Extracto
Antecedentes
Con base en el potencial de los compuestos de base de Schiff para actuar como fuentes para el desarrollo de agentes quimioterapéuticos contra el cáncer, este
in vivo
estudio se realizó para investigar las propiedades inhibidoras de la base de Schiff compuesto sintético Cu (BrHAP)
2 de focos de criptas aberrantes del colon (ACF).
Metodología
En el estudio participaron cinco grupos de ratas macho. El grupo de control negativo se inyectó con solución salina normal una vez a la semana durante 2 semanas y se alimentó 10% de Tween 20 durante 10 semanas, el grupo de control del cáncer se inyectó por vía subcutánea con 15 mg /kg azoximetano una vez por semana durante dos semanas consecutivas, el grupo de control positivo se inyectaron con 15 mg /kg azoximetano una vez por semana durante dos semanas consecutivas y 35 mg /kg de 5-fluorouracilo (inyectado por vía intraperitoneal) durante 4 semanas, y los grupos experimentales fueron inyectados primero con 15 mg /kg azoximetano una vez por semana para dos semanas consecutivas y luego se alimentó 2,5 o 5 mg /kg del compuesto de base Schiff una vez al día durante 10 semanas. La aplicación del compuesto de base Schiff suprime la formación de ACF total del colon hasta en un 72% a 74% (
P
& lt; 0,05) en comparación con el grupo control del cáncer. Análisis de muestras colorrectales reveló que los tratamientos con el compuesto de base Schiff se redujeron las puntuaciones medias de las criptas en ratas tratadas con azoximetano. También se observaron elevaciones significativas de la superóxido dismutasa, glutatión peroxidasa y catalasa actividades y una reducción en el nivel de malondialdehído. Histológicamente, todos los grupos de tratamiento mostraron una disminución significativa en la displasia en comparación con el grupo control del cáncer (
P
& lt; 0,05). La tinción inmunohistoquímica demostró la baja regulación de la proteína PCNA. Western blot comparativo reveló que la COX-2 y Bcl2 fueron reguladas y Bax se había reducido regulado en comparación con el grupo control OMA.
Conclusión
El estudio demostró que el Cu (BrHAP )
2 compuesto tiene actividades quimioprotectores prometedores que sean verificadas por una disminución significativa en el número de FCA en el cáncer de colon inducida por azoximetano
Visto:. Hajrezaie M, P Hassandarvish, Moghadamtousi SZ, Gwaram NS, S Golbabapour , NajiHussien A, et al. (2014) Evaluación Quimiopreventivo de un complejo de cobre Derivado de base de Schiff (II) contra el Cáncer Colorrectal inducida por azoximetano en ratas. PLoS ONE 9 (3): e91246. doi: 10.1371 /journal.pone.0091246
Editor: B. Ashraf Abdel-Naim, Facultad de Farmacia, Universidad de Ain Shams, Egipto
Recibido: 10 Octubre, 2013; Aceptado: 10 Febrero 2014; Publicado: 11 de marzo 2014
Derechos de Autor © 2014 Hajrezaie et al. Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la licencia Creative Commons Attribution License, que permite el uso ilimitado, distribución y reproducción en cualquier medio, siempre que el autor original y la fuente se acreditan
Financiación:. Los autores quisiera agradecer a la Universidad de Malasia por apoyar este proyecto PV069-2012A, y HIR-MoHE (F000009-21001) del Ministerio de Educación Superior de Malasia. Los donantes no tenía papel en el diseño del estudio, la recogida y análisis de datos, decisión a publicar, o la preparación del manuscrito
Conflicto de intereses:.. Los autores han declarado que no existen intereses en competencia
Introducción
el cáncer colorrectal, también conocido como cáncer de intestino grueso, puede implicar crecimientos aberrantes en el apéndice, colon y recto y se encuentra entre los tres tipos más frecuentes de cáncer [1]. A pesar de mucha investigación y los avances en la prevención y tratamiento del cáncer de colon, todavía rara vez se logra una supresión significativa de los tumores, y el tratamiento con agentes conocidos puede conducir a la progresión del tumor en algunos casos [2]. La detección y tratamiento del cáncer de colon en estadio inicial con agentes apropiada juega un papel crítico en la reducción del número de víctimas de cáncer colorrectal [3]. El modelo azoximetano (AOM) de cáncer de colon experimental imita las características moleculares, clínicos e histológicos extensos de cáncer de colon humano [4]. El compuesto azoximetano (metil-metilimino-oxidoazanium) es un óxido de azomethane (fórmula molecular C
2H
6 N
2O) y se utiliza comúnmente para inducir el cáncer de colon en modelos experimentales [5], [6] .
Los complejos metálicos se han utilizado ampliamente en la farmacología durante siglos [7], [8]. El desarrollo de fármacos basados en metales ha sido promovida por importantes logros que se han alcanzado con agentes antitumorales basados en platino, como el oxaliplatino, carboplatino y cisplatino. Sin embargo el tratamiento con fármacos basados en platino se asocia normalmente con la evolución de la resistencia a los medicamentos y los efectos secundarios severos durante los procesos de terapia [9]. El cobre es bien conocido por ser un catión de vital importancia para la supervivencia celular, que desempeña un papel esencial como un cofactor de algunos metaloenzimas. El cobre ha sido un excelente candidato para el tratamiento contra el cáncer desde la década de 1960 [10]. El carácter oxidativo y la bioactividad del cobre en los seres humanos ha atraído a los químicos inorgánicos para hacer frente a las aplicaciones farmacológicas de cobre (II) [11], [12]. Estos tipos de metales con el carácter único de la reactivación con dioxígeno se utilizan en el sistema de órganos después de pasar a través de las paredes intestinales [13]. Debido a su potencial para la escisión de ADN a través de la oxidación o mecanismos hidrolíticos y fuertes interacciones con el ADN a través de asociaciones de intercalación o de superficie, los complejos de cobre (II) con bases heterocíclicas han sido ampliamente investigado [14]. bases de Schiff son una clase notable de compuestos con potencial significativo anti-úlcera [15], antibacterianos, antifúngicos [16], [17], anti-diabética [18], antitumoral [19] - [23], anti-proliferativa [24 ], [25] y las actividades anti-inflamatorias [26], [27].
Schiff base de cobre-derivados (II) tienen un fuerte potencial antiproliferativo, gastroprotector y antibacteriano debido a las propiedades de su metal centros o sus coordenadas ligandos, que se asocian con las caracterizaciones electrónicos y estructurales que son atribuibles a su coordinación [15]. El presente estudio fue diseñado para investigar el efecto inhibidor de un complejo de cobre (II) derivados de N, N'-etilendiamina de dimetilo y 2-hidroxiacetofenona ligando de base de Schiff Cu (BrHAP)
2 contra la carcinogénesis de colon inducida por AOM-en ratas en términos de la incidencia de la ACF.
Materiales y Métodos
químicos
en este experimento, el producto químico cancerígeno de azoximetano (AOM) se adquirió de Sigma Aldrich (St . Louis, MO, EE.UU.), y 5-fluorouracilo, una referencia positiva cáncer de colon, se adquirió de Calbiochem (San Diego, CA, EE.UU.).
Síntesis del complejo
el cobre complejo se sintetizó como se detalla anteriormente en un artículo publicado [15]. Esta Cu (BrHAP)
2 compuesto de base Schiff fue alcanzado desde el Departamento de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Malaya Química.
Las cuestiones éticas
El protocolo de este estudio fue aprobado por el comité de ética de la experimentación con animales de la Facultad de Medicina de la Universidad de Malaya, Malasia (ética Nº PM /27/07/2010 /MAA (R)). Los animales fueron atendidos de acuerdo a los criterios de la Academia Nacional de Ciencias de la Guía para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio [28], [29].
Toxicidad aguda Evaluación
Para demostrar la la seguridad de la utilización del Cu (BrHAP)
2 compleja, 36 mujeres sanas y ratas macho (pesaba entre 150-180 g) tomado de la Casa Animal de la Facultad de Medicina de la Universidad de Malasia, Kuala Lumpur, se sometió análisis de la toxicidad aguda. Las ratas se dividieron en los siguientes tres grupos: un grupo de control vehículo, un grupo que recibió 100 mg /kg de cobre (II), y un grupo que recibió 2000 mg /kg de cobre (II) [15]. Después de una noche de ayuno, las ratas se alimentaron con la de cobre (II) y se observaron posteriormente cada dos horas durante 24 horas, y se registraron los síntomas de toxicidad. Se registró la mortalidad durante los 14 días del experimento. Después se sacrificaron las ratas, la sangre y los órganos se recogieron para bioquímicos, hematológicos y análisis histológicos.
Evaluar el efecto quimiopreventivo de cobre (II) complejo
ratas Sprague-Dawley macho se obtuvieron de la Casa Animal de la Facultad de Medicina de la Universidad de Malasia. Se observaron los principios internacionales y normas locales relacionadas con el cuidado y el uso de estos animales de laboratorio. Las ratas ponderan aproximadamente 180-200 gramos y fueron recibidos a la edad aproximada de 6-8 semanas. Los animales se mantuvieron en condiciones controladas a la temperatura ambiente (22-24 ° C) y 50 a 60% de humedad en un ciclo de luz-oscuridad de 12 h con acceso ad libitum a la dieta estándar y agua. Los animales se aclimataron a las condiciones estándar de laboratorio durante un período de dos semanas antes del inicio de cualquier experimento
Treinta y seis ratas macho adultas se dividieron aleatoriamente en los cinco grupos siguientes de seis ratas cada uno:. Un control negativo grupo (estas ratas se recibieron inyecciones subcutáneas de solución salina normal y se administraron por vía oral 10% de Tween 20 cada día durante 10 semanas), un grupo de control del cáncer (estas ratas recibieron inyecciones subcutáneas de 15 mg /kg AOM una vez por semana durante dos semanas consecutivas. se les administró por vía oral con 10% de Tween 20 (5 ml /kg) al día), un grupo de control positivo (estas ratas recibieron inyecciones subcutáneas de 15 mg /kg AOM una vez por semana durante dos semanas consecutivas y siguieron con inyecciones intra-peritoneales de 35 mg /kg 5-fluorouracilo para 4 semanas) y dos grupos de tratamiento (estas ratas primera recibieron inyecciones subcutáneas de 15 mg /kg AOM una vez por semana durante dos semanas consecutivas y administración oral de la Cu (BrHAP)
2 compuesto de base Schiff en dosis de 2,5 mg /kg o 5 mg /kg durante 10 semanas) [5]. Durante los experimentos, las ratas se pesaron y se observaron diariamente para detectar signos de toxicidad.
La puntuación de criptas aberrantes
Para registrar la incidencia de la ACF, las direcciones y los números de las criptas se registraron 10 semanas después la última inyección de AOM. Para ello, se sacrificaron las ratas con una alta dosis de ketamina y xilazina la anestesia, y sus dos puntos se extrajeron y se lavan con solución salina tamponada con fosfato (PBS) y luego en sentido longitudinal abierto del ano al recto. Para el análisis topográfico, 0,2% de azul de metileno se utiliza para teñir el colon, y el colon se observó lado de la mucosa con un microscopio de disección Nikon. La puntuación ACF se calculó basándose en el número de focos criptas aberrantes, que son conocidos como focos que contiene más de dos criptas aberrantes. se determinó el número de ACF por dos puntos y el número de criptas aberrantes en cada foco.
La clasificación histológica de la FCA
formalina tamponada (10%) se utiliza para fijar las muestras de colon después de un trabajo en una máquina de procesamiento de tejido de parafina-(Leica, Alemania). Los tejidos fueron entonces embebidos en bloques de parafina y se cortaron en secciones de 5 micras. Las secciones fueron teñidas con hematoxilina y eosina (H & amp; E) y se observaron con un microscopio óptico (Nikon, Japón)
La inmunohistoquímica
Después de calentar las diapositivas sección de tejido en una de aire caliente. horno durante 25 min a 60 ° C, xileno y alcohol se utiliza para de-paraffinize y rehidratar el tejido, respectivamente, que después se tiñe inmunohistoquímicamente de acuerdo con el protocolo del fabricante (DakoCytomation, EE.UU.). Un bloque de peroxidasa se utiliza para bloquear la peroxidasa endógena (0,03% de hidrógeno azida de sodio que contiene peróxido) y después de lavar con tampón de lavado, los portaobjetos se incubaron con PCNA de ratón diluido (1:200, Cat: ab2426) anticuerpo monoclonal, la cual fue proporcionada por la Compañía Abcam. cantidades suficientes de estreptavidina-HRP se incubaron con las secciones durante 15 min. Después de lavar suavemente con tampón de lavado, las secciones se incubaron con DAB-sustrato-cromógeno durante 5 min y luego se tiñeron con hematoxilina durante 5 seg. Ellos luego se sumergieron en amoniaco 10 veces y se lavaron con agua destilada, y los portaobjetos se montan con un cubreobjetos. Las muestras positivas muestran un color marrón bajo un microscopio de luz. El índice de etiquetado PCNA (PI) se midió como el [(número de células positivas) /(número total de células epiteliales)] X 100 para cada campo. Estos valores de PI para todas las diferentes secciones del colon de las ratas pertenecientes a grupos similares fueron en promedio.
Western Blot análisis
Después de sacrificar las ratas, se recogió el tejido del colon, y para analizar proteínas expresión a través de análisis de transferencia Western, las proteínas se extrajeron utilizando tampón de extracción de proteínas (Pierce, EE.UU.), y el sobrenadante se sometió a ensayos de Western blot.
en resumen, las proteínas extraídas (30 g) se separaron en 10% la solución de geles de poliacrilamida (es decir, SDS-PAGE) y se electrotransfirieron (25 mA durante 2 h). proteínas extraídas se transfirieron a membranas de PVDF (Pierce, EE.UU.), utilizando un SD Trans-Blot semi-seco de células de transferencia (Bio-Rad, EE.UU.) a 15 V, 95 mA, durante 1 h, a continuación, la membrana de PVDF se bloqueó usando bloqueador de caseína ( Pierce, EE.UU.) durante 1 h a temperatura ambiente y se lavó dos veces con TBST. Después de la incubación durante la noche a temperatura ambiente con anticuerpos primarios específicos (1:10000 beta-actina (Cat: ab6276), Bax 1:1000 (Cat: ab7977), Bcl-2 1:1000 (Cat: ab183656) y la COX-2 1: 1000 (Cat: ab15191), las manchas se incubaron durante 2 horas con los anticuerpos peroxidasa secundaria junto apropiadas, y la posterior detección se realizó con película XOMAT a través de un aumento de quimioluminiscencia los xerograms se digitalizaron con un escáner Epson, y la intensidad de la banda se cuantificó usando. gel laboratorio IP.
actividades antioxidantes de los homogeneizados de colon
Después de lavar las muestras de tejido de colon con solución salina enfriada en hielo, un homogeneizado (10% w /v) se preparó en hielo frío 50 mM tampón de fosfato (pH 7,4) que contiene un cóctel inhibidor de la proteasa de mamífero y se centrifugó a 10.000 × g durante 30 minutos a 4 ° C. a continuación, el sobrenadante se utilizó para analizar las actividades de la catalasa (CAT), glutatión peroxidasa (GPX), y dismutasa (SOD) enzimas superóxido y para el ensayo de la MDA. Los kits fueron proporcionados por Cayman Chemical Co. (Michigan, EE.UU.).
Los análisis estadísticos
Predictive Analysis Software (SPSS) se utilizó la versión 18 para analizar los datos de este estudio. Se analizaron los datos experimentales con los análisis de una vía de la varianza (ANOVA) seguido de la prueba post-hoc de Tukey. Los datos se muestran como la media ± la (error estándar de la media) S.E.M. El nivel de significación se fijó en
P
. & Lt; 0,05
Resultados
Toxicidad aguda estudio
Como se informó en nuestro artículo publicado anteriormente, la aplicación de la base de cobre compuesto (II) Schiff no produjo signos de hematología, bioquímica sérica anormalidad, o toxicidad hepática o renal. Por lo tanto, este complejo parece ser seguro para su uso [13].
Los pesos corporales y análisis de bioquímica sérica del potencial quimiopreventivo del Cu (BrHAP)
2
No hubo diferencias significativas observada en el peso corporal de las ratas en todos los grupos (Tabla 1). Las tablas 2 y 3 ilustran analiza la bioquímica del suero de la sangre recogida de los animales escarificadas para el examen de los parámetros de la función hepática y renal en comparación con sus grupos de vehículos.
ACF frecuencia
los análisis de cuantificación de tumores de los dos puntos que se tiñeron con azul de metileno inmediatamente después del sacrificio se resumen en la Tabla 4. Figura S1 muestra vistas topográficas de las teñidas de azul de metileno de tejidos de colon los diferentes grupos. FCA se distinguieron de las criptas normales circundantes por el incremento de sus tamaños, el aumento de las distancias de la lámina a la superficie basal de las células, y las zonas pericryptal fácilmente discernibles. No se observaron cambios microscópicos en el grupo de control normal, y un número significativamente mayor de FCA se registraron en el grupo de control del cáncer. Los grupos que recibieron el complejo de cobre (II) mostraron reducciones significativas en el número de FCA (72,2% y 74,7%;
p
& lt; 0,05). La distribución de FCA en el grupo de control del cáncer se centra en el medio de los dos puntos en el grupo de control del cáncer y el de cobre (II) los grupos-complejas tratadas mostraron distal reducido significativamente, medio y distribuciones de ACF proximales comparación con el grupo control del cáncer ( Tabla 5).
la evaluación histológica
las diferencias patológicas macroscópicas en los tejidos del colon de los diferentes grupos indicaron que la FCA contenía células epiteliales luminales estrechas y células caliciformes deformados con alargada núcleos. Las pérdidas de la polaridad celular y el aumento de mitosis se observaron también en ACFs displásicas en comparación con las células normales de forma circular con núcleos basales localizados. fotos histológicas de los tejidos de colon del grupo de control positivo mostraron reducciones en el número de células con diferencias patológicas, y se observó una reducción similar en el cobre por vía oral (II) grupos de tratamiento complejos (Figura S2).
La inmunohistoquímica
inmunohistoquímica de PCNA tinción de proteínas de las secciones de colon del grupo azoximetano reveló una regulación de la proteína. El grupo de control positivo mostró un menor número de células positivas en comparación con el grupo azoximetano, y resultados similares se observaron en el cobre (II) grupos tratados complejos. Las células PCNA positivas (%) de tejido de colon en el grupo de control del cáncer eran 100%, mientras que las células PCNA positivas (%) del grupo tratado fueron 47,4% y 35,4%, respectivamente (
p & lt
; 0,05) (Figura 1)
A) la mucosa del colon normal.. B) Colon mucosa del grupo expuesto a la OMA. C) la mucosa del colon en el grupo tratado con 5-fluorouracilo. D) Colon mucosa del grupo tratado con /cobre kg () complejo II 2,5 mg. E) la mucosa del colon en el grupo tratado con /kg de cobre complejo 5 mg (II). La tinción inmunohistoquímica para la proteína PCNA reveló una baja regulación de la proteína PCNA en las ratas tratadas con el Cu (BrHAP)
2 compleja. Ampliación: 100x. Todos los valores se expresan como la media ± el error estándar de la media. La diferencia de medias fue significativa al nivel de p & lt; 0,05 en comparación con el grupo control del cáncer
Western blot
analiza análisis
Western blot reveló que el (23 kDa) proteína Bax estaba abajo. -regulated en el grupo de control del cáncer y que el Cu (BrHAP)
2 complejo aumentó la expresión de esta proteína. El Cu (BrHAP)
2 compleja y 5-fluorouracilo causada abajo-reglamentos de COX-2 (69 kDa) y Bcl2 (26 kDa), las proteínas en las ratas tratadas en comparación con el grupo de control del cáncer. expresiones de proteína de transferencias Western se cuantificaron utilizando el programa de software J Imagen. Las densidades para el grupo de cáncer (A) se pone a 1 y se representaron las densidades relativas de los grupos positivos y tratados. Los datos son la media ± SEM. La significación estadística se expresa como p. & lt; 0,05 (Figura 2)
A) de colon mucosa del grupo expuesto a la OMA. B) Colon mucosa del grupo tratado con 5-fluorouracilo. C) Colon mucosa del grupo tratado con /cobre kg () complejo II 2,5 mg. mucosa D) Colon del grupo tratado con /cobre kg () complejo II 5 mg. la expresión de la COX-2 y Bcl2 se incrementó y la expresión de Bax se redujo en el grupo de tratamiento comparado con el grupo de control AOM. β-actina se utilizó como un control interno para confirmar la igualdad de carga de la muestra. Se utilizó el programa J Image para evaluar la expresión de proteínas. Todos los valores se expresan como la media ± el error estándar de la media. La diferencia de medias fue significativa al nivel de p & lt; 0,05 en comparación con el grupo control del cáncer
actividad de las enzimas antioxidantes
El Cu (BrHAP)
2 compleja aumentó significativamente los niveles. de SOD, CAT y GPX en muestras de colon homogeneizadas en comparación con los del grupo de control del cáncer (
p
& lt; 0,05). El nivel de MDA fue significativamente menor en los grupos tratados con complejos de base de Schiff, y el grupo de control del cáncer exhibió una regulación del nivel de expresión de MDA (
p Hotel & lt; 0,05). (Figura 3)
a) grupo de colon negativo, B) grupo expuesto a la OMA, C) grupo tratado con 5-fluorouracilo, grupo D) tratado con) el grupo de 2,5 mg /kg de cobre (II), E tratados con 5 mg /kg de cobre (II). Todos los valores se expresan como la media ± el error estándar de la media. La diferencia de medias fue significativa a p & lt;. 0,05 en comparación con el grupo control del cáncer
Discusión
descubrimiento de fármacos contra el cáncer basado en estrategias biológicas de la utilización de química de los metales de transición para apuntar vías de crecimiento y cáncer active la apoptosis de células de cáncer se han desarrollado para reducir la gravedad de cáncer en pacientes [30], [31].
Según la investigación reciente que sugiere que para controlar el crecimiento del cáncer, no es suficiente para confiar en un solo evento celular o fisiológico, en busca de los agentes con un papel de control en múltiples eventos oncogénicas y mecanismos asociados es muy importante [32], [33]. grupos de base de Schiff de los compuestos se han estudiado ampliamente por sus efectos quimioprotectores. El complejo de cobre tiene la capacidad de inhibir actividades de las células 'relevante para la proliferación celular, y por lo tanto deducir los marcadores de proliferación y la elevación de vías de la apoptosis [10], [15]. Los estudios previos indicaron que los inhibidores del proteasoma inducen la apoptosis y tienen papeles potenciales anticancerígenos [34], [35]. Un estudio realizado por Xiao
et al
. [36] puso de manifiesto el papel inhibitorio de Schiff base de cobre contra la actividad del proteosoma, lo que permite la inducción de la apoptosis en aumento.
En el presente estudio, hemos demostrado que el Cu (BrHAP)
2 puede reducir la formación de ACF y por lo tanto, la incidencia de tumores de colon en ratas. Mecánicamente, el compuesto mostró efectos quimiopreventivos prometedores contra la formación de ACF mediante la inhibición de proliferación de células tumorales y se controla la expresión de proteínas clave específicas y la inducción de apoptosis mitocondrial. Parece que el control de los niveles de expresión de las enzimas antioxidantes 'con el compuesto juega un papel importante en la inhibición de la formación de ACF (Figuras 1, 2, 3).
Cuando modelos animales se utilizan en el estudio, clínicos y toxicológicos investigaciones de nuevos compuestos sintéticos son cruciales para garantizar la seguridad y eficacia de estos compuestos. Como se informó en nuestro artículo publicado anteriormente, el LD
50 de Cu (BrHAP)
2 observada en este estudio puede ser considerado seguro basado en el sistema global armonizado de clasificación y etiquetado de productos químicos [15], [28]. Por lo tanto, nuestros resultados demostraron la seguridad toxicológica de la administración oral de este compuesto ya que no había signos de alteraciones del comportamiento o la pérdida de peso. No se encontraron diferencias significativas en los grupos tratados en comparación con el grupo control en términos de la función hepática y renal. Por lo tanto, nuestros resultados apoyan el uso lógico de este nuevo compuesto sintético de base de Schiff.
El compuesto cancerígeno dimetil diazene-1-óxido (azoximetano) ha demostrado ser capaz de producir tumores de colon después de la administración a ratas macho de un período de tiempo determinado [37]. Los tamaños y el número de focos de criptas aberrantes se utilizan como marcadores biológicos intermedios y se correlacionan con el riesgo de desarrollar cáncer de colon. Por lo tanto, los tamaños y el número de focos de criptas aberrantes proporcionan una medida rápida para seleccionar compuestos que podrían ser efectivos en la supresión del desarrollo de cáncer de colon [38] - [40]. Como se explicó anteriormente, a través de la inducción de la activación de la apoptosis a través de la vía mitocondrial, el complejo de cobre tiene la capacidad de prevenir el cáncer [10]. El presente estudio reveló que la administración de Cu (BrHAP)
2 a dosis de 2,5 mg /kg y 5 mg /kg redujo significativamente la formación de ACF inducida total-AOM colon y el crecimiento de criptas aberrantes Multicrypt por 72% y 74% (
p
. & lt; 0,05), respectivamente
La presencia de PCNA se usó como marcador de la proliferación celular (que juega un papel importante en la progresión del cáncer) en los tejidos de colon porque PCNA indica una célula de adicional división capacidad [41] - [43]. Estudios en modelos animales mostraron que la proliferación de células epiteliales anormal es una de las primeras indicaciones de pre-neoplasia [44] - [45]. Sobre la base de un estudio realizado por Deschner EE
et al
. [46], los animales tratados con cualquier agente cancerígeno de colon químico reveló una zona de proliferación más grande y un índice de etiquetado más alta en comparación con el grupo tratado con vehículo. De acuerdo con los resultados inmunohistoquímicos de esta investigación, Cu (BrHAP) inducida por la protección del tejido del colon
2 por PCNA abajo de la regulación. Por lo tanto, los grupos tratados con el compuesto tenían una zona de proliferación más pequeño y un índice de etiquetado inferior, por lo que las células ya no se encontraban en el ciclo de crecimiento (
p
& lt; 0,05). Una reducción similar en la proliferación de antígeno nuclear de células se había informado anteriormente en un estudio que demostró la quimioprevención eficaz contra el cáncer de colon AOM inducida en un modelo animal [47]. Por lo tanto, el compuesto utilizado en este experimento puede inhibir la formación de ACF mediante la modificación de la proliferación celular. Múltiples factores en la vía de la apoptosis inmune juegan un papel crítico en la supervivencia o la muerte de las células, y estos factores interactúan para afectar a los resultados finales [47]. La inducción de cáncer de colon con OMA provoca lesiones oxidativas siguientes producción de la peroxidación de lípidos en las células y los eritrocitos de colon, que causan un aumento en la secreción de las proteínas totales y albúmina a través de los riñones, los cuales, a su vez, da lugar a la elevación de las concentraciones de urea en la sangre. Este proceso puede desempeñar un papel en la etiología del cáncer de colon en ratas [48] - [49] El equilibrio entre los niveles de ROS en el cuerpo es esencial para la función celular y la vía apoptótica en las células precancerosas [50]. Si no hay una regulación eficaz, el exceso de ROS sería dañar las proteínas, lípidos o ADN y, a su vez inhiben la función normal y la modulación de la expresión génica, ciclo celular, metabolismo celular, la adhesión celular y la muerte celular [51]. El compuesto a base de Schiff utilizada en este estudio se presume que tiene la capacidad de contrarrestar estos Ross. El mecanismo de acción de este compuesto podría ser a través de eliminación de radicales libres y de enfriamiento de la formación de oxígeno singlete, que protege el colon contra el estrés oxidativo y estimula los mecanismos de reparación del colon. Hay una posibilidad de que el compuesto posee efectos protectores contra la formación de ACF y la lesión de colon a través de los sistemas de enzimas oxidativas endógenas que participan en el sistema de defensa de colon, tales como (CAT), (SOD) y (GPX), que contrarrestan el estrés oxidativo inducido por OMA. En este estudio, se demostró que la administración de OMA causó graves daños en el sistema antioxidante endógeno de la rata, representado por la alteración de las enzimas de estrés oxidativo (CAT, SOD y GPX) actividades que resultaron en una disminución de sus niveles, al lado de la peroxidación lipídica que era que se caracteriza por la regulación de los niveles de MDA.
los estudios anteriores han demostrado el papel de las crecientes actividades de las enzimas antioxidantes (SOD, CAT y GPX), que son inducidos por agentes antitumorales, en el mecanismo de la terapia de quimioprevención [ ,,,0],52]. El
in vivo
evaluación de antioxidantes realizados en este estudio demostraron elevaciones significativas de la SOD, CAT y GPX actividades en los grupos tratados con Cu (BrHAP)
2. Sin embargo, la reducción de la peroxidación de lípidos sugirió una disminución significativa en los niveles de MDA. Aunque este resultado no fue significativo debido al efecto de Cu (BrHAP)
2 en la neutralización de los compuestos tóxicos que se producen mediante la conversión de AOM en un metabolito altamente tóxico, los niveles de proteína total, albúmina y urea fueron restauradas a los valores normales [53]. Para investigar más a fondo la actividad quimiopreventivo de este compuesto en el cáncer de colon y el mecanismo subyacente a este efecto, las expresiones de Bax, proteínas proapoptóticos, linfoma de células B 2 (Bcl-2) (que tiene efectos antiapoptóticos) y la ciclooxigenasa 2 (COX-2 ) en los diferentes grupos fueron analizados. ensayo de transferencia Western se utilizó en este estudio para detectar proteínas específicas en el colon extraído homogeneizada. Estas proteínas juegan un papel esencial en el desarrollo de nuevos fármacos contra el cáncer [54]. Bcl-2 juega un papel vital en el control del proceso de la muerte celular mediante el bloqueo de diversas señales de apoptosis. En contraste, la proteína Bax tiene un papel en la liberación de un factor que promueve la apoptosis en el citoplasma. Por lo tanto, el equilibrio de las expresiones de Bcl-2 y Bax es importante en el proceso de muerte celular [52] - [55]. COX-2 se ha informado que se sobreexpresa en la etapa temprana, y la COX-2 niveles se ha informado a aumentar con la progresión del cáncer. COX-2 es la enzima limitante de la velocidad en la biosíntesis de prostanoides, que aumentan la proliferación, la resistencia a la apoptosis y la angiogénesis durante la carcinogénesis colónica. La expresión de COX-2 se upregulated en los tumores de colon de AOM inducida. El descenso de regulación de la COX-2 se ha demostrado que tiene un papel crucial en la supresión inducida por agente contra el cáncer de la tumorigénesis inducida por AOM en un modelo animal [53]. Nuestros resultados revelaron que el Cu (BrHAP)
2 aumentó la expresión de la proteína BAX, lo que es incompatible con un estudio previo realizado por Zhang
et al
. [56] que informó de que la inducción de expresión de la proteína BAX llevó a apoptosis de las células utilizando el compuesto de cobre base de Schiff, y el regulado de la expresión de COX-2 y Bcl-2 de proteínas, y este patrón de expresión cambia sugiere fuertemente que la apoptosis será inducida a través de la vía mitocondrial. Ma
et al
. [10] también demostró el efecto anti-cáncer de un complejo de cobre de base novela Schiff (II) a través de la activación de la vía mitocondrial. El resultado de este estudio fue similar con nuestra investigación publicada anterior sobre el mismo compuesto, que reveló su papel eficaz en la prevención de gastroenteritis. El resultado demostró que el complejo fue capaz de reducir significativamente la expresión de la proteína Bax [15]. Las evaluaciones anteriores de agentes quimiopreventivos eficaces también han revelado el mismo patrón de Bax, Bcl-2 y COX-2 expresión de la proteína [52], [53].
Conclusiones
Con base en el resultado de este estudio, el potencial quimiopreventivo de Cu (BrHAP)
2 se demostró mediante la reducción del número de FCA, que podría atribuirse a la baja regulación de proteínas de proliferación promotoras de células en las células cancerosas y la elevación de los niveles de enzimas antioxidantes. Los análisis de transferencia Western reveló que el cobre (II) apoptosis complejo activado a través de la vía mitocondrial por abajo de la regulación de la COX-2 y Bcl-2 y hasta la regulación de Bax.
información de apoyo
Figura S1.
vistas topográficas de la mucosa del colon. A) mucosa de colon normal. B) Colon mucosa del grupo expuesto a la OMA. C) la mucosa del colon en el grupo tratado con 5-fluorouracilo. D) Colon mucosa del grupo tratado con /cobre kg () complejo II 2,5 mg. E) la mucosa del colon en el grupo tratado con /kg de cobre complejo 5 mg (II). tejido del colon de rata se tiñó con azul de metileno. Ampliación:. 20x
doi: 10.1371 /journal.pone.0091246.s001 gratis (TIF)
figura S2. estudio
histológico de cáncer de colon en ratas. A) mucosa de colon normal.