Extracto
La acrilamida, un posible carcinógeno humano, está formado en ciertos alimentos ricos en carbohidratos procesados a alta temperatura. Evaluamos si la acrilamida en la dieta, a dosis (0,5, 1,0 o /kg de dieta 2,0 mg) que refleja los niveles superiores se encuentran en alimentos humanos, la tumorigénesis de colon modulada en dos modelos de roedores. ratas F344 macho fueron aleatorizados para recibir dietas sin (control) o con acrilamida. 2-semanas más tarde, las ratas de cada grupo recibieron dos inyecciones subcutáneas semanales de cualquiera de azoximetano (AOM) o solución salina, y se mataron a 20 semanas después de las inyecciones; Se evaluaron dos puntos para los tumores. nude (
nu /nu)
ratones atímicos machos cojinete de adenocarcinoma de colon humano HT-29 xenoinjertos tumorales recibidas dietas sin (control) o con acrilamida células derivadas; el crecimiento del tumor se controló y ratones se sacrificaron 4 semanas más tarde. En el estudio F344 rata, no hay tumores se encuentran en el colon de las ratas inyectados con solución salina. Sin embargo, la incidencia de tumores de colon fue 54,2% y 66,7% en el control y los grupos de acrilamida tratados con 2 mg /kg de AOM-inyectado, respectivamente. Aunque el número de tumores fue similar en todos los grupos de la dieta, el tamaño del tumor y la carga eran más altas en el grupo de acrilamida 2 mg /kg en comparación con el control de AOM. Estos resultados sugieren que la acrilamida por sí mismo no es un "carcinógeno completo", sino que actúa como un "co-cancerígeno" al exacerbar los efectos de la OMA. El estudio de ratón desnudo no hubo diferencia en el crecimiento de xenoinjertos de tumores de colon humanos entre los ratones tratados con acrilamida y de control, lo que sugiere que la acrilamida no ayuda en la progresión de tumores establecidos. Por lo tanto, la acrilamida transmitidas por los alimentos en niveles comparables a los encontrados en los alimentos humanos no es ni un carcinógeno independiente ni un promotor de tumores en el colon. Sin embargo, nuestros resultados caracterizan un peligro potencial de acrilamida como de colon cocarcinógeno en asociación con iniciadores tumorales ambientales /promotores conocidos y posiblemente otros
Visto:. Raju J, J Roberts, Sondagar C, K Kapal, Aziz SA, Caldwell D, et al. (2013) Insignificante Riesgo de cáncer de colon de origen alimentario acrilamida exposición en ratas F344 macho y desnuda (
nu /nu)
ratones portadores de xenoinjertos de tumores de colon humano. PLoS ONE 8 (9): e73916. doi: 10.1371 /journal.pone.0073916
Editor: Jun Sun, Rush University Medical Center, Estados Unidos de América
Recibido: 6 Mayo 2013; Aceptado: 23 de julio de 2013; Publicado: 5 Septiembre 2013
Derechos de Autor © 2013 Raju 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:. El apoyo financiero para esta investigación fue proporcionada por el plan de Gestión de Productos Químicos, Health Canada, Gobierno de Canadá. 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 preocupaciones de salud pública
El descubrimiento de la acrilamida, una Clase 2A probable carcinógeno humano [1] y roedores carcinógeno [2-5], en los alimentos populares y rápidas [6] ha planteado [7]. Los altos niveles de acrilamida se forman en los alimentos procesados a altas temperaturas (cocción y fritura) a través de la reacción de Maillard entre el grupo amino de la asparagina y el grupo carbonilo de azúcares reductores [8]. Los alimentos tales como papas fritas, papas fritas y tortilla, alimentos horneados, cereales para el desayuno y el café tostado contienen acrilamida en partes por millón de concentraciones [9-13]. Un estudio reciente encontró que los bebés que no son amamantados de 6-12 meses fueron expuestos a la acrilamida de los alimentos comerciales con el nivel de acrilamida media se determinó que 73 mg /kg en el producto en polvo fórmula y 10,5 mg /L en el producto bebible [14]. Una vez ingeridos por los seres humanos, la acrilamida y su metabolito glicidamida epóxido se puede unir a la hemoglobina y el ADN para formar aductos, y puede interactuar con otras proteínas a nivel celular [15]. La identificación toxicocinética, respuesta a la dosis y el riesgo de acrilamida han sido elegantemente revisado por Shipp et al. (2006) [15]. La literatura está repleta de datos experimentales que apoyan la caracterización del riesgo de la acrilamida como carcinógeno, y genotoxin neurotoxina
.
En un estudio con roedores 2 años realizado de acuerdo con la OECD TG-451, acrilamida (administrado en el agua potable ) aumentó la incidencia del tumor dentro de la glándula tiroides y la cavidad oral en ambos sexos, así como la glándula de mama en las mujeres, y testículos en los hombres [4]. Los estudios realizados en varios modelos de ratón de cáncer de pulmón de la piel y demostraron que la acrilamida podría actuar tanto de forma independiente como un iniciador de tumor o dependían de un agente promotor de por su actividad cancerígena, dependiendo de la elección del modelo animal y la vía de administración [2,3]. En un estudio con roedores de por vida, acrilamida (en el agua potable) aumentó la incidencia del tumor dentro de la glándula de mama en las mujeres y la glándula testicular en machos [5]. En un estudio en hámsters sirios, toxicidad inducida por acrilamida-(administrado a través del agua potable) causó trastornos de los nervios periféricos, hematotoxicidad y la toxicidad testicular [16]. El bioensayo 2 años de cáncer [4] y el estudio de carcinogenicidad de por vida [5] han proporcionado datos seminales que describe la carcinogenicidad de acrilamida, y el colon no fue identificado como un órgano diana para la acción de acrilamida. El recientemente publicado evaluación toxicológica a fondo de acrilamida por el Programa Nacional de Toxicología del Departamento de Salud y Servicios Humanos de los Estados Unidos confirmó estos resultados [17]. En su informe, el estómago de los ratones B6C3F1 machos y hembras fue identificado como un objetivo adicional de la acrilamida en los estudios de 2 años de carcinogenicidad (acrilamida se administra en el agua de bebida a 0,0875, 0,175, 0,35 o 0,70 mM /kg de peso), con una clara evidencia de una incidencia relacionada con la dosis de papiloma de células escamosas o carcinoma forestomach [17]. Los resultados de dos estudios epidemiológicos sugieren que no existe ninguna asociación entre la acrilamida en la dieta y el riesgo de cáncer de colon en las mujeres [18] o los hombres [19]. Contrariamente a estas evidencias experimentales epidemiológicos y otros, Zhang (2009) informó sobre un estudio realizado con ratas macho Sprague-Dawley, dirigiéndose a la inducción de focos de criptas aberrantes de colon (ACF, lesiones precancerosas del colon putativo) y la formación de tumores mediante inyección i.p. la exposición a la acrilamida a una dosis de 10 mg /kg peso corporal administrada 5 días a la semana durante un período de 8 semanas [20]. Se informó de que el número de ACF y los tumores de colon acrilamida inducida fueron significativamente mayores en las ratas en las dietas de aceite de maíz suplementada con 10% en comparación con los de la dieta basal [20]. En otro estudio, las ratas alimentadas con dietas suplementadas con aceite de oliva 10% y aceite de pescado 10% mostraron disminución de la formación de acrilamida ACF inducida en comparación con los de las dietas basales [21]. Estos dos estudios implican acrilamida como un carcinógeno de colon independiente, especialmente en ausencia de cualquier agente carcinógeno conocido utilizado en su protocolo de [20,21]. Para determinar si la acrilamida en la dieta a dosis que se sabe causan múltiples tumores en roedores que aumentaría el riesgo de cáncer de colon, que previamente realizó un bioensayo de corto plazo (diseño de estudio de 8 semanas) con el azoximetano (AOM) ACF de colon inducida por roedores como biomarcador sustituto [22]. Nos informó que la acrilamida en la dieta (5 a 50 mg /kg de dieta) no aumentó la formación de ACF en comparación con el control (sin acrilamida en la dieta) en cualquiera de los regímenes de bajo o alto contenido de grasa de la dieta; sin embargo, se observó una tendencia a aumentar ACF a la dosis más baja ensayada (5 mg por kg de acrilamida dieta) [22]. Los modos de acción exacto de acrilamida en el proceso carcinogénico de varios pasos, como iniciador de tumor, promotor o co-carcinógeno, siguen sin estar claros a partir de estos estudios. Además, el alcance de los efectos de la exposición crónica de bajo y acrilamida oral, especialmente en los niveles que refleja las que se encuentran en los alimentos humanos, no está claro. Las dosis de acrilamida utilizados en la mayoría de los estudios en animales son significativamente mayores que aquellas a las que están expuestos los seres humanos a través de la dieta. Por lo tanto, el principal objetivo del presente estudio fue evaluar si la acrilamida en la dieta, en dosis más altas que reflejan los niveles de exposición humana, hace que cualquier carcinogénesis en el colon, utilizando dos modelos animales establecidos. acrilamida en la dieta no inició de forma independiente la formación de tumores de colon en ratas F344; sin embargo, cuando se administra junto con AOM, un carcinógeno específico de colon, acrilamida (2 mg /kg de dieta) aumentó el tamaño de los tumores de colon que sugieren un efecto de co-cancerígeno en el colon. Además, la acrilamida en la dieta no exacerbar el crecimiento de xenoinjertos de tumores de colon humano en nude (
nu /nu
) ratones.
Métodos
Declaración de Ética
el protocolo experimental de los animales de este estudio fue aprobado por el Comité de Cuidado de animales de Ottawa Health Canada (ACC Nº 2010-015), y los animales fueron atendidos de acuerdo con las directrices del Consejo canadiense para el Cuidado de animales.
animales , la cría y las dietas
ratas F344 macho y (
nu /nu)
ratones desnudos, en la alimentación con una dieta semi-sintética [23], fueron adquiridos de Charles River Laboratories (Quebec, Canadá ). A la llegada a nuestras instalaciones de alojamiento de los animales, todos los animales se aclimataron durante 1 semana bajo condiciones de laboratorio. La temperatura y la humedad relativa se controlaron a 22 ° C y 55%, respectivamente, con un /12 h ciclo de oscuridad 12 h de luz. Los animales tuvieron libre acceso a las dietas experimentales y de agua potable
ad libitum
. Las dietas se obtuvieron de las dietas Research, Inc. (New Brunswick, Nueva Jersey, EE.UU.) en forma de polvo y se basaron en AIN-93G semisintético fórmula modificada para contener un 7% de aceite de maíz [23]. La acrilamida (≥ 99% puro; Sigma Chemical Co., Missouri, EE.UU.) a dosis de 0,5 mg, 1,0 mg y 2,0 mg por kg de dieta se mezclaron con las dietas utilizando un mezclador Hobart y luego se convierten en gránulos usando una prensa de granulación (temperatura nunca excedió de 35 ° C) en nuestras instalaciones de preparación con los alimentos. La dieta sin ninguna adición de acrilamida (0 mg) representaba la dieta basal. Las dietas se almacenaron en la oscuridad a 4 ° C hasta su uso. Las dietas fueron repuestas y el consumo de alimentos se midió semanalmente. Las ratas se monitorizaron cada día y sus pesos corporales se registraron dos veces por semana. Los animales se sacrificaron por desangrado bajo anestesia con isoflurano antes de recoger los tumores y órganos. El diseño experimental específico para los dos estudios que utilizaron ratas F344 y ratones nude se muestran en la Figura 1.
Los números en las cajas representan el tiempo (en semanas) después de que los animales llegaron a nuestras instalaciones de la vivienda. En ambos estudios, un periodo de aclimatación de una semana se mantuvo antes de intervenciones específicas. Las dietas se basaron en AIN-93G formulación semi-sintético y los cuatro dietas experimentales diferían el uno del otro en el nivel de acrilamida añadido: 0 (control), 0,5, 1,0 y 2,0 mg /kg de dieta. Todos los animales se mantuvieron en las respectivas dietas experimentales hasta la necropsia.
Diseño experimental y cálculos tumorales
estudio F344 rata.
ratas F344 macho (7 semanas de edad) fueron asignados al azar a uno de los cuatro dietas experimentales. Después de 2 semanas, las ratas dentro de cada grupo de la dieta fueron subdivididos para recibir por vía subcutánea inyecciones de AOM (Sigma Chemical Co., Missouri, EE.UU., 15 mg /kg BW; n = 24 ratas /grupo de dieta) o solución salina (0,2 ml /rata; n = 8 ratas /grupo de dieta) una vez a la semana durante 2 semanas (véase la Figura 1). Todas las ratas estaban en las dietas experimentales para inyecciones de 20 semanas después de la OMA /solución salina, tras lo cual fueron asesinados. Los dos puntos fueron disecados, rojo de helado de PBS, y se cortó abierto a lo largo de la longitud desde el ano hasta el ciego en un plato frío. Las lesiones macroscópicas y los tumores fueron evaluados para el tamaño y la ubicación a lo largo del colon, fueron disecados y snap-congelado en ARN
después
™ agente estabilizador (Life Technologies, Grand Island, Nueva York, EE.UU.) en N líquido
2 para el análisis molecular o almacenada en 10% de formalina tamponada para la patología. Los segmentos (1 cm) de las secciones distal y proximal de los dos puntos se diseccionaron y se fijaron plana entre papeles de filtro en 10% de formalina tamponada para la patología; el resto de los dos puntos (distal y proximal por separado) se rasparon con portaobjetos de vidrio para recoger la capa de la mucosa y se congelaron en N líquido
2 para futuros análisis. parámetros de tumor de colon derivados de los datos del tamaño del tumor y ubicación grabada en el momento de la necropsia incluyen: (a) la incidencia de tumores (porcentaje del total de animales con tumores); (B) el número de tumores (número medio de tumores por rata tumor-cojinete); (C) media el tamaño del tumor (mm
2) por grupo; y (d) la carga del tumor (media de la superficie total del tumor por rata que tiene un tumor) como se describe por 24.
Nude estudio en ratones (nu /nu).
Male atímicos desnudos (
nu /nu
) ratones (6 semanas de edad) fueron alojados en una instalación de aislamiento de nivel II y mantenido en condiciones estériles. Una semana después de la aclimatación, los ratones se inyectaron por vía subcutánea en la espiga derecha con células de adenocarcinoma de colon humano HT-29 (2 × 10
6 células) suspendidas en 100 l sin suero de McCoy medios 5A (Hyclone Laboratories Inc., South Logan, Utah, EE.UU.). Después de 3 semanas, los ratones fueron asignados al azar a uno de los 4 dietas experimentales (n = 12 ratones /grupo de dieta) (ver Figura 1). Los ratones se palpan dos veces a la semana y las mediciones tumorales xenoinjertos se registraron de forma independiente por dos técnicos. Cuatro semanas después, los ratones fueron asesinados; los xenoinjertos de tumores se pesaron y, o bien almacenados en formalina al 10% para la patología, junto con ONU-implicado tejido circundante o se congelaron en N líquido
2 para el análisis molecular. las medidas del tumor se registraron durante 5 periodos de tiempo, a partir de la semana las dietas de acrilamida se introdujeron hasta la necropsia. El volumen del tumor se calculó utilizando la fórmula 0,5236 × L
1 (L
2)
2, donde L
1 y L
2 son los diámetros de cada tumor en el más largo y puntos más cortas , respectivamente. El crecimiento del tumor se calculó como el cambio en el volumen del tumor por semana (representado como por ciento) a partir de la introducción de las dietas experimentales (3 semanas después de la inyección con las células) para un total de 4 semanas.
patología tumoral
formalina tumores de colon fijo (junto con mucosa de aspecto normal adyacente) de las ratas F344 AOM-inyectada y los xenoinjertos de tumores de ratones desnudos fueron incluidos en parafina, se seccionaron a 5 micras y se tiñeron con hematoxilina y eosina (H & amp; E) para la clasificación patológica. Los tumores de colon de las ratas F344 se clasificaron según Whiteley et al. (1996) [25], y los xenoinjertos de tumores de colon de los ratones desnudos fueron clasificados de acuerdo con el esquema de la OMS para los tumores de colon y recto [26]. En el estudio de ratón desnudo, además de los tumores de xenoinjertos de cada ratón, otros órganos (cerebro, hígado, pulmón, y el ganglio linfático inguinal) se recogieron y se examinaron microscópicamente para las metástasis.
cuantificación de la proliferación y de inmunohistoquímica apoptosis
secciones sin teñir (5 m de espesor) de los xenoinjertos de colon de los ratones desnudos fueron utilizados para todas las detecciones de inmunohistoquímica. Para la proliferación, las secciones se someten primero a recuperación de antígeno por calentamiento en /L de tampón de citrato de sodio 10 mmol en un microondas durante 2,5 minutos. El antígeno nuclear de células monoclonal de ratón anti-proliferación (PCNA); a una dilución de 1 (Cat#M0879 DakoCytomation, Carpinteria, CA, EE.UU.).: 10000 se utilizó como anticuerpo primario. El EnVision + System ™ (Cat.#K4007, DakoCytomation, Carpinteria, CA, EE.UU.), utilizando un anticuerpo secundario anti-ratón conjugado con peroxidasa de rábano picante y la posterior detección con diaminobencidina, se utilizó de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Para la apoptosis, la ApopTag® Plus de peroxidasa In Situ Apoptosis Kit (Cat#S7101;. Chemicon Inc., Canadá) se usó de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Este método basado en el ensayo de deoxinucleotidil transferasa dUTP nick fin de etiquetado terminal (TUNEL) detecta principios de la apoptosis a través de la fragmentación del ADN, mediante el etiquetado enzimáticamente la libre extremos 3'-OH con nucleótidos modificados. Brevemente, las secciones se sometieron a una enzima de digestión de las proteínas para apagar la peroxidasa endógena, seguido por aplicación de un tampón de equilibrado y la incubación con la enzima TdT, antes de parar la reacción mediante la adición de solución tampón conjugada anti-digoxigenina. Esto fue seguido por la incubación de las secciones en el sustrato de la peroxidasa y la contratinción con verde de metilo
.
Para la determinación del índice de marcaje de las células mitóticas (PCNA positivas) y las células apoptóticas (TUNEL-positiva), diez campos bien orientadas se evaluaron por sección de xenoinjerto de colon. El índice PCNA etiquetado /apoptosis se calculó utilizando el software Eclipse del Norte Versión 7.0 (Empix Imaging, Inc., Mississauga, ON, Canadá). Una proporción de mitótico /se calculó células apoptóticas por sección.
El análisis estadístico
Los datos fueron analizados por ANOVA de una vía utilizando el software SigmaStat® 3.1 (Systat Software Inc., Point Richmond, California, ESTADOS UNIDOS). En todas las pruebas estadísticas,
p Hotel & lt; 0,05 fue considerado significativo.
Resultados
estudio en ratas F344
observaciones generales.
El peso corporal (media ± SEM) de las ratas en el inicio de la experimento (en el momento de la primera inyección) fue 228,8 ± 5,5 g y 225,7 ± 3,6 g para los grupos de solución salina y de AOM, respectivamente. No hay diferencias significativas en la ganancia de peso corporal entre el control (0 mg acrilamida) y ratas tratadas con acrilamida se encontraron en cualquiera de los dos grupos de AOM (Figura 2) o solución salina. los pesos corporales finales de ratas no difirieron significativamente entre los diferentes grupos de la dieta en ratas inyectadas o solución salina--AOM (Tabla 1). No se observaron diferencias para el peso del hígado y el bazo (calculado como g por kg de peso corporal) entre los grupos de acrilamida tratados y sus respectivos controles, ya sea en grupos con solución salina o tratada de AOM-(Tabla 1). El consumo de alimento se calculó como valores medios (g por kg de peso corporal por día), y no fue diferente entre el control y las ratas tratadas con acrilamida en cualquiera de los dos grupos de AOM (Tabla 1) o solución salina. Con base en el consumo de alimentos registrada para cada grupo dietético individual en las ratas tratadas con solución salina, la ingesta de acrilamida para las concentraciones de 0,5, 1 y 2 mg de acrilamida por kg de dieta utilizados en nuestro estudio se calcularon como 0,017, 0,035 y 0,070 mg de acrilamida por kg de peso corporal por día, respectivamente. Una tendencia similar se observó en las ratas tratadas con AOM, con la ingesta calculada de 0,018, 0,036 y 0,072 mg de acrilamida por kg de peso corporal por día para las concentraciones de 0,5, 1 y 2 mg por kg de acrilamida dieta, respectivamente.
el peso corporal (media ± SE, g) por semana de ratas F344 inyectados con (a) solución salina o (b) AOM y se trató con acrilamida en 0 (control), 0,5, 1,0 y 2,0 mg /kg de dieta.
control
acrilamida
0,5 mg /kg
1,0 mg /kg
2,0 mg /kg
inyectó solución salina ratas (
n
= 8 /grupo) Cuerpo Weight459.5 ± 7.9483.9 ± ± 7.4469.5 9.8465.6 ± 5.9 (g) Liver3.14 ± ± 0.043.19 0.053.13 0.033.08 ± ± 0,06 (g /100g BW) Spleen0.173 ± ± 0.0020.182 0.0040.180 0.0030.181 ± ± 0,002 (g /100 g BW) intake35.4 Alimentación ± ± 0.234.8 0.134.7 0.235.2 ± ± 0,1 (g /kg de peso corporal /día ) ratas AOM-inyectada (
n
= 24 /grupo) Cuerpo Weight424.4 ± 5.7440.3 ± ± 7.5436.0 5.9436.2 ± 5.9 (g) Liver2.79 ± 0.032.80 ± 0.062.77 0.052.75 ± ± 0,04 (g /100 g BW) Spleen0.216 ± ± 0.0230.215 0.0230.187 0.0030.189 ± ± 0,003 (g /100 g BW) intake36.3 Alimentación ± ± 0.535.8 0.435.9 ± 0,435. 5 ± 0,4 (g /kg de peso corporal /día) Tabla 1. y órganos del cuerpo pesos de las ratas inyectadas con solución salina y OMA-alimentados con dietas con o sin acrilamida durante 24 semanas.
a, b
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Independientemente del tratamiento dietético, ninguna de las ratas mostraron signos de toxicidad, malestar o anomalías de comportamiento hasta 18 semanas después de la inyección-AOM /solución salina. Sin embargo, las inyecciones a las 19 semanas post-AOM /solución salina, más de 30% de las ratas inyectadas-AOM tenía sangre en las heces, mientras que ninguna de las ratas inyectadas con solución salina tenía tales signos. Al comparar este efecto (porcentaje de ratas con sangre en las heces /grupo) a través de grupos de la dieta, la única observación notable fue que más ratas AOM-inyectado en la dosis más alta de acrilamida (2 mg /kg de dieta) tenían sangre en las heces ( 41,7%) en comparación con el control (29,2%) y los otros dos grupos de dosis de 0,5 y 1 mg /kg (25,0% y 29,2%, respectivamente). Por tanto, el estudio se terminó a las 20 semanas, 6 semanas antes de la hora propuesta originalmente.
Datos tumorales.
Al final de las 20 semanas de la inyección de AOM /solución salina, ninguno de la solución salina ratas inyectadas en cualquiera de las dietas de control o de acrilamida habían desarrollado tumores de colon (Tabla 2). Se observó una incidencia de tumor de colon de 54,17% en las ratas inyectadas-AOM en la dieta de control. No se observaron diferencias significativas en la incidencia de tumores entre los grupos tratados con acrilamida y de control (
p = 0,695
). el número de tumores fue similar entre los diferentes grupos de la dieta. Sin embargo, el tamaño medio de tumores por rata y la carga tumoral (área total del tumor por rata portadora de tumor) fue significativamente mayor (
p
& lt; 0,05) en el grupo de dosis más alta de acrilamida de 2 mg /kg de dieta en comparación con el control. No hay diferencia en el tamaño del tumor y la carga se observó en los otros dos grupos de acrilamida de 0,5 mg /kg de dieta (
p
= 0,933,
p
= 0,959, respectivamente) y 1 mg /kg de dieta (
p = 0,978
,
p = 0,741
, respectivamente).
control
acrilamida
0,5 mg /kg
1,0 mg /kg
2,0 mg /kg
ratas inyectadas con solución salina
ratas totales página 8 página 8 página 8
8
ratas portadores del tumor
0 0
0 0
la incidencia de tumores
b
0 0
0 0
AOM-inyecta ratsTotal rats24242424Tumor portadores de incidencia rats13141216Tumor
b54.1758.3350.0066.67Total Tumors22191625Tumor multiplicidad
c1.69 ± ± 0.321.36 0.181.33 0.141.56 ± ± 0.24Tumor tamaño
c ( mm
2) 10,68 ± 1.856.91 ± ± 1.1613.68 4.0425.18 ± 8,34 * La carga tumoral
c, d (mm
2) 19.27 ± 3.928.75 ± ± 2.7417.93 3.1135.52 ± 9,96 dietas * Tabla 2. parámetros de tumores de colon de ratas inyectadas con solución salina y OMA-alimentados con o sin acrilamida durante 24 semanas.
a
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en el marco clasificación sugerida por Whiteley et al. (1996) [25], tumores de colon en las ratas con inyección de AOM cayeron en las siguientes categorías: (a) adenoma tubular (TA), en el que al menos 75% de la masa consiste en túbulos bien diferenciados; (B) adenocarcinoma (AC) -2 invadir en submucosa; (C) AC-3 en representación de tipo mucinoso lesión en la invasión de la submucosa; (D) AC-4 que representa la lesión mucinosa invasor en túnica muscular; y (e) AC-5 representa lesión mucinoso invadir a serosa (Figura 3). En el control (AOM solo, no acrilamida) grupo, 80% de las lesiones eran adenomas (tipo TA) y 20% eran adenocarcinomas (AC-2 tipo). Se observó una tendencia similar en el grupo de acrilamida más baja (0,5 mg /kg de dieta), excepto que los adenocarcinomas eran del tipo mucinoso (AC-3) (Figura 3). Sólo 55% y 44% adenomas se encontraron en el medio (1 mg /kg de dieta) y alta grupos de acrilamida (2 mg /kg de dieta), respectivamente, el resto que cae bajo adenocarcinomas mucinosos con características más avanzadas (AC-4 y de AC 5) (Figura 3).
Uno de los cinco tipos de tumores se observaron en los dos puntos. adenoma tubular (TA) se muestra en el panel (a), con túbulos displásicas que forman el adenoma polipoide (flecha negro) y las glándulas no neoplásicas en el tallo del tumor (flecha roja). Adenocarcinoma con invasión de la submucosa (CA-2) se muestra en el panel (b), con estructuras glandulares neoplásicas (flecha negro) en la submucosa con una clara mucosa muscular (rosquilla negro) y la respuesta inflamatoria escirrosa al tumor (flecha roja). adenocarcinoma mucinoso con la invasión de la submucosa (AC-3) se muestra en el panel (c), que se caracteriza por células tumorales forman estructuras glandulares (flecha roja) en la submucosa con una mucosa muscular clara (rosquilla negro) y las células en anillo de sello distendido por mucina ( flecha negro). adenocarcinoma invasor túnica muscular mucinosos (AC-4) se muestran en el panel (d), que se caracteriza por células tumorales que invaden túnica muscular (flecha negro) y la sustitución de la mucosa normal (rosquilla negro) y una serosa intacta (flecha roja). adenocarcinoma mucinoso invadir serosa (AC-5) se muestra en el panel (e), con células tumorales en las estructuras vasculares en túnica muscular (flecha negro), mucosa y escombros en tumor de la glándula dilatada (rosquilla negro), y una serosa (flecha roja) . El tipo de tumor como un porcentaje en cada grupo de la dieta se representa en el panel (f).
Además de los tumores de colon, se observó tumores del intestino delgado (duodeno, yeyuno o íleon) en el AOM- ratas inyectadas con una incidencia de 12,5% en el grupo control, y 20,8%, 25,0% y 8,3% en el 0,5 mg /kg, 1,0 mg /kg y 2,0 mg /kg de acrilamida /grupos de dieta, respectivamente.
estudio de desnudo (nu /nu) de ratón
observaciones generales.
No se observaron diferencias en la ganancia de peso corporal entre el control (0 mg /kg de acrilamida /dieta) y se encontraron los tres grupos de acrilamida (Figura 4). Los ratones parecían sanos, sin signos visibles de toxicidad, malestar o anomalías de comportamiento tanto durante la fase de formación de tumor (primeras 3 semanas después de la inyección de las células cancerosas) y la fase de acrilamida de lactancia. El consumo de alimentos no fue diferente entre el control y los ratones tratados con acrilamida, y con independencia de los tratamientos dietéticos se registró como 12.30 ± 0.52 g /kg de peso corporal /día. La ingesta de acrilamida para las dosis de 0,5, 1 y 2 mg por kg de acrilamida dieta utilizada en el estudio ratones se calcularon como 0,006, 0,012 y 0,025 mg de acrilamida por kg de peso corporal por día, respectivamente.
Los pesos corporales ( media ± SE, g) de nude (
nu /nu
) ratones inyectados con 29 HT-células humanas de colon con cáncer tratados con acrilamida en 0 (control), 0,5, 1,0 y 2,0 mg /kg de dieta.
datos de xenoinjertos de tumores.
Tres semanas después se inyectaron 29 HT-células de adenocarcinoma de colon humano en la región vástago derecho de ratones desnudos, masas subcutáneas apareció en los sitios de inyección en todos menos 4 ratones . Las masas eran discretos, firme, palpable, y se sintieron localizan en la región subcutánea. Los ratones 4 que no tienen xenoinjertos de tumores palpables fueron excluidos del estudio. El resto de los ratones recibieron o bien el control o una de las tres dietas experimentales (0,5, 1,0 y 2,0 mg de acrilamida /kg de dieta) para un total de 4 semanas.
A la terminación, todos los xenoinjertos de tumor parecía tener piel intacta a excepción de dos ratones (uno por cada uno de los grupos de la dieta 0,5 y 1,0 mg /kg) acrilamida que tenían ulceraciones focales en los xenoinjertos tumorales. Un ratón del grupo de la dieta acrilamida 1,0 mg /kg tenía un ganglio linfático agrandado (inguinal), sin metástasis cuando se observa histológicamente. No hubo diferencias en el crecimiento del tumor entre los grupos control y de acrilamida-tratados en cualquiera de los 4 puntos de tiempo (a partir de una semana después de iniciar la dieta acrilamida), incluyendo en la necropsia (Figura 5). El peso húmedo de los tumores en la necropsia fue similar en todos los grupos de la dieta, sin cambios relacionados con acrilamida-(Figura 5).
Efecto de la acrilamida en la dieta a 0 (control), 0,5, 1,0 y 2,0 mg /kg de dieta en el crecimiento (media ± SE,%) se muestra en el panel (a) y los pesos húmedos (media ± SE, g) que se muestran en el panel (b) de HT-29 xenoinjertos de tumores de colon humanos en nude (
nu /nu
) ratones. El crecimiento del tumor se calculó basándose en el volumen de cada tumor grabado en diferentes puntos de tiempo desde el comienzo de las dietas de acrilamida hasta la necropsia, y pesos en húmedo se registraron en la necropsia
H & amp;. E secciones de todos fijada se evaluaron los xenoinjertos de tumores. La morfología de los tumores era muy similar entre los 4 grupos dietéticos. Consistentemente, todos los tumores fueron delineadas con claridad, las masas no encapsulados, densamente celulares de las células tumorales que se dividieron en lóbulos de tamaño variable por un estroma fibrovascular fina (Figura 6). Grandes áreas de necrosis en las masas eran una constante, con la periferia de los tumores infiltrados por una población mixta de leucocitos. Bajo el microscopio, a baja objetiva, los tumores aparecieron sólida y sin diferenciación glandular; a gran objetivo, de vez en cuando a los pequeños lúmenes frecuentes se produjeron entre las células cancerosas. Las células tenían una elevada relación núcleo /citoplasma, marcado anisocariosis (variación en el diámetro de núcleo), y densamente teñidos cromatina con grandes nucleolos individuales o múltiples. Las células mitóticas, incluidos los atípicos, fueron frecuentes. células multinucleadas fueron una característica común. Gris moco estaba presente en el citoplasma, ya sea como pequeñas inclusiones o era tan voluminoso como para causar la compresión nuclear (células en anillo de sello).
xenoinjertos de tumor de colon humano de nude (29 HT-fijo
nu /nu
) ratones se seccionaron a 5 micras. El panel (a) muestra un representante de H & amp; E de la sección de los xenoinjertos tumorales como un carcinoma indiferenciado típico con hojas viables sólidas de células tumorales (área marcada por la línea de puntos negro) y el margen hipodermis claramente delineada (flecha roja); características clave incluyen el citoplasma de las células tumorales gris de distensión (flecha negro) y la zona necrótica (rosquilla negro). Representante tinción inmunohistoquímica de PCNA se muestra en el panel (b) con la proliferación de las células teñidas de color marrón visto como células oscuras. tinción de TUNEL se muestra en el panel (c) con células apoptóticas observadas en forma de manchas oscuras (flecha roja). El gráfico de barras en el panel (d) muestra la relación de los índices (media ± SE) de la proliferación de células (PCNA-positivo) y apoptosis (TUNEL positivo) para cada dieta: acrilamida en 0 (control), 0,5, 1,0 y 2,0 mg /kg de dieta.
la inmunohistoquímica se analizan para determinar mitótico (PCNA etiquetado automático) y el recuento de células apoptóticas se realizaron en las secciones no teñidas de los xenoinjertos tumorales (Figura 6). Una relación de los índices de etiquetado de mitótico y células apoptóticas se calcularon para cada xenoinjertos de tumores; no hubo cambios en esta relación entre los grupos tratados con acrilamida y de control (Figura 6).
Discusión
La acrilamida se sabe que causa tumores en múltiples órganos en bioensayos de roedores [1,2,4 ]. Sin embargo, en estos estudios, el colon no fue identificado como un órgano diana para el efecto cancerígeno de la acrilamida. Dos estudios epidemiológicos en humanos no observaron ninguna relación entre el consumo de acrilamida y el riesgo de desarrollar cáncer de colon [18,19], con una reiteración de este punto por un reciente estudio de meta-análisis [27]. Contrario a estos resultados y los de los experimentos de carcinogénesis, un estudio realizado en ratas Sprague-Dawley informó que por vía intraperitoneal la exposición a la acrilamida (peso 10 mg /kg de peso corporal 5 días a la semana durante 8 semanas) ACF de colon inducida y la formación de tumores [20]. Además, en comparación con las ratas en una dieta basal, los que fueron alimentados con dietas suplementadas con aceite de maíz 10% y 10% de sebo de carne de vaca más, y aquellos alimentados con dietas suplementadas con aceite de oliva 10% y aceite de pescado 10% tenía menos acrilamida inducida de colon ACF [21], utilizando una dosis de acrilamida similar a la que se informó anteriormente [20]. Los estudios de Zhang (2009) y Xichun (2009) sugieren que la acrilamida puede estar implicado en una acción cancerígena directa en el colon y que las lesiones del colon inducida por acrilamida son susceptibles de regulación del crecimiento de lípidos de la dieta [20,21].