Potencial quimiopreventivo de lipídios estruturados obtidos da Tributirina e Tricaprilina na fase de promoção da hepatocarcinogênese experimental / Chemopreventive potential of structured lipids obtained from Tributyrin and Tricaprylin in the promotion phase of experimental hepatocarcinogenesis

A quimioprevenção do câncer refere-se ao uso de compostos naturais ou sintéticos para prevenir o desenvolvimento das neoplasias antes do estabelecimento da malignidade. O ácido butirico (AB) atua como um potente quimiopreventivo na hepatocarcinogênese, reduzindo o número e o tamanho de lesões pré neoplásicas persistentes (pLPN), induzindo a apoptose e modulando mecanismos epigenéticos. Já o ácido caprílico (AC), além da sua atuação como potencializador de absorção, vem sendo investigado na área da prevenção do câncer. Neste cenário, o objetivo do trabalho visa avaliar a atividade quimiopreventiva de lipídios estruturados (EST) obtidos por interesterificação enzimática da tributirina com a tricaprilina, na fase de promoção da hepatocarcinogênese experimental. Após o processo de interesterificação, o produto final apresentou novos triacilgliceróis com composição de duas moléculas de ácido butírico para uma de ácido caprilíco. Ratos machos isogênicos da linhagem Fischer 344 foram submetidos ao modelo do hepatócito resistente, sendo distribuídos em dois grupos e tratados diariamente por via intragástrica com lipídios estruturados (EST) ou com o seu controle isocalórico, a maltodextrina (MD), durante a fase de promoção. Como esperado, não houve diferença estatística (p>0,05) em relação ao peso inicial e final dos animais dos grupos MD e EST, o que indica ausência de toxicidade dos compostos administrados. Na análise macroscópica do fígado, foi observada uma redução de 33,3% no grupo EST em relação ao número médio de nódulos macroscópicos em comparação ao grupo MD, porém essa redução não atingiu diferença estatística (p>0,05). Para a avaliação das lesões pré neoplásicas (LPN) foi utilizada a marcação imunoistoquímica para glutationa-S-transferase (GST-P). O grupo EST apresentou uma redução no número de lesões em remodelação e total GSTP-P+, quando comparado com o grupo MD (p<0,05). Quando avaliada a % de corpúsculos apoptóticos e índice de proliferação celular, não houve diferença estatística entre os grupos (p>0,05). Animais tratados com lipídios estruturados apresentaram maiores (p<0,05) concentrações de AC e AB por grama de tecido hepático em relação ao tratamento com maltodextrina. Em relação aos danos no DNA, o grupo EST resultou em cometas de comprimentos menores (p<0,05), menores níveis de γ-H2AX (p<0,05) e maiores concentrações de p53 nuclear, quando comparados aos animais que receberam maltodextrina, sugerindo uma proteção contra danos no DNA no grupo tratado com EST. Os resultados mostraram que o tratamento com EST resultou em ações efetivas na fase de promoção da hepatocarcinogênese experimental

Cancer chemoprevention refers to the use of natural or synthetic compounds to prevent the development of neoplasms before the establishment of malignancy. Butyric acid (AB) acts as a potent chemopreventive in hepatocarcinogenesis, reducing the number and size of persistent preneoplastic lesions (pLPN), inducing apoptosis and modulating epigenetic mechanisms. Caprylic acid (CA), in addition to its role as an absorption enhancer, has been investigated in the area of cancer prevention. In this scenario, the objective of this work was to evaluate the chemopreventive activity of structured lipids (EST) obtained by enzymatic interesterification of tributyrin with tricaprylin, in the phase of promotion experimental hepatocarcinogenesis. After the interesterification process, the final product presented new triacylglycerols with a composition of two molecules of butyric acid to one of caprylic acid. Isogenic male Fischer 344 rats were submitted to the resistant hepatocyte model, divided into two groups and treated daily intragastrically with structured lipids (EST) or with its isocaloric control, maltodextrin (MD), during the promotion phase. As expected, there was no statistical difference (p>0.05) in relation to the initial and final weight of the animals in the MD and EST groups, which indicates the absence of toxicity of the administered compounds. In the macroscopic analysis of the liver, a reduction of 33.3% was observed in the EST group in relation to the mean number of macroscopic nodules compared to the MD group, but this reduction did not reach a statistical difference (p>0.05). For the evaluation of pre-neoplastic lesions (PNL) immunohistochemical staining for glutathione-Stransferase (GST-P) was used. The EST group showed a reduction in the number of remodeling lesions and total GSTP-P+, when compared to the MD group (p<0.05). Animals treated with structured lipids had higher (p<0.05) concentrations of AC and AB per gram of liver tissue compared to treatment with maltodextrin. Regarding DNA damage, the EST group resulted in comets of shorter lengths (p<0.05), lower levels of γ-H2AX (p<0.05) and high concentration of nuclear p53, when compared to animals that received maltodextrin, suggesting protection against DNA damage in the EST treated group. The results showed that EST treatment resulted in effective actions in the promotion phase of experimental hepatocarcinogenesis

Potencial quimiopreventivo de lipídios estruturados obtidos por interesterificação da tributirina com o óleo de linhaça na hepatocarcinogênese / Chemopreventive potential of structured lipids obtained by interesterification of tributyrin with flaxseed oil in hepatocarcinogenesis

O carcinoma hepatocelular (HCC) apresenta mau prognóstico o que torna importante sua quimioprevenção. Nesse sentido, a tributirina (TB), um inibidor de desacetilases de histonas (HDACi), mostrou-se um quimiopreventivo promissor da hepatocarcinogênese. Avaliaram-se aqui efeitos quimiopreventivos de lipídios estruturados (EST) obtidos por interesterificação enzimática a partir da TB com o óleo de linhaça (LIN). Ratos foram tratados com EST (grupo EST; 165 mg/100g peso corpóreo [p.c]), TB (grupo TB; 200 mg/100g p.c), LIN (grupo LIN; 133 mg/100g p.c), mistura de TB com LIN (grupo LIN; 165 mg/100g p.c) ou maltodextrina (MD) (grupo MD; controle isocalórico; 300 mg/100g p.c) diariamente durante 8 semanas consecutivas por gavagem. Duas semanas após início dos tratamentos, os animais foram submetidos ao modelo de hepatocarcinogênese do "hepatócito resistente" (RH). Os grupos EST e TB apresentaram atividade quimiopreventiva bloqueadora e supressora, respectivamente, da hepatocarcinogênese. TB induziu a apoptose, ao contrário dos EST. O tratamento com TB resultou na acetilação e trimetilação da H3K9 e H3K27, enquanto EST atuaram somente na trimetilação das mesmas. Quando analisada a expressão de genes envolvidos com modificações em histonas, EST e TB reduziram a expressão de Ezh2 e de Hdac4. Por outro lado, somente os EST aumentaram a expressão de Hdac6. Tal efeito por parte dos EST merece ser mais investigado, uma vez que esta desacetilase vem sendo sugerida como alvo potencial para o desenvolvimento de fármacos. Em conclusão, a atividade quimiopreventiva de EST e da TB envolve na hepatocarcinogênese experimental mecanismos epigenéticos que podem ou não ser distintos

Hepatocellular carcinoma (HCC) has a poor prognosis, which makes its chemoprevention important. Tributyrin (TB), which is a histone deacetylase inhibitor (HDACi), is a promising chemopreventive agent of hepatocarcinogenesis. The chemopreventive effects of structured lipids (STLs) that were obtained by the enzymatic interesterification of TB with flaxseed oil (FSO) were evaluated in the present study. Rats were treated with STLs (STL group, 165 mg/100 g body weight (bw)), TB (TB group, 200 mg/100 g bw), FSO (FSO group, 133 mg/100 g bw), TB mixed with FSO (BLD group, 165 mg/100g bw) or maltodextrin (MD) (MD group; isocaloric control; 300 mg/100 g bw) daily for eight consecutive weeks by gavage. Two weeks after the initiation of treatment, the animals were subjected to the resistant hepatocyte hepatocarcinogenesis model (RH). The STL and TB groups developed blocker and suppressive chemopreventive activity against hepatocarcinogenesis, respectively. TB treatment induced apoptosis, unlike the STL treatment. Additionally, TB treatment resulted in the acetylation and trimethylation of H3K9 and H3K27, whereas the STLs acted only in the trimethylation of these histones. When analyzing the expression of genes involved in histone modifications, the STLs and TB reduced enhancer of zeste homolog 2 (Ezh2) and histone deacetylase 4 (Hdac4) gene expression. Conversely, only the STLs increased Hdac6 gene expression. This effect of the STLs warrants further investigation because this deacetylase has been suggested as a potential drug development target. In conclusion, the chemopreventive activities of the STLs and TB in experimental hepatocarcinogenesis involve epigenetic mechanisms that may be distinct

Lipídios estruturados obtidos por interesterificação da tributirina com óleo de linhaça e seu potencial quimiopreventivo durante a fase de promoção inicial da hepatocarcinogênese experimental em ratos / Structured lipids obtained from intersterification of tributyrin and flax seed oil and their chemopreventive potential during early promotion phase of experimental hepatocarcinogenesis in rats

A combinação de agentes quimiopreventivos com diferentes mecanismos de ação tem sido considerada uma estratégia promissora para a prevenção do câncer. Dentre os diversos compostos bioativos em alimentos, destacam-se a tributirina, um pró-fármaco do ácido butírico presente em laticínios e produzido pela fermentação de fibras dietéticas, e o óleo de linhaça, fonte de ácido alfa linolênico. Nesse contexto, foi avaliada a atividade quimiopreventiva de lipídios estruturados obtidos a partir da interesterificação enzimática de tributirina e óleo de linhaça durante a fase de promoção inicial da hepatocarcinogênese experimental. Ratos Wistar machos submetidos ao modelo do hepatócito resistente receberam diariamente, por via intragástrica (i.g), maltodextrina, óleo de linhaça, tributirina, a mistura não esterificada ou lipídios estruturados durante a fase de promoção inicial. O tratamento com lipídios estruturados demonstrou atividade quimiopreventiva comparável à da tributirina, mesmo resultando em menor concentração hepática de ácido butírico. Tanto a tributirina quanto os lipídios estruturados não inibiram a proliferação celular em lesões preneoplásicas, mas induziram a apoptose naquelas em remodelação. Os efeitos inibitórios da tributirina em fases iniciais da hepatocarcinogênese experimental estão relacionados ao aumento da acetilação de histonas e à modulação de processos de translocação nuclear da p53. No presente estudo, foi observado aumento substancial da razão nuclear/citoplasmática de p53 e importina-alfa em fígados de animais submetidos ao modelo e tratados com tributirina, mas não nos tratados com lipídios estruturados. Por outro lado, o tratamento com lipídios estruturados reduziu a expressão dos oncogenes Bcl2, Ccnd2, Pdgfa, Vegfa e aumentou a expressão dos genes supressores de tumor Cdh13, Fhit e Socs3. Assim, embora o potencial quimiopreventivo dos lipídios estruturados seja comparável ao da tributirina, os resultados sugerem que o novo composto não exibe atividade de HDACi, e que seus efeitos inibitórios na hepatocarcinogênese possam ser atribuídos à modulação da expressão de oncogenes e genes supressores de tumor

Combination of chemopreventive agents with different mechanisms of action has been considered a promising strategy to cancer prevention. Among several bioactive food compounds, tributyrin, a butyric acid prodrug obtained from dairy products and dietetic fiber fermentation, and flax seed oil, a rich source of alpha linolenic acid have shown chemopreventive potential. Here, we evaluated the chemopreventive activity of structured lipids obtained by enzymatic interesterification of tributyrin and flax seed oil during the early promotion phase of experimental hepatocarcinogenesis. Male Wistar rats subjected to the resistant hepatocyte model were treated daily, i.g, with maltodextrin, flax seed oil, tributyrin, non-sterified blend, or structured lipids. Treatment structured lipids showed similar chemopreventive activity compared to tributyrin, even when structured lipids yielded lower concentrations of butyric in the liver. Tributyrin and structured lipids did not inhibit cell proliferation in preneoplastic lesions, but both of them induced apoptosis in remodeling preneoplastic lesions. In addition, histone acetylation and p21 restored expression tributyrin molecular mechanisms were related to modulation of p53 nuclear shuttling mechanisms. In the present study, it was observed a substantial increase in p53 nuclear/cytoplasmic ratio and importin-alpha in preneoplastic livers of tributyrin treated rats, but not in those treated with structured lipids. In contrast, treatment structured lipids downregulated expression of major oncogenes Bcl2, Ccnd2, Pdgfa, and Vegfa; and upregulated expression of critical tumor suppressor genes, Cdh13, Socs3 and Fhit. Hence, although structured lipids and tributyrin show similar chemopreventive potential, the results suggest that the new compound does not exhibit HDACi activity, and that its inhibitory effects may be attributed to the modulation of oncogenes and tumor suppressor genes expression

Síntese de lipídios estruturados por interesterificação de banha e óleo de soja para obtenção de sucedâneo da gordura do leite humano / Synthesis of structure lipids by interesterification of lard and soybean oil for obtain human milk fat substitute

O leite humano é um alimento completo, possui todos os nutrientes em quantidade e qualidade necessárias, proporciona proteção contra infecções e alergias e estimula o sistema imunológico. Os lipídios do leite humano são fonte energética; veículos para as vitaminas lipossolúveis; contêm ácidos graxos poliinsaturados necessários para o desenvolvimento cerebral; contêm precursores de prostaglandinas e hormônios; e são constituintes essenciais para as membranas celulares. Muitas mães, por razões médicas, metabólicas ou econômicas, dependem de fórmulas artificiais para alimentar seus filhos. Portanto, a composição dos ácidos graxos e a sua distribuição nas cadeias dos triacilgliceróis devem ser alvos de estudos em fórmulas infantis, sendo que os triacilgliceróis do leite humano devem servir de modelo para os componentes lipídicos. Recentemente, diversos estudos apontam a interesterificação como alternativa para a produção de sucedâneos da gordura do leite humano. Assim, o objetivo deste trabalho foi explorar diversas possibilidades da modificação lipídica para a obtenção deste sucedâneo. As matérias-primas utilizadas foram banha e óleo de soja, gorduras facilmente obtidas e de baixo custo no Brasil. Neste trabalho, foram produzidos lipídios estruturados por interesterificação química e enzimática, sendo que na interesterificação enzimática foram utilizadas duas lipases puras, a AY30TM (Candida cylindracea) e a M10TM (Mucor circinelloides), e a lipase imobilizada Lipozyme TL IM (Thermomices lanuginosa). Os lipídios estruturados foram submetidos a análises de suas propriedades químicas e físicas, que foram comparadas às propriedades da gordura do leite humano e do lipídio estruturado comercial BetapolTM. Os resultados apresentados demonstraram a viabilidade da interesterificação como método de modificação para obtenção de lipídios estruturados sucedâneos da gordura do leite humano. Tendo em vista a possibilidade de maior controle reacional devido à especificidade das lipases e a busca por processos ambientalmente corretos, a interesterificação enzimática mostra-se alternativa mais interessante para esta modificação lipídica. A mistura de banha e óleo de soja demonstrou ser opção viável para a produção de sucedâneos da gordura do leite humano

Human milk is a complete food with all the nutrients in quantity and quality provides protection against infections and allergies and stimulates the immune system. The lipids of human milk are source of energy; vehicles for liposoluble vitamins; contain polyunsaturated fatty acids for brain development; contain precursors of prostaglandins, hormones; and are essential constituents to the cell membranes. Many mothers, for medical, metabolic or economic reasons, depend on artificial formulas to feed their children. Therefore, the composition of fatty acids and their distribution chains in the triacylglycerols must be targets of studies on infant formula, and the human milk triacylglycerols should be a model for the lipid components. Recently, several studies indicate the interesterification like an alternative for the production of substitutes of human milk fat. The objective of this study was to explore various possibilities of lipid modification to achieve this substitute. The raw materials used were lard and soybean oil, fats easily obtained and cheap in Brazil. In this work, were produced structured lipids by chemical and enzymatic interesterification. For enzymatic interesterification were used two pure lipases, AY30 TM (Candida cylindracea) and M10 (M (Mucor circinelloides) and one immobilized lipase, Lipozyme TL IM (Thermomices lanuginosa). The structured lipids were submitted to analysis of their chemical and physical properties, which were compared with the human milk fat and the structured commercial lipid Betapol TM. The results demonstrated the feasibility of interesterification as a method of modification to obtain structured lipids substitutes of human milk fat. The possibility of greater control reaction because the specificity of lipases and the search for environmentally correct procedures makes enzymatic interesterification the most attractive alternative for modifying lipids. The mixture of soybean oil and lard is a viable alternative for the production of human milk fat substitutes