Alterations in APC, BECN1, and TP53 gene expression levels in colon cancer cells caused by monosodium glutamate / Alterações nos níveis de expressão gênica APC, BECN1 e TP53 em células de câncer de cólon causadas por glutamato monossódico

Colorectal cancer (CRC) is a disease with high incidence worldwide. As of 2018, it is the second leading cause of cancer deaths in the world. In Saudi Arabia, the incidence of this disease has been increasing in the younger population. Both genetic and lifestyle factors may have contributed to its increased incidence and pathogenesis. Monosodium glutamate (MSG) is a food flavor enhancer that can be found in many commercial foods, and it can sometimes be used as a substitute to table salt. MSG has been investigated for its possible genotoxicity, yielding controversial results. In the present study, the effect of MSG on cell viability and its effect on expression of APC, BECN1, and TP53 genes in SW620 and SW480 colon cancer cell lines were studied. TP53 is a tumor suppressor gene that functions in modifying DNA errors and/or inducing apoptosis of damaged cells, and both APC and BECN1 genes are involved in CRC and are of importance in cellular growth and metastasis. Cancer cell viability was analyzed using MTT assay, and the results showed a significant increase in the number of viable cells after 24h of treatment with MSG with different concentrations (0.5, 1.0, 10, 50, and 100mM). Moreover, gene expression results showed a significant increase in the expression levels of APC and BECN1 under specified conditions in both cell lines; conversely, TP53 showed a significant decrease in expression in SW620 cells. Thus, it can be concluded that MSG possibly confers a pro-proliferative effect on CRC cells.

O câncer colorretal (CCR) é uma doença com alta incidência mundial. Desde 2018, é a segunda principal causa de mortes por câncer no mundo. Na Arábia Saudita, a incidência dessa doença vem aumentando na população mais jovem. Tanto fatores genéticos quanto de estilo de vida podem ter contribuído para o aumento da sua incidência e patogênese. O glutamato monossódico (MSG) é um intensificador de sabor de alimentos que pode ser encontrado em muitos alimentos comerciais e às vezes pode ser usado como um substituto do sal de cozinha. O MSG tem sido investigado por sua possível genotoxicidade, produzindo resultados controversos. Neste estudo, foram estudados o efeito do MSG na viabilidade celular e seu efeito na expressão dos genes APC, BECN1 e TP53 em linhas de células de câncer de cólon SW620 e SW480. TP53 é um gene supressor de tumor que atua modificando erros de DNA e/ou induzindo apoptose de células danificadas, estando os genes APC e BECN1 envolvidos no CRC e sendo importantes no crescimento celular e metástase. A viabilidade das células cancerosas foi analisada por meio do ensaio MTT, e os resultados mostraram um aumento significativo no número de células viáveis após 24 h de tratamento com MSG em diferentes concentrações (0,5; 1,0; 10; 50 e 100mM). Além disso, os resultados da expressão gênica mostraram um aumento significativo nos níveis de expressão de APC e BECN1 sob condições especificadas em ambas as linhagens celulares. Por outro lado, TP53 mostrou uma diminuição significativa na expressão em células SW620. Assim, pode-se concluir que, possivelmente, o MSG confere um efeito pró-proliferativo às células CRC.

Alterations in APC, BECN1, and TP53 gene expression levels in colon cancer cells caused by monosodium glutamate

Abstract Colorectal cancer (CRC) is a disease with high incidence worldwide. As of 2018, it is the second leading cause of cancer deaths in the world. In Saudi Arabia, the incidence of this disease has been increasing in the younger population. Both genetic and lifestyle factors may have contributed to its increased incidence and pathogenesis. Monosodium glutamate (MSG) is a food flavor enhancer that can be found in many commercial foods, and it can sometimes be used as a substitute to table salt. MSG has been investigated for its possible genotoxicity, yielding controversial results. In the present study, the effect of MSG on cell viability and its effect on expression of APC, BECN1, and TP53 genes in SW620 and SW480 colon cancer cell lines were studied. TP53 is a tumor suppressor gene that functions in modifying DNA errors and/or inducing apoptosis of damaged cells, and both APC and BECN1 genes are involved in CRC and are of importance in cellular growth and metastasis. Cancer cell viability was analyzed using MTT assay, and the results showed a significant increase in the number of viable cells after 24 h of treatment with MSG with different concentrations (0.5, 1.0, 10, 50, and 100mM). Moreover, gene expression results showed a significant increase in the expression levels of APC and BECN1 under specified conditions in both cell lines; conversely, TP53 showed a significant decrease in expression in SW620 cells. Thus, it can be concluded that MSG possibly confers a pro-proliferative effect on CRC cells.

Resumo O câncer colorretal (CCR) é uma doença com alta incidência mundial. Desde 2018, é a segunda principal causa de mortes por câncer no mundo. Na Arábia Saudita, a incidência dessa doença vem aumentando na população mais jovem. Tanto fatores genéticos quanto de estilo de vida podem ter contribuído para o aumento da sua incidência e patogênese. O glutamato monossódico (MSG) é um intensificador de sabor de alimentos que pode ser encontrado em muitos alimentos comerciais e às vezes pode ser usado como um substituto do sal de cozinha. O MSG tem sido investigado por sua possível genotoxicidade, produzindo resultados controversos. Neste estudo, foram estudados o efeito do MSG na viabilidade celular e seu efeito na expressão dos genes APC, BECN1 e TP53 em linhas de células de câncer de cólon SW620 e SW480. TP53 é um gene supressor de tumor que atua modificando erros de DNA e/ou induzindo apoptose de células danificadas, estando os genes APC e BECN1 envolvidos no CRC e sendo importantes no crescimento celular e metástase. A viabilidade das células cancerosas foi analisada por meio do ensaio MTT, e os resultados mostraram um aumento significativo no número de células viáveis após 24 h de tratamento com MSG em diferentes concentrações (0,5; 1,0; 10; 50 e 100mM). Além disso, os resultados da expressão gênica mostraram um aumento significativo nos níveis de expressão de APC e BECN1 sob condições especificadas em ambas as linhagens celulares. Por outro lado, TP53 mostrou uma diminuição significativa na expressão em células SW620. Assim, pode-se concluir que, possivelmente, o MSG confere um efeito pró-proliferativo às células CRC.

Alterations in APC, BECN1, and TP53 gene expression levels in colon cancer cells caused by monosodium glutamate / Alterações nos níveis de expressão gênica APC, BECN1 e TP53 em células de câncer de cólon causadas por glutamato monossódico

Colorectal cancer (CRC) is a disease with high incidence worldwide. As of 2018, it is the second leading cause of cancer deaths in the world. In Saudi Arabia, the incidence of this disease has been increasing in the younger population. Both genetic and lifestyle factors may have contributed to its increased incidence and pathogenesis. Monosodium glutamate (MSG) is a food flavor enhancer that can be found in many commercial foods, and it can sometimes be used as a substitute to table salt. MSG has been investigated for its possible genotoxicity, yielding controversial results. In the present study, the effect of MSG on cell viability and its effect on expression of APC, BECN1, and TP53 genes in SW620 and SW480 colon cancer cell lines were studied. TP53 is a tumor suppressor gene that functions in modifying DNA errors and/or inducing apoptosis of damaged cells, and both APC and BECN1 genes are involved in CRC and are of importance in cellular growth and metastasis. Cancer cell viability was analyzed using MTT assay, and the results showed a significant increase in the number of viable cells after 24h of treatment with MSG with different concentrations (0.5, 1.0, 10, 50, and 100mM). Moreover, gene expression results showed a significant increase in the expression levels of APC and BECN1 under specified conditions in both cell lines; conversely, TP53 showed a significant decrease in expression in SW620 cells. Thus, it can be concluded that MSG possibly confers a pro-proliferative effect on CRC cells.(AU)

O câncer colorretal (CCR) é uma doença com alta incidência mundial. Desde 2018, é a segunda principal causa de mortes por câncer no mundo. Na Arábia Saudita, a incidência dessa doença vem aumentando na população mais jovem. Tanto fatores genéticos quanto de estilo de vida podem ter contribuído para o aumento da sua incidência e patogênese. O glutamato monossódico (MSG) é um intensificador de sabor de alimentos que pode ser encontrado em muitos alimentos comerciais e às vezes pode ser usado como um substituto do sal de cozinha. O MSG tem sido investigado por sua possível genotoxicidade, produzindo resultados controversos. Neste estudo, foram estudados o efeito do MSG na viabilidade celular e seu efeito na expressão dos genes APC, BECN1 e TP53 em linhas de células de câncer de cólon SW620 e SW480. TP53 é um gene supressor de tumor que atua modificando erros de DNA e/ou induzindo apoptose de células danificadas, estando os genes APC e BECN1 envolvidos no CRC e sendo importantes no crescimento celular e metástase. A viabilidade das células cancerosas foi analisada por meio do ensaio MTT, e os resultados mostraram um aumento significativo no número de células viáveis após 24 h de tratamento com MSG em diferentes concentrações (0,5; 1,0; 10; 50 e 100mM). Além disso, os resultados da expressão gênica mostraram um aumento significativo nos níveis de expressão de APC e BECN1 sob condições especificadas em ambas as linhagens celulares. Por outro lado, TP53 mostrou uma diminuição significativa na expressão em células SW620. Assim, pode-se concluir que, possivelmente, o MSG confere um efeito pró-proliferativo às células CRC.(AU)

AVALIAÇÃO BIOLÓGICA E QUÍMICA DOS ÓLEOS VOLÁTEIS DE FOLHAS DE Iryanthera polyneura DUCKE (MYRISTICACEAE) E A INFLUÊNCIA DOS FATORES CLIMÁTICOS.

O Brasil apresenta uma flora bastante diversificada, com vegetações de diferentes características e muitos princípios ativos ainda desconhecidos. Estudos fitoquímicos anteriores com o gênero Iryanthera demonstraram seu potencial antioxidante e a presença de compostos que podem apresentar propriedades antibacterianas em algumas espécies. Estes conhecimentos serviram de incentivo para os estudos com Iryanthera polyneura. O objetivo deste trabalho foi estudar a variação temporal qualitativa e quantitativa dos óleos voláteis de Iryanthera polyneura Ducke (Myristicaceae), avaliar a atividade antimicrobiana e antitumoral destes óleos e a interação da síntese dos óleos voláteis com os fatores climáticos. Foram obtidas amostras periódicas de três indivíduos da espécie, extraindo-se os óleos volatéis a partir dos mesmos durante dois anos. Posteriormente foram realizadas as análises antimicrobianas (CIM), ensaio de citotoxicidade (IC50), análise química por cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massas (CG-EM) e as análises estatísticas de componentes principais (ACP), análise de correspondência (AC), análise de correspondência canônica (ACC) e ANOVA. Segundo as análises realizadas, observou-se que nos rendimentos dos óleos voláteis houve uma variação entre a composição dos compostos volateis dos três indivíduos. Quanto à composição quali e quantitativa, a ocorrência de espatulenol, -cadinol e -muurolol como compostos majoritários é comum aos três indivíduos. As variáveis climáticas analisadas (umidade relativa, precipitação, temperaturas diárias mínima, média e máxima, insolação, velocidade do vento e evaporação) influenciaram a composição dos óleos voláteis. Foi possível observar atividade antibacteriana significativa para os óleos obtidos de I. polyneura, em particular para as bactérias Gram-positivas. De modo geral, os óleos apresentaram-se mais tóxicos para as células de tumor de próstata do que contra células de tumor de mama. Além disso, houve diferenças relacionadas a cada um dos indivíduos de I. polyneura estudados: embora todos tenham apresentado atividade antibacteriana e citotóxica, a pequena variação quali e quantitativa na composição dos óleos voláteis de cada um dos indivíduos fez com que houvesse diferença nas respostas das atividades biológicas observadas.

Brazil presents a very diversified flora, with vegetation of different characteristics and many active ingredients still unknown. Phytochemical studies with essential oils and extracts from plants belonging to the genus Iryanthera demonstrated antioxidant and antibacterial properties. The aim of the presente work was to evaluate the qualitative and quantitative variation of the essential oils of Iryanthera polyneura Ducke (Myristicaceae) and to evaluate the antimicrobial activity of the essential oils and the interaction of the synthesis of the volatile oils with the climatic factors. Three specimens of the species were collected for two years. Biological analyses (MIC), cytotoxicity tests (IC50), chemical analyses by GS-MS and the statistical multivariate analyses of componentes princial analysis (PCA), correspondence analysis (CA), canonical correspondence analysis (CCA) and ANOVA. According to the analyzes, the differences in the yields of the volatile oils showed a variation between the composition of the volatile compounds of the three individuals. The qualitative and quantitative composition, the occurrence of espatulenol, -cadinol and -muurolol as major compounds is common to all three individuals, but they occur in different concentrations. The climatic variables analyzed (relative humidity, precipitation, minimum daily temperatures, medium and maximum, insolation, wind speed and evaporation), influenced the composition of the volatile oils. It was possible to observe significant antibacterial activity for the oils obtained from I. polyneura, in particular for Gram-positive bacteria. In general, the oils were more toxic to prostate tumor cells than to breast tumor cells. In addition, there were differences related to each of the individuals of I. polyneura studied: although all presented antibacterial and cytotoxic activity, the small qualitative and quantitative variation in the composition of the volatile oils of each one of the individuals caused that there was difference in the responses of the activities observed.

EXTRATOS VEGETAIS EM DIETAS DE FRANGOS DE CORTE: DESEMPENHO PRODUTIVO, QUALIDADE DE CARNE, MICROBIOTA E INTEGRIDADE INTESTINAL

Objetivou-se com este estudo, avaliar o efeito da suplementação de aditivo a base de extratos vegetais em dietas de frangos de corte sobre o desempenho produtivo, rendimento de carcaça e qualidade de carne, microbiota e qualidade intestinal. O experimento foi realizado no aviário experimental da Universidade Federal do Paraná. Foram utilizados 1408 pintos, de um dia de idade, Cobb slow, distribuídos em um delineamento inteiramente casualizado com 8 tratamento, 4 repetições de 44 aves cada. Os tratamentos consistiram de: Tratamento A: Dieta controle, Tratamento B: APC, Tratamento C: extratos vegetais (100 g/ton), Tratamento D: extratos vegetais (150 g/ton), Tratamento E: APC + extratos vegetais (100 g/ton), tratamento F: APC + extratos vegetais (150 g/ton). Tratamento G: Dieta com redução nutricional 1 + APC + extratos vegetais (100 g/ton) e Tratamento H: Dieta com redução nutricional 2 + APC + extratos vegetais (150 g/ton). A avaliação do peso médio, consumo de ração, ganho de peso e conversão alimentar foi realizada semanalmente. Aos 35 dias de idade foram sacrificadas 16 aves/tratamento para avaliação da saúde intestinal, expressão de citocinas inflamatórias e coleta de material para análise da microbiota intestinal. Para cálculo do rendimento carcaça, cortes e deposição de gordura abdominal, aos 42 dias, foram abatidas 24 aves/tratamento. Para as análises de qualidade e propriedades funcionais da carne foram utilizados 12 peitos/tratamento, foi realizada a mensuração do ph do musculo 30 minutos e 24 horas após o abate, perda de água por gotejamento, por pressão, por congelamento e por cocção, análise de cor 24 horas após o abate, avaliação da ocorrência de White Striping e estabilidade oxidativa da carne. A análise estatística dos dados foi realizada pelo procedimento GLM, os dados não paramétricos foram analisados através do teste de kruskal-wallis do software SAS. Não houve efeito dos tratamentos sobre nenhumas das variáveis de desempenho em nenhum dos períodos avaliados. Aves que receberam dieta contendo APC associada aos extratos vegetais (100g/t) apresentaram maior rendimento de carcaça, em contrapartida, aves que receberam a dieta com APC e extratos vegetais na dose de 150g/t apresentaram menor rendimento de carcaça. A qualidade e a estabilidade oxidativa da carne in natura e armazenada não foi alterada por nenhum dos tratamentos. O uso do aditivo fitogênico diminuiu o grau de congestão e levou ao aumento no comprimento de vilo do jejuno. Não houve efeito de nenhum dos tratamentos sobre lesões macroscópicas e medidas morfometrias do duodeno e íleo. A mensuração das citocinas TNF- e IL1, não foi alterada pela inclusão dos extratos vegetais. A avaliação da microbiota intestinal mostrou a ocorrência de espécies distintas entre os tratamentos. A suplementação de extratos vegetais em aves criadas em condições de baixo desafio sanitário não alterou o desempenho produtivo, características de carcaça e qualidade da carne, por outro lado mostrou alguns resultados satisfatórios sobre qualidade intestinal e modulação microbiota intestinal a qual foi altamente influenciada pelas diferentes dietas, esses resultados comprovam que as boas práticas de manejo, nutrição e biosseguridade são as melhores ferramentas para manutenção do máximo desempenho e qualidade de carne em frangos de corte.

The aim of this study was to evaluate the effect of the plant-extract-based additive supplementation in broiler diets on the performance, carcass yield, meat quality and microbiota and gut quality. The trial was carried out in the experimental barn of Federal University of Parana. There were 1408 Cobb Slow-chicks, housed in a completely randomized design with 8 treatments, 4 replicates and 44 birds each. The treatments were: A: control diet, B: AGP C: plant extract (100 g/ton), D: plant extract (150 g/ton), E: AGP + plant extract (100 g/ton), F: AGP + plant extract (150 g/ton), G: diet with nutritional decreasing 1 + AGP + plant extract (100 g/ton) and H: diet with nutritional decreasing 2 + AGP + plant extract (150 g/ton). The assessment of average weight, feed intake, weight gain and feed conversion ratio was weekly performed. At 35 days of age 16birds/treatment were slaughtered in order to evaluate gut health, expression of inflammatory cytokines and collection of samples for intestinal microbiota analysis. To calculate the carcass yield, cuts and deposition of abdominal fat at 42 days, 24 birds / treatment were slaughtered. For the analysis of quality and functional properties of the meat, it was used 12 breasts/treatment. It was measured the muscle pH 30 minutes and 24 hours after slaughter, loss of water by drip, pressure, freezing and cooking, color analysis 24 hours after the slaughter, evaluation of the occurrence of "White Striping" and oxidative stability of the meat. Data statistical analysis was performed by GLM procedure, and non-parametric data were analyzed through the kruskal-wallis test of SAS software. There was no effect of the treatments over any of the performance variables during the trial. Birds that received the diet containing AGP + plant extract (100g/t) showed higher carcass yield; on the other hand, birds that received the diet with AGP + plan extract (150g/t) presented lower carcass yield. The quality and the oxidative stability of the in natura and stored meat did not alter, by any of the treatments. The use of this phytogenic additive decreased the level of congestion and led to an increase in jejunum villus length; there was no effect of any of the treatments on macroscopic lesions and morphometric measurements of the duodenum and ileum. The measurement of TNF- and IL1 cytokines was not altered by the inclusion of plant extracts. The evaluation of the intestinal microbiota showed the occurrence of distinct species among the treatments. The supplementation of plant extracts in birds raised under low-sanitary-challenge conditions did not alter the productive performance, carcass characteristics and meat quality, on the other hand it showed some satisfactory results on intestinal quality and intestinal microbiota modulation which was highly influenced by the different diets. These results demonstrate that good management, nutrition and biosecurity are the best tools to keep maximum performance and meat quality in broilers.