Anticarcinogenic activity of methanol extract of Melastoma malabathricum leaves is attributed to the presence of phenolics compounds and the activation of endogenous antioxidant system / Actividad anticancerígena del extracto metanólico de hojas de Melastoma malabathricum atribuida a la presencia de compuestos fenólicos y a la activación del sistema antioxidante endógeno

Melastoma malabathricum (M. malabathricum) extracts have been reported to exert various pharmacological activities including antioxidants, anti-inflammatory and antiproliferative activities. The objective of the present study was to determine the anticarcinogenic activity of its methanol extract (MEMM) against the azoxymethane (AOM)-induced early colon carcinogenesis in rats. Rats were randomly assigned to five groups (n=6) namely normal control, negative control, and treatment (50, 250 or 500 mg/kg of MEMM) groups. Colon tissues were harvested for histopathological analysis and endogenous antioxidant system determination. MEMM was also subjected to HPLC analysis. Findings showed that MEMM significantly (p<0.05) reversed the AOM-induced carcinogenicity by: i) reducing the formation of aberrant crypt foci (ACF) in colon tissues, and; ii) enhancing the endogenous antioxidant activity (catalase, superoxide dismutase and glutathione peroxidase). Moreover, various phenolics has been identified in MEMM. In conclusion, MEMM exerts the in vivo anticarcinogenic activity via the activation of endogenous antioxidant system and synergistic action of phenolics.

Se ha informado que los extractos de Melastoma malabathricum (M. malabathricum) ejercen diversas actividades farmacológicas, incluidas actividades antioxidantes, antiinflamatorias y antiproliferativas. El objetivo del presente estudio fue determinar la actividad anticancerígena de su extracto de metanol (MEMM) contra la carcinogénesis de colon temprana inducida por azoximetano (AOM) en ratas. Las ratas se asignaron al azar a cinco grupos (n=6), a saber, los grupos de control normal, control negativo y tratamiento (50, 250 o 500 mg/kg de MEMM). Tejidos de colon fueron recolectados para análisis histopatológico y determinación del sistema antioxidante endógeno. MEMM también se sometió a análisis de HPLC. Los hallazgos mostraron que MEMM invirtió significativamente (p<0.05) la carcinogenicidad inducida por AOM al: i) reducir la formación de focos de criptas aberrantes (ACF) en los tejidos del colon, y; ii) potenciar la actividad antioxidante endógena (catalasa, superóxido dismutasa y glutatión peroxidasa). Además, se han identificado varios fenólicos en MEMM. En conclusión, MEMM ejerce la actividad anticancerígena in vivo mediante la activación del sistema antioxidante endógeno y la acción sinérgica de los fenólicos.

Comparative study of 1, 2-dimethylhydrazine and azoxymethane on the induction of colorectal cancer in rats / Estudo comparativo das substâncias 1, 2-dimetil-hidrazina e azoximetano na indução de câncer colorretal em ratos

The induced colorectal carcinogenesis in rodents has a long history and currently uses the substances 1,2-dimethylhydrazine and azoxymethane. Objective: The aim of this study was to compare the inductive effect of the substances azoxymethane and 1,2-dimethylhydrazine in colorectal carcinogenesis. Method: 30 randomly chosen male Wistar rats were divided into four groups. G1 group was treated with 1,2-dimethylhydrazine and C1 was its control group; G2 group was treated azoxymethane and C2 was its control group. The animals were weekly weighed until euthanasia, when their intestines were removed, processed and analyzed by an experienced pathologist. Results: Among the control groups (C1 and C2) no histologic changes were observed; moderate dysplasia was detected in G2 group; hyperplasia, mild dysplasia, severe dysplasia and carcinoma were observed in G1 group. When this study compared the cost of the substances, 1,2-dimethylhydrazine was more than 50 times less expensive than azoxymethane. Conclusion: Azoxymethane is able to promote histological changes consistent with colorectal carcinogenesis. 1,2-Dimethylhydrazine produced neoplasia and dysplasia, and, compared to the azoxymethane, was more efficient in the induction of colorectal cancer. (AU)

A carcinogênese colorretal induzida em roedores tem longa história e utiliza, atualmente, as substâncias 1,2 dimetil-hidrazina (DMH) e azoximetano (AOM). Objetivo: Comparar o efeito indutivo das substâncias AOM e DMH para o câncer colorretal (CCR). Método: 30 ratos Wistar machos foram randomizados em quatro grupos. O grupo G1 foi inoculado com DMH, o grupo C1 foi seu controle; G2 recebeu o AOM e C2 foi seu controle. Os animais foram pesados semanalmente até a eutanásia, quando tiveram seus intestinos retirados, processados e analisados por um patologista experiente. Resultados: Os animais dos grupos de controle apresentaram tecido colorretal normal e os animais do grupo G2 apresentaram um padrão de displasia moderada. Nas lâminas do grupo G1, foram encontradas regiões de hiperplasia, displasia leve, displasia grave, e carcinoma. Comparado o custo das substâncias AOM e DMH, este último teve um preço mais de 50 vezes menor ao do AOM. Conclusão: AOM é capaz de promover alterações histológicas compatíveis com a carcinogênese colorretal. DMH produziu neoplasia e displasia grave e, comparada ao AOM, foi mais eficiente na indução do câncer colorretal. (AU)

Repercussão hepática da carcinogênese colorretal induzida pelo azoximetano / Hepatic repercussions of azoxymethane-induced colorectal carcinogenesis

OBJETIVO: Avaliar as repercussões hepáticas da carcinogênese colônica induzida por diferentes doses e tempos de exposição ao azoximetano em ratos Wistar. MÉTODOS: Quarenta e quatro ratos foram distribuídos em quatro grupos. Os animais tinham oito semanas no início do experimento. No grupo 1, receberam 1.0mL de solução salina intraperitonealmente uma vez por semana por duas semanas. No grupo 2, receberam 15 mg/kg de azoximetano intraperitonealmente uma vez por semana por duas semanas. Esses animais foram mortos na 15ª semana do experimento. Os animais do grupo 3 receberam solução salina intraperitonealmente uma vez por semana por duas semanas. Os animais do grupo 4 receberam 20mg/kg de azoximetano intraperitonealmente uma vez por semana por duas semanas. Esses animais foram mortos na 26ª semana do experimento. Os fragmentos de tecido hepático foram corados pela hematoxilina e eosina e avaliadas microscopicamente. RESULTADOS: Grupo 1 e grupo 2 diferiram significantemente em relação a esteatose, mas não houve diferença entre o grupo 3 e o grupo 4. No entanto, no grupo 4 foram observadas lesões pré-neoplásicas (focos de células alteradas, claras, vacuoladas, basofílicas, anfofílicas, tigróides, oncocíticas, pequenas ou acidófilas, espongioses e pelioses) e lesões neoplásicas (colangiomas e adenomas) contendo hepatócitos atípicos de permeio, não identificados no grupo 3. CONCLUSÃO: No modelo de carcinogênese colorretal, lesões hepáticas pré-neoplásicas e neoplásicas aparecem e evoluem na proporção do tempo e dose de exposição ao azoximetano.

OBJECTIVE: To evaluate the hepatic effects of colonic carcinogenesis induced by azoxymethane at different doses and times of exposure in rats. METHODS: Forty-four Wistar rats were divided into four groups. The animals were eight weeks at the beginning of the experiment. group 1 received 1.0ml of saline intraperitoneally once a week for two weeks. Group 2 received 15 mg/kg of azoxymethane intraperitoneally once a week for two weeks. These animals were killed at the 15th week of the experiment. The animals of group 3 received saline intraperitoneally once a week for two weeks. Group 4 animals received 20mg/kg of azoxymethane intraperitoneally once a week for two weeks. These animals were killed at the 26th week of the experiment. The fragments of liver tissue were stained with hematoxylin and eosin and evaluated microscopically. RESULTS: Groups 1 and 2 differed significantly in relation to steatosis, no difference having been found between group 3 and group 4. However, in group 4 we observed pre-neoplastic lesions (foci of altered, clear, vacuolated, basophilic, amphophilic tigroid, oncocytic, small or acidophilus cells, spongiosis and peliosis) and neoplastic lesions (adenomas and colangiomas) containing atypical hepatocytes in between, not identified in group 3. CONCLUSION: In the model of colorectal carcinogenesis, preneoplastic and neoplastic hepatic lesions appear and evolve in proportion to the time of exposure and dose of azoxymethane.

Effect of a hyperlipidic diet rich in omegas 3, 6 and 9 on aberrant crypt formation in rat colonic mucosa / Efeito de uma dieta hiperlipídica rica em ômegas 3, 6 e 9 na formação de criptas aberrantes em mucosa cólica de ratos

PURPOSE: To determine whether a hypercaloric and hyperlipidic diet enriched with polyunsaturated fatty acids influences the formation of aberrant crypt foci (ACF) in colonic mucosa of Wistar rats treated with azoxymethane (AOM). METHODS: At eight weeks of life, the rats were assigned to four groups: Group I―standard diet (STD) not treated with AOM; Group II―hypercaloric and hyperlipidic diet (FED), not treated with AOM; Group III―STD, treated with AOM; Group IV―FED, treated with AOM. At 16 weeks, the animals were injected intraperitoneal with 0.9 percent saline solution (Group I and II) or AOM at 15mg/Kg (Groups III and IV) once a week for two weeks. Fifteen weeks later, the animals were euthanized. RESULTS: FED promoted weight gain in Groups II and IV compared to Groups I and III, respectively. The groups did not differ with regard to the total number of ACF. The Chi-square test revealed no predominance of the presence of foci with <4 crypts. However, foci with ≥5 crypts were proportionally more prevalent in Group III than in Group IV (p=0.043). CONCLUSION: The administration of polyunsaturated fatty acids did not interfere with the formation of aberrant crypt foci, but reduced ACF multiplicity, exercising an attenuating effect on carcinogenesis.

OBJETIVO: Determinar se uma dieta hipercalórica, hiperlipídica, rica em ácidos graxos poliinsaturados (FED) tem influência na formação de focos de cripta aberrante (FCA) em mucosa cólica de ratos Wistar expostos ao azoximetano (AOM). MÉTODOS: Com oito semanas de vida, os ratos foram distribuídos em quatro grupos: Grupo I: Dieta padrão (SD) sem AOM; Grupo II: FED, sem AOM; Grupo III: SD, com AOM; Grupo IV: FED com AOM. Com 16 semanas, os animais dos grupos I e II receberam injeções intraperitoneais de solução salina 0,9 por cento, enquanto os dos grupos III e IV receberam AOM na dose de 15mg/Kg de peso, 1 vez por semana por duas semanas. Quinze semanas após, os animais foram mortos. RESULTADOS: FED promoveu aumento de peso nos grupos II e IV em relação aos grupos I e III. Não houve aumento significante no número total de FCA entre os grupos. Em relação à multiplicidade das criptas por FCA, o teste do qui-quadrado mostrou que não houve predominância da presença <4 criptas por foco. Contudo, focos ≥5 criptas foram proporcionalmente mais prevalentes no grupo III que no grupo IV (p=0,043). CONCLUSÃO: Os ácidos graxos poliinsaturados não interferem na formação de focos de cripta aberrante, contudo reduz sua multiplicidade, exercendo efeito atenuador na carcinogênese.

Estudo da ação antineoplásica da Tabebuia avellanedae (Ipê-Roxo) na carcinogênese induzida pelo azoximetano em camundongos / Study of the antineoplastic action of Tabebuia avellanedae in carcinogenesis induced by azoxymethane in mice

PURPOSE: To study the antitumor action of Tabebuia avellanedae in experimentally induced colon carcinogenesis by azoxymethane in mice. METHODS: Fifty (n=50) mice were divided into five groups: in group I azoxymethane (AOM) was administered, in Group II - β-lapachone, in group III - vehicle (diluent) and in group IV - vehicle + AOM and finally in group V - β-lapachone + AOM. RESULTS: It was observed the presence of aberrant crypt foci in all animals of groups I and IV, 50 percent in group II and 90 percent in group V. CONCLUSION: The β-lapachone extracted from the Tabebuia avellanedae showed no protective effect of lesions induced by azoxymethane in colon of mice.

OBJETIVO: Estudar a ação antitumoral da Tabebuia avellanedae (Ipê-Roxo) na carcinogênese colônica induzida experimentalmente pelo azoximetano em camundongos. MÉTODOS: Foram utilizados 50 camundongos divididos em 5 grupos: grupo I administrado Azoximetano (AOM); grupo II - β-lapachona; grupo III - veículo (diluente); grupo IV - veículo + AOM; e grupo V - β-lapachona + AOM. RESULTADOS: Observou-se presença de focos de criptas aberrantes em todos os animais dos grupos I e IV, 50 por cento no grupo II e 90 por cento no grupo V. CONCLUSÃO: A β-lapachona extraída da Tabebuia avellanedae não apresentou efeito protetor das lesões induzidas pelo azoximetano em cólon de camundongos.

The role of Fas ligand protein in the oxidative stress induced by azoxymethane on crypt colon of rats / O papel da proteína ligante Fas no estresse oxidativo induzido pelo azoximetano em criptas do colo de ratos

PURPOSE: To study the protein Fas ligand (FasL) on the expression of apoptosis, using a model of oxidative stress induced by azoxymethane (AOM), in the crypt of colon in rats. METHODS: Wistar rats (n=14) were assigned into two groups: control (n=7) and AOM (n=7). A single subcutaneous administration of AOM (5mg/kg) or saline solution was performed at the beginning of third week and after three hours samples of proximal colon were collected. The expression of FasL was quantified (Software ImageLab) in percentage of areas in the top, base and all crypt. Results were expressed as mean ± sd (Shapiro-Wilks test and t Student test) (p < 0.05). RESULTS: In the animals of CG there was no significant difference between the FasL expression of the top (10.75±3.33) and basal (11.14±3.53) colon crypt (p=0.34293740). In the animals of AOM there was no significant difference between the FasL expression of the top (8.86±4.19) and basal (8.99±4.08) colon crypt (p=0.78486003). In the animals of CG (10.95±3.43) and AOM (8.92±4.13) there was a significant difference of the FasL expression (p=0.026466821). A significantly decrease on the FasL expression was observed in the animals of CG (10.75±3.33) and AOM (8.86±4.19) in the top crypt (p=0.00003755*). A significant decrease was also observed in the animals of CG (11.14±3.53) and AOM (8.99±4.08) in the basal colon crypt (p=0.00000381**). CONCLUSION: Azoxymethane induce the oxidative stress and the significantly decrease of FasL expression, although there is no significant difference between basal and top of colon crypt linked to consumption-activation of Fas ligand.

OBJETIVO: Avaliar o marcador de apoptose Fas ligante (FasL) em um modelo de estresse oxidativo induzido pelo azoximetano (AOM) na cripta de cólon em ratos. MÉTODOS: 14 ratos Wistar foram distribuídos em dois grupos: controle (n=7) e AOM (n=7). A AOM (5mg/kg) ou solução salina foi aplicada via subcutânea e a coleta de amostras de colo proximal ocorreu 3 horas após. A FasL foi quantificada pelo percentual de áreas no topo, base e toda a cripta. Os resultados foram submetidos aos testes de Shapiro-Wilks e t de Student (p < 0,05). RESULTADOS: No grupo GC, não houve diferença significativa entre a expressão da FasL no topo (10,75 ± 3,33) e base (11,14 ± 3,53) da cripta (p=0,34293740). No grupo AOM não houve diferença significativa entre a expressão da FasL no topo (8,86 ± 4,19) e base (8,99 ± 4,08) e cripta (p=0,78486003). No grupo GC (10,95 ± 3,43) e AOM (8,92 ± 4,13), houve uma diferença significativa da expressão da FasL (p=0,026466821). Redução significativa na expressão da FasL ocorreu nos em GC (10,75 ± 3,33) e AOM (8,86 ± 4,19) no topo da cripta (p = 0,00003755*). Foi observada diminuição significativa em GC (11,14 ± 3,53) e AOM (8,99 ± 4,08) na base da cripta (p=0,00000381**). CONCLUSÃO: Azoximetano induziu o estresse oxidativo identificado pela diminuição significativa da expressão da FasL, embora não haja diferença significativa entre a base e parte superior da cripta associada à ativação de consumo do FasL.

Optimization of visibility and quantification of aberrant crypt foci in colonic mucosa in Wistar rats / Otimização da visibilidade e quantificação de focos de criptas aberrantes em mucosa cólica de ratos Wistar

Purpose: Test immersion of microscopy samples in water as an aid to visualizing and quantifying aberrant crypt foci (ACF) in rat colon mucosa. Methods: Carcinogenesis was induced with azoxymethane in Wistar rats kept on a conventional diet or a hypercaloric diet containing unsaturated fat. Fifteen weeks after induction, colon samples were retrieved and fixated in a 10 percent formaldehyde solution. The samples were divided into segments (distal, middle, proximal) and stained with 1 percent toluidine blue. The technique tested in the study consisted of immersing microscopy samples in distilled water in order to eliminate the problem of light reflection known from conventional microscopy. Results: When samples were immersed in water during microscopy, significantly more ACF could be visualized in all colon segments than with the conventional method proposed by Bird. Conclusion: Immersing microscopy samples in water aids the visualization and quantification of aberrant crypt foci in rat colon mucosa fixed in formaldehyde.

Objetivo: Otimizar a visibilização de focos de criptas aberrantes (FCA) em mucosa cólica de ratos Wistar. Métodos: Colo de rato Wistar, sob diferentes dietas e submetidos a iniciação de carcinogênese pelo azoximetano há 4 meses, foram previamente lavados, abertos e fixados em solução de formalina a 10 por cento por 24 horas. Após serem corados em azul de toluidina a 1 por cento, foram divididos em segmentos distal, médio e proximal e imersos em água destilada para quantificação de FCA. Resultados: No método de imersão foi visibilizado maior quantidade de focos de criptas aberrantes em todos os segmentos cólicos, com diferença significante, quando comparado com o método de Bird. Conclusão: O método de imersão otimiza a visibilização e quantificação de focos de criptas aberrantes em mucosa cólica (ratos Wistar) fixada em solução de formalina a 10 por cento.

Apoptotic effects of inositol hexaphosphate on biomarker Itpr3 in induced colon rat carcinogenesis

PURPOSE: To study the effect of the modulation of inositol hexaphosphate (IP6) in the biological immunohistochemistry expression of cellular signaling marker apoptosis, in model of carcinogenesis of colon induced by azoxymethane (AOM). METHODS: Wistar rats (N=112) distributed in 4 groups (n=28): Control; B, AOM (5 mg kg-1, 2x, to break week 3); C, IP6 (in water 1 percent, six weeks); D, IP6+AOM. Weekly euthanasia (n=7), from week three. Immunohistochemistry of ascendant colon with biological marker inositol 1,4,5 triphosphate receptor type III (Itpr3). Quantification of the immune-expression with use of computer-assisted image processing. Analysis statistics of the means between groups, weeks in groups, groups in weeks, and established significance when p<0.05. RESULTS: One proved significant difference between groups in the expression of Itpr3, p<0.0001; with Itpr3 reduction of BxD group, p<0.001. CONCLUSION: Inositol hexaphosphate promotes modulation of biological markers with reduction of Itpr3 in carcinogenesis of colon.

OBJETIVO: Estudar os efeitos da modulação do inositol hexafosfato (IP6) na expressão imunoistoquímica de marcador biológico de sinalização celular de apoptose, em modelo de carcinogênese induzida pelo azoximetano (AOM). MÉTODOS: Ratos Wistar (N=112) distribuídos em 4 grupos (n=28): A, controle; B, AOM (5 mg Kg-1, 2x, a partir semana 3); C, IP6 (em água a 1 por cento, seis semanas); D, IP6+AOM. Eutanásia semanal (n=7), a partir de semana três. Imunoistoquímica de colo ascendente com marcador biológico inositol 1,4,5 trisphosphate receptor type III (Itpr3). Quantificação da imunoexpressão com uso de processamento imagem assistida computador. Análise estatística da expressão média entre grupos, semanas em grupos e grupos em semanas, e estabelecido significância quando p<0.05. RESULTADOS: Evidenciou-se diferença significante entre grupos na expressão de Itpr3, p<0.0001; com diminuição Itpr3 de grupo BxD, p<0.001. CONCLUSÃO: O inositol hexafostato promove a modulação de marcador biológico com diminuição Itpr3 em carcinogênese de colo.