A vitamina D3 é um micronutriente obtido da dieta ou pela conversão do 7- dehidrocolesterol na epiderme após exposição à radiação UVB. A vitamina D (D2 ou D3) atua sobre o sistema renina-angiotensina-aldosterona, e sua deficiência vem sendo associada ao desenvolvimento da hipertensão. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da suplementação ou deficiência de vitamina D3 em ratos espontaneamente hipertensos (SHR - spontaneously hypertensive rats) e seus controles normotensos (Wistar Kyoto - WKY) sobre a pressão arterial sistólica, danos ao DNA e cromossomos, marcadores bioquímicos do estresse oxidativo, burst oxidativo dos neutrófilos, análise de fibrose no rim e perfil de expressão de genes relacionados com a hipertensão arterial no rim e coração. Os animais foram alimentados com dieta controle (1.000 UI/kg), suplementada (10.000 UI/kg) ou deficiente (0 UI/kg) em vitamina D3 ao longo de 12 semanas. A quantificação plasmática de vitamina D3 foi avaliada pelo método ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) e a pressão arterial sistólica foi aferida semanalmente, por método não invasivo de pletismografia da artéria caudal. Os danos ao material genético foram avaliados pelo ensaio do cometa nas células do sangue periférico, rim e coração e pelo teste do micronúcleo nos eritrócitos da medula óssea e sangue periférico; o estresse oxidativo foi avaliado pelos ensaios de quantificação das substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS - Thiobarbituric Acid Reactive Substances) e glutationa (GSH) no rim e coração; o burst oxidativo em neutrófilos do sangue periférico; a quantificação de fibrose por histologia renal e a expressão gênica por RT2 ProfilerTM PCR Arrays no rim e coração. Os resultados obtidos com os ratos SHR mostraram que a suplementação com vitamina D3 reduziu a pressão arterial sistólica, não induziu danos ao DNA e aos cromossomos, estresse oxidativo ou fibrose renal, e regulou a expressão de quatro genes envolvidos com a hipertensão arterial no rim (Ace, Agt, Ren e Edn1) e cinco genes no coração (Ace, Avp, Ephx2, Mylk3 e Ren). A deficiência em vitamina D3 aumentou a pressão arterial sistólica, os danos ao DNA e aos cromossomos, a peroxidação lipídica no rim e coração, o burst oxidativo dos neutrófilos, o percentual de fibrose no rim, e a expressão de treze genes envolvidos com a hipertensão arterial no rim (Ace, Acta2, Agt, Agtr1a, Agtr1b, Alox5, Cacna1c, Ece1, Ednra, Kcnma1, P2rx4, Scnn1g e Slc7a1) e nove genes no coração (Ace, Agtr1b, Cacna1c, Drd5, Mylk2, Nostrin, Scnn1a, Scnn1g e Sphk1). Nos animais WKY, a dieta suplementada alterou a expressão do gene Ren no rim e de dez genes no coração (Ace2, Bdkrb2, Drd3, Drd5, Itpr1, Itpr2, Itpr3, Ptgs1, Scnn1a e Scnn1g); e a dieta deficiente em vitamina D3 aumentou os danos ao DNA nos eritrócitos, induziu fibrose no rim e alterou a expressão de três genes no rim (Ace, Cps1 e Arg2) e de seis genes no coração (Ace, Cacna1c, Edrna, Ephx2, Itpr1 e Itpr2). Nos parâmetros pressão arterial sistólica, danos aos cromossomos, peroxidação lipídica e burst oxidativo, os ratos WKY alimentados com as dietas suplementada ou deficiente em vitamina D3 não diferiram em relação aos animais que receberam a dieta controle. Em conclusão, a variação da concentração de vitamina D3 da dieta alterou a fisiologia da hipertensão arterial, atuando como um anti-hipertensivo na suplementação e agravando os efeitos da hipertensão na deficiência. / Vitamin D3 is a micronutrient obtained from diet or by conversion of 7- dehydrocholesterol in the skin after exposure to UVB radiation. Vitamin D (D2 or D3) acts on the renin-angiotensin-aldosterone system, and its deficiency has been associated with hypertension development. This study aimed to evaluate the effect of vitamin D3 supplementation or deficiency in spontaneously hypertensive rats (SHR - spontaneously hypertensive rats) and their normotensive controls (Wistar Kyoto - WKY) on systolic blood pressure, DNA and chromosomes damage, biochemical markers of oxidative stress, oxidative burst in neutrophils, renal fibrosis and the gene expression profile of genes related to hypertension in kidney and heart. The rats were fed a vitamin D3 control diet (1,000 IU/kg) supplemented diet (10,000 IU/kg) or deficient diet (0 IU / kg) during 12 weeks. Vitamin D3 plasma quantification was performed by ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay) technique and systolic blood pressure was measured weekly by noninvasive plethysmography of the caudal artery. DNA and chromosomal damage was evaluated by the comet assay in the peripheral blood, kidney and heart cells and by the micronucleus test in erythrocytes from bone marrow and peripheral blood; oxidative stress was evaluated by thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) and glutathione (GHS) assays in kidney and heart; oxidative burst in neutrophils of peripheral blood; renal fibrosis by histology and gene expression by RT2 ProfilerTM PCR Arrays in kidney and heart. The results obtained for SHR rats showed that vitamin D3 supplementation reduced systolic blood pressure, did not induced DNA or chromosomal damage, oxidative stress or renal fibrosis, and regulated the expression of four genes involved with hypertension in the kidney (Ace, Agt, Ren and Edn1) and five genes in the heart (Ace, Avp, Ephx2, Mylk3 and Ren). Vitamin D3 deficiency increased systolic blood pressure, DNA damage in erythrocytes, lipid peroxidation in kidney and heart, oxidative burst in neutrophils and the renal fibrosis, and regulates the expression of thirteen genes involved with hypertension in kidney (Ace, Acta2, Agt, Agtr1a, Agtr1b, Alox5, Cacna1c, Ece1, Ednra, Kcnma1, P2rx4, Scnn1g and Slc7a1) and nine genes in heart (Ace, Agtr1b, Cacna1c, Drd5, Mylk2, Nostrin, Scnn1a, Scnn1g and Sphk1). In WKY rats, vitamin D3 supplementation altered the expression of Ren gene in the kidney and of ten genes in the heart (Ace2, Bdkrb2, Drd3, Drd5, Itpr1, Itpr2, Itpr3, Ptgs1, Scnn1a and Scnn1g); and vitamin D3 deficiency increased DNA damage in erythrocytes and renal fibrosis, and altered the expression of three genes in the kidney (Ace, Cps1 and Arg2) and six genes in the heart (Ace, Cacna, Ednra, Ephx2, Itpr1 and Itpr2). In the parameters systolic blood pressure, chromosomal damage, lipid peroxidation and oxidative burst, WKY rats fed with vitamin D3 supplemented or deficient diet did not differ compared to rats that received vitamin D3 control diet. In conclusion, the variation of dietary vitamin D3 levels altered the physiology of hypertension, acting as an antihypertensive in supplementation and aggravating the hypertension effects in its deficiency.

O câncer de mama é um importante problema de saúde pública, sendo o mais frequente em mulheres no mundo. A alimentação influencia diretamente o desenvolvimento do câncer de mama. Assim, por exemplo, dietas ricas em ácidos graxos poliinsaturados ômega 3 (AGPI &#969;-3), flavonóides, vitaminas A e E, bem como em minerais, incluindo selênio e zinco, têm sido associadas a redução de risco desta neoplasia. Neste contexto, zinco tem-se destacado por regular mecanismos celulares e moleculares como reparo de DNA, controle de ciclo celular e controle de fatores transcricionais. Uma hipótese pouco descrita na literatura, ainda que biologicamente plausível, aponta a origem do câncer de mama já na vida intrauterina, período em que a glândula mamária estaria mais suscetível à influência da alimentação e níveis hormonais maternos. A dieta materna no período gestacional parece ter importante influência na modulação do ambiente intrauterino e, consequentemente, na programação do risco de desenvolvimento do câncer de mama na progênie. Assim, fatores dietéticos e níveis hormonais poderiam induzir modificações na morfologia da glândula mamária durante as fases iniciais do desenvolvimento, alterando, assim, o risco para o desenvolvimento do câncer de mama. Do ponto de vista molecular, a modulação inadequada do epigenoma no início da vida pode ter implicações para os descendentes ao longo da vida, modificando a suscetibilidade ao risco de doenças crônicas não transmissíveis, incluindo o câncer de mama. Sugere-se que a exposição, durante o período fetal, ao zinco parece também modular a suscetibilidade ao desenvolvimento de doenças crônicas não transmissíveis. Dessa forma, propôs-se avaliar se o zinco representa fator dietético que modula o risco de câncer de mama já no início da vida. Camundongos fêmeas C57BL/6 foram expostas, durante a gestação, a dieta controle (AIN-93G; grupo CO); dieta deficiente em zinco (8 ppm; grupo ZND) e dieta suplementada com zinco (45 ppm; grupo ZnS). Neoplasias mamárias foram induzidas na prole feminina com 6 semanas de idade com a administração subcutânea de 15 mg de medroxiprogesterona, seguida pela administração oral de 1 mg 7,12-dimetilbenz [a] antraceno uma vez por semana durante 4 semanas. As glândulas mamarias da prole feminina com 7 semanas de idade não iniciadas, de todos os grupos, foram usadas para análise morfológica, proliferação celular, apoptose e análise molecular. Em relação a prole feminina do grupo CO, a do ZnS apresentou aumento (p<0,05) da incidência final de neoplasias mamária, proliferação celular (Ki67) e apoptose. A expressão da proteína p21 foi maior (p=0,06) no grupo ZnS em relação ao grupo CO. Em relação a prole do grupo ZnD, ZnS apresentou maior (p<0,05) nível de expressão da proteína p53. Sem diferença (p>0,05) em relação a estas variáveis entre o grupo CO e ZnD. Em relação a prole femina do grupo CO, ZnS apresentou aumento (p=0,08) marginal da expressão dos genes RASSF1 e STAT3. Em relação a prole feminina do grupo ZnD, ZnS apresentou maior (p=0,02) expressão de ZPF382. H3K9me3 e H4K20me3 foram regulados positivamente (p<0,05) na glândula mamária da prole feminina do grupo ZnD em relação aos grupos CO e ZnS. A suplementação com zinco, mas não a deficiência, no início de vida foi associado com aumento da susceptibilidade de câncer de mama na vida adulta. / Breast cancer is an important public health problem, representing the main cause of women death worldwide. Dietetic factors, such as omega-3 fatty-acids, flavonoids, vitamins A and E, and micronutrients have been associated with the reduction of breast cancer risk. Zinc is a micronutrient of remarkable importance for health, essential for several cellular mechanisms, which may influence the development of breast cancer through epigenetic mechanisms, among others. A hypothesis not frequently addressed in the literature, although biologically plausible, considers the fetal origin of breast cancer, a developmental stage in which the mammary gland would be more sensitive to the influence of maternal diet and hormone levels. The maternal diet during pregnancy seems to have significant influence in the modulation of the intrauterine environment and, consequently, in programming the risk of development of breast cancer in offspring through the induction of morphological and molecular changes. The inadequate modulation of the epigenome in early life may have implications for the offspring throughout life, modulating the susceptibility to the risk of chronic diseases, including breast cancer. The exposure during the fetal period, to zinc, seems also to modulate the susceptibility to the development of chronic diseases, such as cardiovascular diseases and renal dysfunctions. Thereby, it would be interesting to evaluate the effects of zinc deficiency or supplementation in maternal diet during pregnancy period in the susceptibility of breast cancer in offspring. In this context, we propose to evaluate if zinc is a dietary factor that may modify the risk of breast cancer during early life, by modulation of morphological, molecular and epigenetic events. C57BL/6 female mice consumed during pregnancy control diet (AIN-93G; CO group); zinc-deficient diet (8 ppm; ZnD group) and zinc-supplemented diet (45 ppm; ZnS group). Mammary tumors were induced by subcutaneous administration of 15mg of medroxyprogesterone to 6-week-old female offspring, followed by oral administration of 1mg 7, 12-dimethylbenz[a]anthracene once-a-week for 4 weeks. Non-initiated mammary glands of 7-week-old female offspring from all groups were used to morphological, cell proliferation, apoptosis and molecular analysis. Compared to CO group offspring, ZnS presented increased (p<0.05) mammary tumor incidence, cell proliferation (Ki67) and apoptosis. Expression levels of p21 protein was higher (p=0.06) in ZnS compared to the CO group. Compared to ZnD group offspring, ZnS showed higher (p<0.05) expression level of p53 protein. There were no differences (p&#8805;0.05) concerning these variables between CO and ZnD group. Compared to CO offspring group, ZnS also showed marginal increased (p=0.08) expression of RASSF1 and STAT3 genes. Compared to ZnD offspring group, ZnS showed higher (p=0.02) expression of ZPF382. H3K9me3 and H4K20me3 were upregulated (p<0.05) in the mammary gland of ZnD female offspring compared to CO and ZnS groups. Thereby, zinc-supplementation, but not zinc-deficiency, in early-life was associated with an increased susceptibility to breast cancer development in adulthood.

Os pigmentos naturais, além de fornecerem cor e beleza aos diferentes organismos, desempenham importantes funções e ações biológicas, como as funções vitais de fotossíntese, respiração celular e a ação antioxidante. Assim, o presente estudo investigou os potenciais citotóxicos, genotóxicos e protetores dos pigmentos naturais clorofila b (CLb) e luteína (LT), isolados e em combinação, em doses normalmente consumidas na dieta. Para isso foram utilizados o teste do micronúcleo em células da medula óssea e do sangue periférico e o ensaio cometa em células do sangue periférico, rim e fígado de camundongos. Também foram avaliados parâmetros bioquímicos de estresse oxidativo, glutationa e substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico no rim e no fígado, além de glutationa e catalase no sangue periférico, a fim de investigar o papel antioxidante desses pigmentos. A capacidade da LT de alterar a expressão de genes de resposta ao estresse oxidativo e defesa antioxidante foi avaliada no tecido hepático dos camundongos utilizando a técnica de PCR em tempo real (RT-qPCR) array. Para a verificação da atividade protetora dos pigmentos, a cisplatina (cDDP) foi utilizada como indutor de danos oxidativos e ao DNA. Adicionalmente, foram avaliados os potenciais citotóxicos, genotóxicos e antioxidantes da LT em cultura de células de hepatocarcinoma humano por meio do teste do MTT [3-(4,5-dimetil-2-tiazolil)-2,5-difenil-2H-tetrazólio], ensaio cometa e avaliação de parâmetros bioquímicos de estresse oxidativo, a fim de se estabelecer comparações entre resultados in vitro e in vivo, bem como propor mecanismos de ação para os efeitos antigenotóxicos da LT. Nossos resultados mostraram que os tratamentos com os pigmentos, tanto a LT quanto a CLb, isolados ou em combinação não causaram qualquer dano ao material genético nos testes empregados e ofereceram proteção frente aos danos induzidos no DNA pela cDDP tanto in vitro como in vivo. Efeitos antioxidantes para ambos pigmentos foram observados no sangue periférico e nos tecidos renais e hepáticos, e a LT também melhorou os parâmetros de estresse oxidativo avaliados in vitro. Na avaliação da expressão de genes de resposta ao estresse oxidativo em células do fígado de camundongos, a cDDP diminuiu a expressão 16 genes, entre eles, importantes genes responsáveis pela manutenção do estado redox da célula. Além disso, a LT mostrou que pode atuar como antioxidante não só agindo diretamente no seqüestro de radicais livres, mas também, induzindo a expressão de 11 dos 84 genes avaliados, e de 15 genes quando associada à cDDP. Em resumo, nossos resultados mostraram que a LT e a CLb, isoladas ou em combinação, nas doses consumidas normalmente na dieta, podem contribuir para a promoção da saúde considerando seus efeitos antigenotóxicos e antioxidantes. / The natural pigments, in addition to providing color and beauty to the different organisms, play important biological role, including the vital functions of photosynthesis, cellular respiration and antioxidant action. Thus, this study investigated the genotoxic and protective potential of natural pigments, alone and in combination, chlorophyll b (CLb) and lutein (LT), in concentrations usually consumed in the diet. For this purpose, we used the micronucleus test in bone marrow and peripheral blood cells and the comet assay in peripheral blood, kidney and liver of mice. Biochemical parameters of oxidative stress were also evaluated, such as glutathione and thiobarbituric acid reactive substances in the kidney and liver and catalase and glutathione in peripheral blood in order to investigate the antioxidant properties of these pigments. The ability of lutein to alter the expression of genes involved in oxidative stress response and antioxidant defense was evaluated in liver tissue of mice using the technique of real-time PCR (RT-qPCR) array. To verify the protective activity of the pigments, cisplatin (cDDP) was used as an inducer of oxidative stress and DNA damage. Additionally, we assessed the genotoxic and antioxidant potential of LT in cell cultures of human hepatocellular carcinoma using the test of MTT [3 - (4,5-dimethyl-2-thiazolyl) -2,5-diphenyl-2H-tetrazolium], comet assay and assessment of biochemical parameters of oxidative stress, in order to make comparisons between results in vitro and in vivo, as well to propose mechanisms to antigenotoxic effects of LT. Our results showed that treatment with the pigments, both the LT and the CLb, alone or in combination, did not cause any DNA damage in the tests employed and offered protection against DNA damage induced by cDDP in both in vitro and in vivo. Antioxidant effects were observed for both pigments in peripheral blood, kidney and liver, and LT also improved the oxidative stress parameters measured in vitro. In the evaluation of the expression of genes involved in response to oxidative stress in liver cells of mice, cDDP decreased the expression of 16 genes, among them, important genes responsible for maintaining the redox status of the cell. Moreover, LT showed that it can act as an antioxidant not only acting directly in the scavenging of free radicals, but also by inducing the expression of 11 of the 84 genes evaluated and 15 when LT was associated to cDDP. In summary, our results showed that the LT and CLb, alone or in combination, at concentrations usually consumed in the diet can contribute to health promotion considering their antigenotoxic and antioxidant effects.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:55Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-09-20Bitstream added on 2014-06-13T20:01:08Z : No. of bitstreams: 1 tsuboy_msf_dr_rcla.pdf: 1212895 bytes, checksum: 9511db2b8e0900d7c7fd2b17f95c0530 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Atualmente, principalmente devido aos avanços na área de Nutrigenômica, sabe-se que a dieta tem grande influência na saúde e bem estar das pessoas. Uma dieta adequada pode contribuir para a prevenção de diversas doenças crônicas, dentre elas, o câncer. Estudos epidemiológicos apontam que as populações de países asiáticos sofrem menos com estas doenças, e o alto consumo de soja (e suas isoflavonas daidzeína e genisteína) está associado a este fato. As isoflavonas da soja daidzeína e genisteína possuem grande potencial de prevenção do câncer, uma vez que muitos estudos já demonstraram que elas interferem em diversos estágios do processo de carcinogênese. A modulação da proliferação e morte celular é um dos efeitos quimiopreventivos das isoflavonas mais investigados, porém a maioria dos estudos utiliza-se de concentrações fisiologicamente irrelevantes, ou seja, concentrações que não são encontradas no organismo humano. Portanto, o objetivo do nosso estudo foi analisar os efeitos da máxima concentração fisiologicamente relevante dessas isoflavonas em células humanas in vitro. Três linhagens celulares foram utilizadas: MCF-7 (tumoral de mama), HB4a (não tumoral de mama) e OVCAR-3 (tumoral de ovário). O efeito citotóxico, a expressão gênica (CASP-3, CASP-7, BAX, BCL-xL e COX-2) e a indução de apoptose foram investigadas nas três linhagens celulares. Além disso, foi estudado o efeito das isoflavonas sobre o ciclo celular das linhagens MCF-7 e HB4a. Somente uma concentração alta de genisteína (100 μM) após 72h de tratamento induziu citotoxicidade na linhagem OVCAR-3. Ambas as isoflavonas em concentração de 10 μM não induziram apoptose nesta linhagem, e a expressão dos genes analisados não mudou significativamente frente ao tratamento com daidzeína ou genisteína. O tratamento das... / Nowadays, mainly because of Nutrigenomics advances, it is known that diet has a major influence on health and welfare of people. A proper diet can contribute to the prevention of several chronic diseases, including cancer. Epidemiological studies indicate that Asian populations suffer less from these diseases, and high intake of soy (and its isoflavones daidzein and genistein) is associated with this fact. The soy isoflavones daidzein and genistein have great potential for cancer prevention, since many studies have shown that they interfere with several stages of carcinogenesis. Modulation of cellular proliferation and death is one of the most investigated chemopreventive effects of isoflavones, but in most of the studies, physiological irrelevant concentrations are used, i.e., concentrations that are not found in human body. The objective of our study was to analyze the effects of maximal physiological relevant concentration of these isoflavones in in vitro human cell lines. Three cell lineages were used: MCF-7 (from breast carcinoma), HB4a (breast non-tumoral cell) and OVCAR-3 (from ovarian carcinoma). Cytotoxic effect, gene expression (CASP-3, CASP-7, BAX, BCL-xL and COX-2) and induction of apoptosis were investigated in all cell lines. In addition, it was studied the effect of the isoflavones on the cell cycle of MCF-7 and HB4a. Only the highest concentration of genistein (100 μM) was cytotoxic to OVCAR-3 after 72 hours of treatment of the cells. Both isoflavones at 10 μM did not induce apoptosis in this cell line and expression of the studied genes did not change in front of daidzein or genistein treatment. Daidzein treatment of HB4a cells was not cytotoxic in none of the experimental conditions. Daidzein 10 or 25 μM also was not able to induce apoptosis or to arrest cell cycle of nontumoral HB4a. Also in this lineage, concentration of 10... (Complete abstract click electronic access below)

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Orientador: Lúcia Regina Ribeiro / Coorientador: Mário Sérgio Mantovani / Banca: Maria Izabel Camargo Mathias / Banca: Lusânia Maria Greggi Antunes / Banca: Verônica Elisa Pimenta Vicentini / Banca: Silvana Pedroso de Goes Favoni / Resumo: Atualmente, principalmente devido aos avanços na área de Nutrigenômica, sabe-se que a dieta tem grande influência na saúde e bem estar das pessoas. Uma dieta adequada pode contribuir para a prevenção de diversas doenças crônicas, dentre elas, o câncer. Estudos epidemiológicos apontam que as populações de países asiáticos sofrem menos com estas doenças, e o alto consumo de soja (e suas isoflavonas daidzeína e genisteína) está associado a este fato. As isoflavonas da soja daidzeína e genisteína possuem grande potencial de prevenção do câncer, uma vez que muitos estudos já demonstraram que elas interferem em diversos estágios do processo de carcinogênese. A modulação da proliferação e morte celular é um dos efeitos quimiopreventivos das isoflavonas mais investigados, porém a maioria dos estudos utiliza-se de concentrações fisiologicamente irrelevantes, ou seja, concentrações que não são encontradas no organismo humano. Portanto, o objetivo do nosso estudo foi analisar os efeitos da máxima concentração fisiologicamente relevante dessas isoflavonas em células humanas in vitro. Três linhagens celulares foram utilizadas: MCF-7 (tumoral de mama), HB4a (não tumoral de mama) e OVCAR-3 (tumoral de ovário). O efeito citotóxico, a expressão gênica (CASP-3, CASP-7, BAX, BCL-xL e COX-2) e a indução de apoptose foram investigadas nas três linhagens celulares. Além disso, foi estudado o efeito das isoflavonas sobre o ciclo celular das linhagens MCF-7 e HB4a. Somente uma concentração alta de genisteína (100 μM) após 72h de tratamento induziu citotoxicidade na linhagem OVCAR-3. Ambas as isoflavonas em concentração de 10 μM não induziram apoptose nesta linhagem, e a expressão dos genes analisados não mudou significativamente frente ao tratamento com daidzeína ou genisteína. O tratamento das... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Nowadays, mainly because of Nutrigenomics advances, it is known that diet has a major influence on health and welfare of people. A proper diet can contribute to the prevention of several chronic diseases, including cancer. Epidemiological studies indicate that Asian populations suffer less from these diseases, and high intake of soy (and its isoflavones daidzein and genistein) is associated with this fact. The soy isoflavones daidzein and genistein have great potential for cancer prevention, since many studies have shown that they interfere with several stages of carcinogenesis. Modulation of cellular proliferation and death is one of the most investigated chemopreventive effects of isoflavones, but in most of the studies, physiological irrelevant concentrations are used, i.e., concentrations that are not found in human body. The objective of our study was to analyze the effects of maximal physiological relevant concentration of these isoflavones in in vitro human cell lines. Three cell lineages were used: MCF-7 (from breast carcinoma), HB4a (breast non-tumoral cell) and OVCAR-3 (from ovarian carcinoma). Cytotoxic effect, gene expression (CASP-3, CASP-7, BAX, BCL-xL and COX-2) and induction of apoptosis were investigated in all cell lines. In addition, it was studied the effect of the isoflavones on the cell cycle of MCF-7 and HB4a. Only the highest concentration of genistein (100 μM) was cytotoxic to OVCAR-3 after 72 hours of treatment of the cells. Both isoflavones at 10 μM did not induce apoptosis in this cell line and expression of the studied genes did not change in front of daidzein or genistein treatment. Daidzein treatment of HB4a cells was not cytotoxic in none of the experimental conditions. Daidzein 10 or 25 μM also was not able to induce apoptosis or to arrest cell cycle of nontumoral HB4a. Also in this lineage, concentration of 10... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

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Os pigmentos naturais, além de fornecerem cor e beleza aos diferentes organismos, desempenham importantes funções e ações biológicas, como as funções vitais de fotossíntese, respiração celular e a ação antioxidante. Assim, o presente estudo investigou os potenciais citotóxicos, genotóxicos e protetores dos pigmentos naturais clorofila b (CLb) e luteína (LT), isolados e em combinação, em doses normalmente consumidas na dieta. Para isso foram utilizados o teste do micronúcleo em células da medula óssea e do sangue periférico e o ensaio cometa em células do sangue periférico, rim e fígado de camundongos. Também foram avaliados parâmetros bioquímicos de estresse oxidativo, glutationa e substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico no rim e no fígado, além de glutationa e catalase no sangue periférico, a fim de investigar o papel antioxidante desses pigmentos. A capacidade da LT de alterar a expressão de genes de resposta ao estresse oxidativo e defesa antioxidante foi avaliada no tecido hepático dos camundongos utilizando a técnica de PCR em tempo real (RT-qPCR) array. Para a verificação da atividade protetora dos pigmentos, a cisplatina (cDDP) foi utilizada como indutor de danos oxidativos e ao DNA. Adicionalmente, foram avaliados os potenciais citotóxicos, genotóxicos e antioxidantes da LT em cultura de células de hepatocarcinoma humano por meio do teste do MTT [3-(4,5-dimetil-2-tiazolil)-2,5-difenil-2H-tetrazólio], ensaio cometa e avaliação de parâmetros bioquímicos de estresse oxidativo, a fim de se estabelecer comparações entre resultados in vitro e in vivo, bem como propor mecanismos de ação para os efeitos antigenotóxicos da LT. Nossos resultados mostraram que os tratamentos com os pigmentos, tanto a LT quanto a CLb, isolados ou em combinação não causaram qualquer dano ao material genético nos testes empregados e ofereceram proteção frente aos danos induzidos no DNA pela cDDP tanto in vitro como in vivo. Efeitos antioxidantes para ambos pigmentos foram observados no sangue periférico e nos tecidos renais e hepáticos, e a LT também melhorou os parâmetros de estresse oxidativo avaliados in vitro. Na avaliação da expressão de genes de resposta ao estresse oxidativo em células do fígado de camundongos, a cDDP diminuiu a expressão 16 genes, entre eles, importantes genes responsáveis pela manutenção do estado redox da célula. Além disso, a LT mostrou que pode atuar como antioxidante não só agindo diretamente no seqüestro de radicais livres, mas também, induzindo a expressão de 11 dos 84 genes avaliados, e de 15 genes quando associada à cDDP. Em resumo, nossos resultados mostraram que a LT e a CLb, isoladas ou em combinação, nas doses consumidas normalmente na dieta, podem contribuir para a promoção da saúde considerando seus efeitos antigenotóxicos e antioxidantes. / The natural pigments, in addition to providing color and beauty to the different organisms, play important biological role, including the vital functions of photosynthesis, cellular respiration and antioxidant action. Thus, this study investigated the genotoxic and protective potential of natural pigments, alone and in combination, chlorophyll b (CLb) and lutein (LT), in concentrations usually consumed in the diet. For this purpose, we used the micronucleus test in bone marrow and peripheral blood cells and the comet assay in peripheral blood, kidney and liver of mice. Biochemical parameters of oxidative stress were also evaluated, such as glutathione and thiobarbituric acid reactive substances in the kidney and liver and catalase and glutathione in peripheral blood in order to investigate the antioxidant properties of these pigments. The ability of lutein to alter the expression of genes involved in oxidative stress response and antioxidant defense was evaluated in liver tissue of mice using the technique of real-time PCR (RT-qPCR) array. To verify the protective activity of the pigments, cisplatin (cDDP) was used as an inducer of oxidative stress and DNA damage. Additionally, we assessed the genotoxic and antioxidant potential of LT in cell cultures of human hepatocellular carcinoma using the test of MTT [3 - (4,5-dimethyl-2-thiazolyl) -2,5-diphenyl-2H-tetrazolium], comet assay and assessment of biochemical parameters of oxidative stress, in order to make comparisons between results in vitro and in vivo, as well to propose mechanisms to antigenotoxic effects of LT. Our results showed that treatment with the pigments, both the LT and the CLb, alone or in combination, did not cause any DNA damage in the tests employed and offered protection against DNA damage induced by cDDP in both in vitro and in vivo. Antioxidant effects were observed for both pigments in peripheral blood, kidney and liver, and LT also improved the oxidative stress parameters measured in vitro. In the evaluation of the expression of genes involved in response to oxidative stress in liver cells of mice, cDDP decreased the expression of 16 genes, among them, important genes responsible for maintaining the redox status of the cell. Moreover, LT showed that it can act as an antioxidant not only acting directly in the scavenging of free radicals, but also by inducing the expression of 11 of the 84 genes evaluated and 15 when LT was associated to cDDP. In summary, our results showed that the LT and CLb, alone or in combination, at concentrations usually consumed in the diet can contribute to health promotion considering their antigenotoxic and antioxidant effects.

O consumo de frutas e verduras está relacionado com a promoção da saúde porque tem sido associado com a redução do risco de desenvolvimento de doenças crônicas como, por exemplo, câncer e doenças degenerativas e cardiovasculares. Dessa forma, o estudo dos efeitos biológicos desses alimentos tem ganhado atenção nos últimos anos. O piquiá (Caryocar villosum) é um fruto nativo da Amazônia e é rico em compostos antioxidantes como os compostos fenólicos. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos genotóxicos e antigenotóxicos in vivo da polpa liofilizada do piquiá e também de seu extrato etanólico. Além disso, os compostos fitoquímicos presentes na polpa e no seu extrato foram quimicamente determinados. Ratos Wistar foram tratados por gavagem, durante 14 dias consecutivos, com três diferentes doses da polpa do piquiá (75, 150 ou 300 mg/kg p.c.) ou com seu extrato etanólico (75 mg/kg p.c.). No 14° dia, os animais receberam solução salina (NaCl 0,9%, i.p.) ou doxorrubicina (DXR, 15 mg/kg p.c., i.p.) e após 24 horas foram eutanasiados. A medula óssea e o sangue periférico foram usados no teste do micronúcleo (MN), e o fígado, rins e coração foram utilizados nos ensaios do cometa, nas análises bioquímicas das substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e glutationa reduzida (GSH) e na avaliação da expressão de mRNA dos genes epóxido hidrolase (Ephx2) e proteína tumoral p53 (Tp53). A polpa do piquiá não apresentou efeito genotóxico nem mutagênico em nenhuma das doses avaliadas, demonstrou atividade antigenotóxica e ainda reduziu os níveis de TBARS induzidos pela DXR no coração. Efeitos opostos foram encontrados para o extrato etanólico da polpa do piquiá, por apresentar genotoxicidade, mas não mutagenicidade, e indução de TBARS no coração. Os níveis de mRNA do gene Ephx2 no rim e coração foram aumentados após o tratamento com a maior dose da polpa do piquiá, entretanto, no rim a menor dose diminuiu a transcrição desse gene induzida pela DXR. No fígado as doses de 75 e 300 mg/kg p.c. diminuíram os níveis de mRNA do gene Ephx2 induzidos pela DXR. A dose de 300 mg/kg p.c. da polpa diminuiu a expressão de mRNA do gene Tp53 nos grupos da associação piquiá + DXR no fígado, rim e coração. O extrato etanólico da polpa do piquiá modulou a expressão de mRNA do gene Ephx2 apenas no fígado, aumentando os níveis desse transcrito, enquanto que no coração houve diminuição da transcrição do gene Tp53. Foi encontrada uma diferença de composição fitoquímica entre a polpa liofilizada e seu extrato etanólico. O extrato apresentou 1,4x mais compostos fenólicos e 3x menos carotenoides quando comparado com a polpa. Além disso, o ácido gálico foi o composto fenólico predominante na polpa, enquanto que no extrato o fenol mais abundante foi o ácido elágico. A diferença dos efeitos biológicos entre a polpa liofilizada do piquiá e seu extrato etanólico pode ser devido à alteração da composição fitoquímica. / Fruit and vegetables intake has been related to the promotion of health because it has been associated to reduced risk of chronic diseases development such as cancer, and cardiovascular and degenerative diseases. Thus, the study of the biological effects of these foods has increased in recent years. Piquiá (Caryocar villosum) is a fruit native of the Amazon and it is rich in antioxidant compounds such as phenolic compounds. Therefore, the aim of this study was to evaluate the in vivo genotoxicity and antigenotoxicity effects of the piquiá lyophilized pulp fruit and its ethanolic extract. Moreover, the phytochemical characterization of pulp and extract was determined. Wistar rats were treated by gavage, for 14 days, with three doses of piquiá pulp (75, 150 or 300 mg/kg b.w.) or with its ethanolic extract (75 mg/kg b.w.). On 14th day, the animals received saline (0.9% i.p.) or doxorubicin (DXR, 15 mg/kg b.w.) and after 24 hours they were euthanized. Bone marrow and peripheral blood were used in micronucleus (MN) test, and the liver, kidney and heart were used in comet assay, thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), reduced gluthatione (GSH), and in the evaluation of mRNA expression of epoxide hydrolase (Ephx2) and tumor protein p53 (Tp53) genes. The piquiá pulp was not genotoxic nor mutagenic, demonstrated antigenotoxic effects and reduced the TBARS levels induced by DXR in heart. The ethanolic extract had opposite effects, whereas it was genotoxic, but not mutagenic, and increased the TBARS levels in heart. Ephx2 mRNA levels in kidney and heart were increased after treatment with the higher dose of piquiá pulp, however, in kidney the lowest dose decreased the transcription of this gene induced by DXR. In liver, the 75 and 300 mg/kg b.w. doses of piquiá pulp decreased the Ephx2 mRNA levels induced by DXR. The piquiá pulp 300 mg/kg + DXR group, presented lower levels of Tp53 mRNA in liver, kidney and heart. The ethanolic extract of piquiá pulp modulated the mRNA Ephx2 expression only in the liver, increasing the levels of this transcript, while in the heart decreased the transcription of Tp53 gene. There was a difference on phytochemical composition between the pulp and its ethanolic extract. The extract presented 1.4-fold more phenolic compounds and 3-fold less carotenoids than piquiá pulp. Furthermore, gallic acid was the predominant phenol in the pulp, whereas in the ethanolic extract the most abundant phenol was the ellagic acid. The difference in the biological effects between piquiá pulp and is ethanolic extract may be due the change of the phytochemical composition.