacrifício dos animais ocorreu após 8 semanas da iniciação com DEN. Em comparação ao grupo OMs/p (controle), observou-se nos grupos FRs/p e GRs/p sugestão de menor número médio de LPN hepáticas visíveis à macroscopia. Não foram constatadas diferenças (p>O,05) entre os diferentes grupos quanto à incidência de LPN hepáticas visíveis à macroscopia; quanto ao número, tamanho e área do corte ocupada por LPN hepáticas GST-P positivas totais (persistentes + em remodelação); e quanto à concentração hepática de DNA. De acordo com os resultados do estudo, considerou-se pronunciada a atividade quimiopreventiva do FR quando administrado a ratos Wistar continuamente durante as etapas de iniciação e seleção/promoção do modelo de hepatocarcinogênese do RH (Protocolo Experimenta! 1). Nessas mesmas condições, considerou-se moderada a atividade quimiopreventiva do GR. Inibições da proliferação celular e de danos no DNA parecem estar envolvidas com as ações anticarcinogênicas do FR e GR, enquanto que a indução da apoptose parece ser mecanismo de ação específico do GR. Além disso, as ações protetoras do FR e GR não parecem envolver alterações na expressão do receptor nuclear FXR. Finalmente, quando administrados especificamente durante a etapa de iniciação (Protocolo Experimental 2) ou de seleção/promoção (Protocolo Experimental 3), ambos os isoprenóides não foram capazes de apresentar atividades quimiopreventivas efetivas. Dessa forma, em ratos Wistar submetidos ao modelo do RH, é necessária a administração contínua de FR ou GR durante as etapas de iniciação e seleção/promoção para a ocorrência de atividades quimiopreventivas. / In the present study, the chemopreventive activity of farnesol (FR) and geraniol (GR), isoprenoids present in fruits and herbs, was evaluated when administered to Wistar rats during the initiation and/or selection/promotion phases of the \"resistant hepatocyte\" (RH) model of hepatocarcinogenesis. In Experimental Protocol 1, animals received during 8 consecutive weeks, continuously during the initiation and selection/promotion phases, by gavage and dissolved in corn oil (CO): FR (25 mg/100g9 body weight [b.w.]; FR group) or GR (25 mg/100 g de b.w.; GR group). Moreover, 1 group received during the same period, by gavage, only CO (0,25 mL/100 g de b.w.; CO group; controls). Two weeks after the beginning of the treatments, all groups were submitted to the RH model. Initiation was obtained by administration of a single intraperitoneal dose of diethylnitrosamine (DEN; 20 mg/100 g b.w.) followed, 2 weeks after, by the administration of 4 consecutive doses of 2-acetylaminofluorene (2-AAF; .2.5 mg/100 b.w.) and by a partial (70%) hepatectomy (PH). Finally, 2 and 4 days after PH, 2 additional 2-AAF doses (2 mg/100 g b.w.) were administered. Six weeks after initiation with DEN, the animals were anesthetized and sacrificed by exsanguination. Two hours before sacrifice, the rats received 5-bromo-2\'-deoxyuridine (10 mg/100 g b.w.). According to the macroscopic examination of the livers, and compared to CO group, FR inhibited the incidence (P<0.05) and mean number (P<0.05) of visible hepatic preneoplastic lesions (PNL). Regarding GR group, only a suggestion of inhibition of visible PNL incidence and mean number was observed. Morphometrical analysis of total (persitent and remodeling) glutathione S-transferase (GST-P) positive PNL showed that compared to CO group, FR group presented with smaller total GST-P positive PNL (p<0.05) that occupied a smaller area of the liver section (p<0.05). Also compared to CO group, GR group presented with smaller total GST-P positive PNL (p<0.05) and a suggestion of reduction of the liver section area occupied by these LPN was observed. Compared to CO group, FR and GR inhibited (p<0.05) PNL cell proliferation, whereas only GR induced (p<0.05) apoptosis in these PNL. Furthermore, hepatic DNA damage was lower (p<0.05) in FR or GR treated animals, compared to CO treated ones (controls). Animal treatment with FR, but not with GR, inhibited (p<0,05) total plasma cholesterol levels. Farnesoid X activated receptor (FXR) expression analysis by western blot did not reveal differences (p>0,05) between the different groups. In the Experimental Protocol 2, rats received only for 2 consecutive weeks during the initiation phase, and by gavage: FR (25 mg/100 g body weight b.w.; FRi group), GR (25 mg/100 g de b.w.; GRi group) or CO (0,25 mL/100 g de b.w.; COi group; controls) being submitted to the RH model as described for Experimental Protocol 1. Six weeks after initiation with DEN, the animals were sacrificed. According to the macroscopic examination of the livers, no differences (p>0.05) were observed among the different groups regarding the incidence of visible PNL. In FRi and GRi groups a suggestion of higher number of visible PNL was observed, when compared to COi group (controls). Also compared to COi group, GRi group presented with smaller (p<0.05) number of total (persistente + remodeling) GST-P positive PNL, whereas in FRi group a suggestion of smaller number of these visible PNL was observed. Moreover, compared to COi group, FRi and GRi groups presented with total (persistent + remodelling) GST-P positive PNL with greater (p<0,05) size, and a suggestion of greater area of the liver section occupied by these GST -P positive PNL was observed. No differences (p>0.05) among the different groups were observed regarding hepatic DNA concentration. In Experimental Protocol 3, rats were first initiated with DEN (20 mg/100 g de b.w.). After 2 weeks, animals received by gavage for 6 consecutive weeks during the selection/promotion phase: FR (25 mg/100 g body weight b.w.; FRs/p group), GR (25 mg/100 g de b.w.; GRs/p group) or CO (0,25 Ml/100 g de b.w.; COs/p group; controls). In this experiment animals received 2-AAF doses and were submitted to PH 4 weeks after initiation with DEN. Six weeks after initiation with DEN, the animals were sacrificed. Compared to COs/p group (controls), a suggestion of smaller visible PNL mean number was observed in FRs/p e GRs/p groups. No differences (p>0.05) among the different groups were observed regarding visible PNL incidence; regarding number, size and liver section occupied by total (persistent + remodeling) GST-P positive PNL; and regarding hepatic DNA concentration. According to the results of the study, FR chemopreventive activity was considered pronounced when administered to Wistar rats continuously during the initiation and selection/promotion phases of the RH model of hepatocarcinogenesis (Experimental Protocol 1). In these same conditions, GR chemopreventive activity was considered moderate. Cell proliferation and DNA damage inhibition seem to be involved with FR and GR anticarcinogenic actions, whereas apoptosis induction seems to represent a GR specific mechanism. Furthermore, FR and GR protective actions do not seem to involve alterations in FXR expression. Finally, when administered specifically during the initiation (Experimental Protocol 2) or selection/promotion (Experimental Protocol 3) phase, both isoprenoids did not present effective chemopreventive activity. Thus, in Wistar rats submitted to the RH model, FR or GR should be administered continuously during the initiation and selection/promotion phases in order to obtain chemopreventive activities.

Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-09-12T12:28:26Z No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1665261 bytes, checksum: dbe5fa1dfafb0bc226838e2bdf4e396e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-12T12:28:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1665261 bytes, checksum: dbe5fa1dfafb0bc226838e2bdf4e396e (MD5) Previous issue date: 2017-01-18 / Currently, throughout the globe, there has been an increase in the frequency of cases of candidiasis, an opportunistic infection commonly treated with fluconazole. With the indiscriminate use of this and other antifungals cases of candidiasis by multiresistant strains have emerged, making it necessary to search for new drugs. Several natural products such as monoterpene geraniol have demonstrated antimicrobial activity to various microorganisms. The present study aimed to evaluate the antifungal activity of geraniol against strains of Candida albicans, C. glabrata and C. krusei resistant to fluconazole by means of microdilution techniques, evaluating the minimum inhibitory concentration - CIM, minimum fungicidal concentration - CFM, cell wall effect (sorbitol assay), binding to membrane ergosterol, effect of association of this monoterpene with fluconazole and amphotericin B antifungal agents by the checkeboard technique and modulation assay. Pharmacological, toxicological and possible spectra of geraniol activity were also verified by in silico assays using the Osiris, Molinspiration and Pass online software. The analysis showed that geraniol showed excellent antifungal activity against all multiresistant strains with a 512μg/mL CIM90, and a fungicidal effect dependent concentration after 8 hours of exposure with the CFM90 of 512μg/mL. Fungal wall and did not interact with the ergosterol of the cell membrane, nor did it show a synergistic, antagonistic or modulating effect of this phytoconstituent on fluconazole and amphotericin B. The in silico tests showed that geraniol has a good theoretical oral bioavailability, as well as numerous Although it presents the risk of an irritant effect, it does not present mutagenic, tumorigenic or reproductive effects, which leads to the conclusion that geraniol is a good candidate in the fight against multidrug resistant strains of Candida. / Atualmente, em todo globo terrestre tem ocorrido o aumento da frequência dos casos de candidíase, infecção oportunista comumente tratada com fluconazol. Com o uso indiscriminado deste e outros antifúngicos tem se emergido casos de candidíase por cepas multirresistentes tornando-se necessário a busca por novos fármacos. Vários produtos naturais a exemplo do monoterpeno geraniol têm demonstrado atividade antimicrobiana frente a diversos micro-organismos. Buscando alternativas para o tratamento da candidíase o presente estudo objetivou-se avaliar a atividade antifúngica do geraniol frente a cepas de Candida albicans, C. glabrata e C. krusei resistentes ao fluconazol por meio de técnicas de microdiluição, avaliando-se a concentração inibitória mínima – CIM, concentração fungicida mínima – CFM, efeito na parede celular (ensaio de sorbitol), ligação ao ergosterol da membrana, efeito de associação deste monoterpeno com antifúngicos fluconazol e anfotericina B pelo técnica de checkeboard e ensaio de modulação. Verificou-se também a os parâmetros farmacológicos, toxicológicos e possíveis espectros de atividade do geraniol por meio de ensaios in silico utilizando-se os softwares Osiris, Molinspiration e Pass online. As análises realizadas revelaram que o geraniol apresentou uma excelente atividade antifúngica frente a todas as cepas multirresistentes com uma CIM90 512μg/mL, além de um efeito fungicida concentração dependente após 8 horas de exposição com a CFM90 de 512μg/mL, este não apresentou atividade na parede fúngica e nem interagiu com o ergosterol da membrana celular, também não se evidenciou efeito sinérgico, antagônico ou modulador deste fitoconstituinte sobre o fluconazol e a anfotericina B. Os ensaios in silico mostraram que o geraniol tem uma boa biodisponibilidade oral teórica, além de inúmeras atividades farmacológicas e que embora apresente o risco de efeito irritante, não apresenta efeitos mutagênicos, tumorigênicos e nem danos ao aparelho reprodutor, o que permite sugerir que o geraniol é um bom candidato no combate a cepas de Candida multirresistentes.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Geraniol (GR) is an acyclic monoterpene alcohol component of essential oils of several aromatic plants used by Brazilian folk medicine for the treatment of epilepsy. However, there are no studies in literature that report effects of GR on Central Nervous System, specifically its potential anticonvulsant effect. The aim of this study was to investigate the anticonvulsant effect of GR and of inclusion complex GR: β-cyclodextrin (GR: β-CD) in animal models of epilepsy induced by Pentilenotetrazole (PTZ) or Strychnine (STR). Initially, mice Swiss male were pretreated, acutely, with GR or GR: β-CD at doses of 50, 100 or 200mg/kg, i. p., 30 minutes before of PTZ administration. The latency of first convulsion and the frequency of convulsion and death were observed for a period of 15 minutes after the administration of convulsant stimuli. The results showed that pre-treatment with GR at dose of 200mg/kg and with GR: β-CD at doses of 100 and 200mg/kg significantly increased the latency of first convulsion and reduced the frequency of animals that convulsed. The procedures were repeated in STR-induced convulsion model, however only the effects of pretreatment with GR were evaluated and no significant effect of GR were observed in this model. The results indicate that GR has an anticonvulsant effect, possibly mediated by GABAergic mechanisms, and the encapsulation of GR in β-CD improved this effect, probably by increase of bioavailability of GR. / O Geraniol (GR) é um álcool monoterpeno acíclico encontrado em óleos essenciais de várias plantas aromáticas utilizadas pela medicina popular brasileira para o tratamento da epilepsia. Contudo não há estudos na literatura abordando os efeitos do GR sobre o Sistema Nervoso Central(SNC), especialmente seu potencial efeito anticonvulsivante. Este estudo buscou investigar o efeito anticonvulsivante do GR e do complexo de inclusão GR:β-ciclodextrina (GR:β-CD) em modelos animais de convulsão induzidos por pentilenotetrazol(PTZ) ou estricnina(EST). Inicialmente, camundongos Swiss machos foram pré-tratados, agudamente, com GR ou GR:β-CD nas doses de 50, 100 e 200mg/kg, i.p., 30 minutos antes da aministração do PTZ. A latência para a primeira convulsão e a frequência de convulsões e morte foram observados durante 15 minutos após o estímulo convulsivante. Os resultados mostraram que o pré-tratamento com GR na dose de 200mg/kg e com GR:β-ciclodextrina nas doses de 100 e 200mg/kg aumentaram significativamente a latência para a primeira convulsão e reduziram a porcentagem dos animais que convulsionaram. Os procedimentos foram repetidos no modelo de convulsão induzido por EST, porém apenas os efeitos do pré-tratamento com GR foram avaliados e não foram observados efeitos significativos do GR neste modelo. Os resultados demonstram que o GR possui um efeito anticonvulsivante, possivelmente mediado por mecanismos gabaérgicos, e que a encapsulação do GR em β-CD potencializou este efeito, provavelmente pelo aumento da biodisponibilidade do GR.

No presente estudo avaliou-se a atividade quimiopreventiva do farnesol (FR) e geraniol (GR), isoprenóides presentes em frutas e ervas, quando administrados a ratos Wistar durante as etapas de iniciação e/ou seleção/promoção do modelo de hepatocarcinogênese do \"hepatócito resistente\" (RH). No Protocolo Experimental 1, os animais receberam durante 8 semanas consecutivas, continuamente durante as etapas de iniciação e seleção/promoção, por entubação gástrica e dissolvido em óleo de milho (OM): FR (25 mg/100 g de peso corpóreo [p.c.]; grupo FR) ou GR (25 mg/100 g de p.c.; grupo GR). Além disso, 1 grupo recebeu durante o mesmo período, por entubação gástrica, apenas OM (0,25 mL/100 g de p.c.; grupo OM; controle). Duas semanas após o início dos tratamentos, todos os grupos foram submetidos ao modelo do RH. Esse consistiu na aplicação intraperitoneal de uma dose do agente iniciante dietilnitrosamina (DEN, 20 mg/100 g de p.c.), seguida, 2 semanas após, da aplicação de 4 doses consecutivas de 2-acetilaminofluoreno (2-AAF; 2,5 mg/100 g de p.c.) e de uma hepatectomia parcial (HP) a 70%, acrescida de 2 doses de 2-AAF (2 mg/100 g de p.c.) 2 e 4 dias após a cirurgia. Decorridas 6 semanas após a iniciação com DEN, os animais foram sacrificados administrando-se, entretanto, 2 h. antes desse procedimento 5-bromo-2-desoxiuridina (BrdU) (10 mg/100 g de p.c.). De acordo com a análise macroscópica dos fígados, e em comparação ao grupo OM, verificou-se que o FR inibiu a incidência (p<0,05) e número médio (p<0,05) de lesões pré-neoplásicas (LPN) hepáticas visíveis à macroscopia. No caso do grupo GR, observou-se apenas sugestão de redução da incidência e número médio dessas LPN visíveis à macroscopia. Em relação à análise morfométrica das LPN hepáticas positivas para a enzima glutationa S-transferase forma placentária (GST-P) totais (persistentes + em remodelação), observou-se que em comparação ao grupo OM, o FR reduziu o tamanho (p<0,05) e área do corte ocupada (p<0,05) por essas lesões. O GR, por sua vez, reduziu o tamanho (p<0,05) das LPN GST-P positivas totais, observando-se, também, sugestão de redução pelo isoprenóide da área do corte ocupada pelas mesmas. Em comparação ao grupo OM, o FR e o GR foram capazes de inibir (p<0,05) a proliferação celular nas LPN, enquanto apenas o GR induziu (p<0,05) a apoptose nas mesmas. Além disso, danos no DNA hepático foram menores (p<0,05) nos animais tratados com FR ou GR, em comparação aos tratados com OM (controles). O tratamento com FR, mas não com GR, resultou em inibição (p<0,05) das concentrações plasmáticas de colesterol total. A análise, por \"western blot\", da expressão hepática do receptor nuclear ativado pelo farnesóide X (FXR) não revelou diferenças (p>0,05) entre os diferentes grupos. No Protocolo Experimental 2, os ratos receberam apenas durante 2 semanas consecutivas na fase de iniciação, e por entubação gástrica, FR (25 mg/100 g p.c.; grupo FRi), GR (25 mg/100 g p.c.; grupo GRi) ou OM (0,25 mL/00 g p.c.; grupo OMi, controle), sendo então submetidos ao modelo do RH, conforme descrito para o Protocolo Experimental 1. O sacrifício dos animais ocorreu 6 semanas após iniciação com DEN. De acordo com a análise macroscópica dos fígados, não foram constatadas diferenças entre os diferentes grupos (p>0,05) quanto à incidência de LPN hepáticas visíveis à macroscopia. Em comparação ao grupo OMi (controle), observou-se nos grupos FRi e GRi sugestão de maior número de LPN hepáticas visíveis à macroscopia. Também em comparação ao grupo OMi (controle), observou-se no grupo GRi menor (p<0,05) número de LPN hepáticas GST-P positivas totais (persistentes + em remodelação), e no grupo FRi sugestão de menor número dessas LPN GST-P positivas totais. Além disso, foram observadas nos grupos FRi e GRi, em comparação ao grupo OMi, LPN hepáticas GST-P positivas totais (persistentes + em remodelação) maiores (p<0,05), bem como sugestão de maior área do corte ocupada por essas LPN GST-P positivas. Não foram observadas diferenças (p>0,05) entre os diferentes grupos quanto à concentração hepática de DNA. No Protocolo Experimental 3, os ratos receberam inicialmente uma dose de DEN (20 mg/100 g de p.c.). Duas semanas após, os animais passaram a receber por entubação gástrica, durante 6 semanas consecutivas em período compreendendo a etapa de seleção/promoção: FR (25 mg/100 g p.c.; grupo FRs/p), GR (25 mg/100 g p.c.; grupo GRs/p) ou OM (0,25 mL/100 g p.c.; grupo Oms/p; controle). Nesse experimento, as administrações de 2-AAF e a realização da HP ocorreram 4 semanas após a iniciação com DEN. O sacrifício dos animais ocorreu após 8 semanas da iniciação com DEN. Em comparação ao grupo OMs/p (controle), observou-se nos grupos FRs/p e GRs/p sugestão de menor número médio de LPN hepáticas visíveis à macroscopia. Não foram constatadas diferenças (p>O,05) entre os diferentes grupos quanto à incidência de LPN hepáticas visíveis à macroscopia; quanto ao número, tamanho e área do corte ocupada por LPN hepáticas GST-P positivas totais (persistentes + em remodelação); e quanto à concentração hepática de DNA. De acordo com os resultados do estudo, considerou-se pronunciada a atividade quimiopreventiva do FR quando administrado a ratos Wistar continuamente durante as etapas de iniciação e seleção/promoção do modelo de hepatocarcinogênese do RH (Protocolo Experimenta! 1). Nessas mesmas condições, considerou-se moderada a atividade quimiopreventiva do GR. Inibições da proliferação celular e de danos no DNA parecem estar envolvidas com as ações anticarcinogênicas do FR e GR, enquanto que a indução da apoptose parece ser mecanismo de ação específico do GR. Além disso, as ações protetoras do FR e GR não parecem envolver alterações na expressão do receptor nuclear FXR. Finalmente, quando administrados especificamente durante a etapa de iniciação (Protocolo Experimental 2) ou de seleção/promoção (Protocolo Experimental 3), ambos os isoprenóides não foram capazes de apresentar atividades quimiopreventivas efetivas. Dessa forma, em ratos Wistar submetidos ao modelo do RH, é necessária a administração contínua de FR ou GR durante as etapas de iniciação e seleção/promoção para a ocorrência de atividades quimiopreventivas. / In the present study, the chemopreventive activity of farnesol (FR) and geraniol (GR), isoprenoids present in fruits and herbs, was evaluated when administered to Wistar rats during the initiation and/or selection/promotion phases of the \"resistant hepatocyte\" (RH) model of hepatocarcinogenesis. In Experimental Protocol 1, animals received during 8 consecutive weeks, continuously during the initiation and selection/promotion phases, by gavage and dissolved in corn oil (CO): FR (25 mg/100g9 body weight [b.w.]; FR group) or GR (25 mg/100 g de b.w.; GR group). Moreover, 1 group received during the same period, by gavage, only CO (0,25 mL/100 g de b.w.; CO group; controls). Two weeks after the beginning of the treatments, all groups were submitted to the RH model. Initiation was obtained by administration of a single intraperitoneal dose of diethylnitrosamine (DEN; 20 mg/100 g b.w.) followed, 2 weeks after, by the administration of 4 consecutive doses of 2-acetylaminofluorene (2-AAF; .2.5 mg/100 b.w.) and by a partial (70%) hepatectomy (PH). Finally, 2 and 4 days after PH, 2 additional 2-AAF doses (2 mg/100 g b.w.) were administered. Six weeks after initiation with DEN, the animals were anesthetized and sacrificed by exsanguination. Two hours before sacrifice, the rats received 5-bromo-2\'-deoxyuridine (10 mg/100 g b.w.). According to the macroscopic examination of the livers, and compared to CO group, FR inhibited the incidence (P<0.05) and mean number (P<0.05) of visible hepatic preneoplastic lesions (PNL). Regarding GR group, only a suggestion of inhibition of visible PNL incidence and mean number was observed. Morphometrical analysis of total (persitent and remodeling) glutathione S-transferase (GST-P) positive PNL showed that compared to CO group, FR group presented with smaller total GST-P positive PNL (p<0.05) that occupied a smaller area of the liver section (p<0.05). Also compared to CO group, GR group presented with smaller total GST-P positive PNL (p<0.05) and a suggestion of reduction of the liver section area occupied by these LPN was observed. Compared to CO group, FR and GR inhibited (p<0.05) PNL cell proliferation, whereas only GR induced (p<0.05) apoptosis in these PNL. Furthermore, hepatic DNA damage was lower (p<0.05) in FR or GR treated animals, compared to CO treated ones (controls). Animal treatment with FR, but not with GR, inhibited (p<0,05) total plasma cholesterol levels. Farnesoid X activated receptor (FXR) expression analysis by western blot did not reveal differences (p>0,05) between the different groups. In the Experimental Protocol 2, rats received only for 2 consecutive weeks during the initiation phase, and by gavage: FR (25 mg/100 g body weight b.w.; FRi group), GR (25 mg/100 g de b.w.; GRi group) or CO (0,25 mL/100 g de b.w.; COi group; controls) being submitted to the RH model as described for Experimental Protocol 1. Six weeks after initiation with DEN, the animals were sacrificed. According to the macroscopic examination of the livers, no differences (p>0.05) were observed among the different groups regarding the incidence of visible PNL. In FRi and GRi groups a suggestion of higher number of visible PNL was observed, when compared to COi group (controls). Also compared to COi group, GRi group presented with smaller (p<0.05) number of total (persistente + remodeling) GST-P positive PNL, whereas in FRi group a suggestion of smaller number of these visible PNL was observed. Moreover, compared to COi group, FRi and GRi groups presented with total (persistent + remodelling) GST-P positive PNL with greater (p<0,05) size, and a suggestion of greater area of the liver section occupied by these GST -P positive PNL was observed. No differences (p>0.05) among the different groups were observed regarding hepatic DNA concentration. In Experimental Protocol 3, rats were first initiated with DEN (20 mg/100 g de b.w.). After 2 weeks, animals received by gavage for 6 consecutive weeks during the selection/promotion phase: FR (25 mg/100 g body weight b.w.; FRs/p group), GR (25 mg/100 g de b.w.; GRs/p group) or CO (0,25 Ml/100 g de b.w.; COs/p group; controls). In this experiment animals received 2-AAF doses and were submitted to PH 4 weeks after initiation with DEN. Six weeks after initiation with DEN, the animals were sacrificed. Compared to COs/p group (controls), a suggestion of smaller visible PNL mean number was observed in FRs/p e GRs/p groups. No differences (p>0.05) among the different groups were observed regarding visible PNL incidence; regarding number, size and liver section occupied by total (persistent + remodeling) GST-P positive PNL; and regarding hepatic DNA concentration. According to the results of the study, FR chemopreventive activity was considered pronounced when administered to Wistar rats continuously during the initiation and selection/promotion phases of the RH model of hepatocarcinogenesis (Experimental Protocol 1). In these same conditions, GR chemopreventive activity was considered moderate. Cell proliferation and DNA damage inhibition seem to be involved with FR and GR anticarcinogenic actions, whereas apoptosis induction seems to represent a GR specific mechanism. Furthermore, FR and GR protective actions do not seem to involve alterations in FXR expression. Finally, when administered specifically during the initiation (Experimental Protocol 2) or selection/promotion (Experimental Protocol 3) phase, both isoprenoids did not present effective chemopreventive activity. Thus, in Wistar rats submitted to the RH model, FR or GR should be administered continuously during the initiation and selection/promotion phases in order to obtain chemopreventive activities.

Las propiedades quimioterapéuticas e hipolipemiantes de los compuestos de origen vegetal han recibido gran atención con el objetivo de encontrar sustancias que puedan ser usadas como alternativas a las drogas convencionales. Los monoterpenos -presentes en aceites esenciales de frutas cítricas y plantas aromáticas- están siendo activamente muy estudiados debido a su bajo costo, buena biodisponibilidad y escasa toxicidad. Se demostró que muchos de ellos ejercen múltiples efectos sobre la vía del mevalonato (VM) en células de mamíferos que podrían causar los efectos terapéuticos deseados. La VM produce isoprenoides que son incorporados en diversos productos finales como colesterol, dolicol y ubiquinona o grupos prenilo utilizados por preniltransferasas para las modificaciones postraduccionales de ciertas proteínas de la superfamilia Ras y Rho, GTPasas pequeñas que regulan importantes procesos celulares, como proliferación celular, diferenciación, apoptosis y organización del citoesqueleto. Mutaciones en los genes que codifican estas proteínas forman oncogenes encontrados en una amplia variedad de tumores; por ejemplo, en un 90% de las neoplasias de páncreas, 50% de las tumoraciones de colon y tiroides y, aproximadamente, en un 30% de las leucemias mieloides y en el cáncer de pulmón. La etapa limitante de la velocidad de la VM es catalizada por la 3-hidroxi-3-metil glutaril coenzima A reductasa (HMGCR), enzima que se encuentra regulada -a nivel transcripcional, traduccional y postraduccional- a través del propio colesterol y de algunos intermediarios de la vía. La VM está presente en células de todos los tejidos estudiados y es particularmente activa en el hígado, órgano que cumple un rol central en el mantenimiento de la homeostasis del colesterol corporal. La familia de las estatinas está constituida por drogas naturales (de origen fúngico), semisintéticas (obtenidas por modificaciones de las anteriores) y sintéticas. Estos compuestos son estructuralmente similares a la mevalonolactona, característica que les posibilita actuar como inhibidores competitivos de la HMGCR. Uno de los posibles efectos de las estatinas es la modulación del crecimiento celular. Las estatinas se utilizan con éxito en el tratamiento de la hipercolesterolemia, ya que ocasionan una disminución del contenido de colesterol celular que se traduce, vía SREBPs, en un incremento del número de receptores para LDL con el concomitante aumento de la captación de LDL-colesterol del plasma. La dosis recomendada en terapias hipocolesterolemiantes en humanos es menor a 1mg/Kg/día. Pero, aún a dosis terapéuticas, las estatinas causan en ocasiones disfunción hepática, progresión de las cataratas, disfunción eréctil, miopatías, sensibilidad al tacto o debilidad con niveles elevados de creatina quinasa. Hipótesis de Trabajo - Debido a sus múltiples efectos sobre la vía del mevalonato, los monoterpenos tendrían “in vivo” efectos hipocolesterolemiantes y antitumorales - El hecho de que la inhibición de la HMGCR por los monoterpenos se produzca a través de un mecanismo diferente del empleado por las estatinas y que además afecten a la vía del mevalonato a otros niveles, sugiere la posibilidad de que el uso combinado de estatinas con monoterpenos naturales permita disminuir la dosis efectiva de estatinas en el tratamiento de hipercolesterolemias e incrementar la eficacia de ambos compuestos. Objetivos - Evaluar in vivo la actividad hipocolesterolemiante e hipolipemiante del geraniol (G) y avanzar en el conocimiento de los mecanismos de acción de este monoterpeno en el metabolismo del colesterol y los triglicéridos mediante el estudio de la expresión de genes claves como el de HMGCR, el receptor de LDL y de SREBP. De este modo, se avanzará en el conocimiento de los beneficios que aporta G en la prevención / tratamiento de enfermedades cardiovasculares. - Estudiar el efecto antitumoral de G y de las estatinas in vivo, utilizando un modelo de adenocarcinoma de pulmón humano, en células A549 implantadas en ratones atímicos, con el fin de aportar conocimientos sobre los mecanismos por los cuales podrían ejercer actividad antitumoral, como así también determinar la relación existente entre la VM y el control del crecimiento celular. - Estudiar el efecto y mecanismo de acción de la combinación de estatinas (simvastatina) con monoterpenos (G) sobre el metabolismo lipídico, la síntesis de colesterol y el crecimiento tumoral. Metodología Ensayos con Geraniol: Para los estudios in vivo se utilizaron ratones NIH nu/nu. Los animales de aproximadamente 6 semanas de edad, provistos por el Centro Atómico Ezeiza, fueron criados en nuestro bioterio en ambiente climatizado, con ciclos de luz (6 a.m. a 6 p.m.) y oscuridad (6 p.m. a 6 a.m.) controlados en forma automática. Estos fueron alimentados “ad libitum” con una dieta standard de laboratorio para roedores esterilizada con radiación gamma, permitiéndoseles libre acceso al consumo de agua esterilizada en autoclave. Los ratones se dividieron en dos grupos: animales no portadores y animales portadores de tumor, los cuales fueron implantados subcutáneamente con la línea tumoral A549. Cada grupo fue subdividido en lotes experimentales que recibieron una dieta suplementada con cantidades crecientes de geraniol (0; 25; 50; 75 mmol de geraniol/Kg dieta) durante 21 días. Durante el tratamiento el tumor fue medido dos veces por semana. Se cuantificó trigliceridemia y colesterolemia utilizando un kit enzimático, síntesis lipídica en hígado por incorporación de [14C]acetato y contenido hepático de colesterol (libre y esterificado) y de ácidos grasos por métodos bioquímicos. Se determinó HMGCR por western blot y se midió su actividad enzimática en microsomas de hígado aislados. Se establecieron los niveles de ARNm de HMGCR, del receptor de LDL y del factor de transcripción SREBP-2 por RT-PCR a partir de ARN hepático aislado. Se determinaron los niveles de apoptosis tumoral por el método de TUNEL y midiendo la actividad de caspasa-3 y se cuantificó Ras en homogenado y en membrana del tumor. Ensayos con Simvastatina: Se utilizaron ratones NIH hembras portadoras del genotipo nu/nu. Los animales de aproximadamente 6 semanas de edad, provistos por el Centro Atómico Ezeiza, fueron criados en nuestro bioterio como se detalla anteriormente. Luego de ser implantados subcutáneamente con la línea tumoral A549 se dividieron en dos grupos, control y experimental, al que se le suplementó la dieta con Simvastatina (0.5mM) en el agua de bebida. El tratamiento se prolongó por 3 semanas. Dos veces por semana se midió el crecimiento relativo del tumor, en los diferentes lotes de animales, utilizando un calibre. Luego de finalizado el tratamiento los ratones fueron sacrificados y se obtuvieron los tumores y los hígados de los mismos. Se determinó el porcentaje de células apoptóticas en los tumores obtenidos al momento del sacrificio de los animales y se cuantificó la proteína Ras en homogenado y en membrana plasmática del tumor. Aquí también se determinó síntesis lipídica hepática y contenido de colesterol (libre y esterificado) y de ácidos grasos en hígado. Ensayos con Geraniol y Simvastatina: animales portadores de tumor subcutáneo de células A549, se separaron en cuatro grupos: un grupo control y tres grupos experimentales; un grupo tratado con G (50 mmol / Kg de dieta) adicionado al alimento, otro con S (50 mg / Kg peso / día) suministrada en el agua de bebida y un grupo con la combinación de ambos compuestos a las concentraciones previamente mencionadas (G + S). El tratamiento se realizó durante tres semanas, en las cuales se monitoreó el crecimiento de los tumores y se controló asimismo el peso, el consumo de alimento y de agua de los animales. A las 3 semanas de tratamiento los animales fueron sacrificados por dislocación cervical y se obtuvieron muestras de suero, hígado y tumor. Se midió apoptosis tumoral y los niveles de Ras total y Ras anclada a membrana plasmática de las células tumorales. Se determinó colesterol plasmático, hepático y tumoral, incorporación en hígado y en tumor de [14C]acetato en lípidos totales, lípidos insaponificables y ácidos grasos. Resultados y Conclusiones - Hemos demostrado que el geraniol tiene efectos hipolipemiantes y antitumorales “in vivo” en ratones nude con dosis que no presentan toxicidad. - Se avanzó en el conocimiento de los mecanismos de acción de este monoterpeno sobre la vía del mevalonato debido a que hemos demostrado: - Inhibición de la HMGCR a nivel postranscripcional, con una disminución de la cantidad y actividad de la enzima. Como consecuencia de ello disminuye la colesterogénesis en hígado y en tumor y aumenta la expresión del receptor de LDL hepático como mecanismo compensatorio al descenso del colesterol intracelular. - Inhibición de la cantidad de proteína Ras unida a membranas sin modificación de los niveles totales de la misma. Estos resultados sugieren una disminución de la prenilación por limitación en la disponibilidad de precursores o bien por inhibición directa de las preniltranferasas. - Se demostró una disminución de la síntesis de ácidos grasos que sugiere un posible mecanismo responsable del efecto hipolipemiante ejercido por el geraniol. - Se demostró un efecto proapoptótico y antiproliferativo del geraniol. A partir de nuestros resultados se sugiere que estos efectos se deberían a la limitación en la disponibilidad de lípidos esenciales para el crecimiento tumoral. - La administración combinada de geraniol y simvastatina inhibió significativamente el crecimiento e indujo la apostosis tumoral, y demostró tener un efecto sinérgico sobre la inhibición de la síntesis de lípidos tanto hepáticos como tumorales. Esto reforzaría la hipótesis de la acción inhibitoria del geraniol en distintos puntos de vías del metabolismo lipídico. Consideramos que la labor desarrollada en el presente trabajo colabora con una mejor comprensión de la acción de un componente muy frecuente en los aceites esenciales sobre una compleja vía metabólica, con el objetivo de mejorar el diseño de estrategias terapéuticas que incluyan el uso de compuestos naturales de manera individual o en combinación con drogas sintéticas para la lucha contra el cáncer y enfermedades asociadas a dislipemias.