Animal models for colorectal cancer / Modelos animais de carcinogênese colorretal

ABSTRACT Introduction: Colorectal cancer is a very frequent sort of neoplasm among the population, with a high mortality rate. It develops from an association of genetic and environmental factors, and it is related to multiple cell signaling pathways. Cell cultures and animal models are used in research to reproduce the process of disease development in humans. Of the existing animal models, the most commonly used are animals with tumors induced by chemical agents and genetically modified animals. Objective: To present and synthesize the main animal models of colorectal carcinogenesis used in the research, comparing its advantages and disadvantages. Method: This literature review was performed through the search for scientific articles over the last 18 years in PubMed and Science Direct databases, by using keywords such as "animal models", "colorectal carcinogenesis" and "tumor induction". Results: 1,2-dimethylhydrazine and azoxymethane are carcinogenic agents with high specificity for the small and large intestine regions. Therefore, the two substances are widely used. Concerning the genetically modified animal models, there is a larger number of studies concerning mutations of the APC, p53 and K-ras genes. Animals with the APC gene mutation develop colorectal neoplasms, whereas animals with p53 and K-ras genes mutations are able to potentiate the effects of the APC gene mutation as well as the chemical inducers. Conclusion: Each animal model has advantages and disadvantages, and some are individually efficient as to the induction of carcinogenesis, and in other cases the association of two forms of induction is the best way to obtain representative results of carcinogenesis in humans.

RESUMO Introdução: O câncer de cólon e reto é bastante frequente na população e com elevado índice de mortalidade. Ele se desenvolve a partir da associação de fatores genéticos e ambientais e está relacionado a múltiplas vias de sinalização celular. Para o estudo da doença são utilizados cultivos celulares e modelos animais, que sejam capazes de reproduzir o processo de desenvolvimento da doença em humanos. Dos modelos existentes, os mais comumente utilizados são os animais induzidos ao desenvolvimento tumoral por agentes químicos e os animais geneticamente modificados. Objetivo: Apresentar e sintetizar os principais modelos animais de carcinogênese colorretal utilizados na pesquisa, comparando suas vantagens e desvantagens. Método: Para o desenvolvimento dessa revisão foi realizada uma busca por artigos científicos dos últimos 18 anos nas bases de dados PubMed e Science Direct, utilizando como palavras-chave "modelos animais", "carcinogênese colorretal" e "indução tumoral". Resultado: O 1,2 dimetilhidrazina e o azoximetano são agentes carcinógenos com alta especificidade para o intestino delgado e grosso. Por isso, as duas substâncias são amplamente utilizadas. Dos modelos animais geneticamente modificados observa-se maior quantidade de estudos referentes às mutações dos genes APC, p53eK-ras. Os animais com mutação do gene APC desenvolvem neoplasias colorretais, enquanto que animais com mutações dos genes p53 e K-ras são capazes de potencializar os efeitos da mutação do gene APC, bem como dos indutores químicos. Conclusão: Cada modelo animal apresenta vantagens e desvantagens, sendo que alguns são individualmente eficientes na indução da carcinogênese, e em outros casos a associação de duas formas de indução é a melhor maneira de se obter resultados representativos da carcinogênese em humanos.

Modelos animais na síndrome metabólica / Animal models in metabolic syndrome

RESUMO O conhecimento sobre modelos animais para estudo metabólico representa a base da pesquisa nessa área. Este trabalho tem por objetivo revisar os principais modelos animais a serem utilizados no estudo da obesidade e da síndrome metabólica. Para isso, pesquisa no banco de dados Pubmed foi realizada usando as palavras-chave "animal models", "obesity", "metabolic syndrome", e "bariatric surgery". Várias espécies de animais podem ser usadas para o estudo de distúrbios metabólicos, no entanto, os roedores, tanto modelos monogênicos quanto modelos de obesidade induzida por dieta (DIO), são os animais mais utilizados nessa área. Animais monogênicos são a melhor escolha se apenas um aspecto estiver sendo avaliado. Animais DIO tendem a demonstrar melhor a interação entre doença, ambiente e gene. No entanto, eles ainda não são totalmente eficazes para a compreensão de todos os mecanismos dessa doença.

ABSTRACT Knowledge about animal models for metabolic study is the basis of research in this area. This work aims to review the main animal models used in the study of obesity and metabolic syndrome. For this, we performed a search in the Pubmed database using the terms "animal models", "obesity", "metabolic syndrome" and "bariatric surgery". Several species of animals can be used for the study of metabolic disorders. However, rodents are the most commonly used, both as monogenic models and as diet-induced obesity (DIO) ones. Monogenic animals are the best choice if only one aspect is being evaluated. DIO animals tend to better demonstrate the interaction between disease, environment and genetics. However, they are still not fully effective in providing understanding of all disease mechanisms.

The role of the sleeve gastrectomy and the management of type 2 diabetes / O papel da gastrectomia vertical no controle do diabete melito tipo 2

ABSTRACT Background : Currently, bariatric surgery has promoted weight loss and improved glycemic control in obese patients through different techniques, including vertical sleeve gastrectomy. Aim : Present and update the different vertical sleeve gastrectomy ways of action, both in the treatment of obesity and diabetes, approaching its potential effect on gastrointestinal physiology, as well as the benefits achieved by this manipulation. Methods : Pubmed database search was used crossing the headings: obesity, type 2 diabetes and sleeve gastrectomy. Results : Published data have shown that short-term weight loss tends to be higher in patients undergoing vertical sleeve gastrectomy compared to Roux-en-Y gastric bypass. In relation to glycemic control, the procedure demonstrated remission of diabetes in up to 60% after one year of surgery. After three years, however, differences in remission rate between surgical and clinical group was not observed, questioning the durability of the technical in a long-term. Conclusion : Despite showing good results, both in the weight loss and co-morbidities, conflicting results reinforce the need for more studies to prove the efficiency of the vertical sleeve gastrectomy as well as to understand its action about the molecular mechanisms involved in the disease.

RESUMO Racional : Nos últimos anos a cirurgia bariátrica vem promovendo a perda de peso e melhora do controle glicêmico em pacientes obesos por meio de diversas técnicas, entre elas a gastrectomia vertical. Objetivo : Apresentar e atualizar as diferentes formas da ação da gastrectomia vertical, tanto no tratamento da obesidade quanto no diabete, abordando seu potencial efeito na fisiologia gastrointestinal, assim como os benefícios obtidos por meio desta manipulação. Método : Foi realizada revisão de literatura utilizando artigos selecionados na base de dados Pubmed, por meio dos descritores: obesity, type 2 diabetes e sleeve gastrectomy. Resultados : Dados publicados demonstraram que a perda de peso em curto prazo tende a ser maior nos pacientes submetidos à gastrectomia vertical quando comparada ao desvio gástrico em Y-de-Roux. Em relação ao controle glicêmico, a técnica apresentou remissão da taxa de diabete em até 60% após um ano. Após três anos, entretanto, diferença na taxa de remissão entre o grupo cirúrgico e clínico não foram evidenciadas, questionando a durabilidade da técnica em longo prazo. Conclusão : Apesar de apresentar bons resultados no tratamento da obesidade e co-morbidades, resultados conflitantes reforçam a necessidade de mais estudos para demonstrar a eficiência da gastrectomia vertical, assim como para compreender sua ação sobre os mecanismos moleculares envolvidos na doença.

The impact of the use of symbiotics in the progression of nonalcoholic fatty liver disease in a rat model / Impacto do uso de simbiótico na doença hepática gordurosa não alcoólica em modelo de ratos

ABSTRACT Background: Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) is characterized by accumulation of intrahepatic lipid. The use of live microorganisms promotes beneficial effects; however, the use of symbiotic and its role in NAFLD is not yet fully understood. Aim: Verify if the symbiotic administration influences the occurrence and progression of NAFLD in rats, after induction of hepatic steatosis by high calorie diet. Method: Forty-five rats were divided into four groups: G1 (control); G2 (control+symbiotic); G3 (high calorie+symbiotic) and G4 (high calorie), and euthanized after 60 days of diet. Liver disease was evaluated by biochemical analysis, IL6 measurement and histological assessment. Results: Symbiotic had influence neither on weight gain, nor on coefficient dietary intake in G3 and G4. G2 had the greatest weight gain, while G1 had the highest coefficient dietary intake between groups. G1 showed higher expression of aspartate aminotransferase than those from G2 (150±35 mg/dl, and 75±5 mg/dl) while G4 showed higher expression of the enzyme compared to G3 (141±9.7 mg/dl to 78±4 mg/dl). Liver histology showed different stages of NAFLD between groups. G4 animals showed increased serum interleukin-6 when compared to G3 (240.58±53.68 mg/dl and 104.0±15.31 mg/dl). Conclusion: Symbiotic can reduce hepatic aminotransferases and interleukin-6 expression. However, the histology showed that the symbiotic was not able to prevent the severity of NAFLD in rats.

RESUMO Racional: A doença hepática gordurosa não alcoólica (DHGNA) é caracterizada por acúmulo de lipídios intra-hepáticos. O uso de microrganismos vivos promove diversos efeitos benéficos; porém, a utilização de simbióticos e sua atuação na DHGNA ainda não está totalmente esclarecida. Objetivo: Verificar se a administração de simbióticos influencia na ocorrência e na progressão da DHGNA em ratos, após a indução de esteatose hepática por dieta hipercalórica. Método: Quarenta e cinco ratos Wistar foram divididos em quatro grupos: G1 (controle); G2 (controle+simbiótico); G3 (hipercalórica+ simbiótico) e G4 (hipercalórica), e eutanasiados após 60 dias de dieta. Coleta de sangue foi realizada para obtenção de análises bioquímicas e dosagem de IL6, e de tecido para análise histológica do fígado. Resultados: O simbiótico não influenciou no ganho de peso e no coeficiente de consumo alimentar nos grupos G3 e G4. Já G2 obteve maior ganho de peso, enquanto G1 apresentou o maior coeficiente de consumo alimentar entre os grupos. G1 apresentou maior expressão de aspartato aminotransferase em relação ao G2 (150±35 mg/dl e 75±5 mg/dl), enquanto G4 teve maior expressão desta enzima em relação ao G3 (141±9,7 mg/dl e 78±4 mg/dl,). A análise histológica hepática mostrou diferentes estágios de evolução da DHGNA entre os grupos. Animais do G4 apresentaram aumento sérico de interleucina-6 quando comparados a G3 (240,58±53,68 mg/dl, e 104,0±15,31 mg/dl). Conclusão: Os simbióticos reduziram aminotransferases hepáticas e a expressão de interleucina-6. No entanto, a histopatologia demonstrou que o simbiótico não foi capaz de prevenir a severidade da DHGNA em ratos.