Hepatoprotective and antineoplastic potencial of red propolis produced by the bees Apis mellifera in the semiarid of Rio Grande do Norte, Brazil / Potencial hepatoprotetor e antineoplásico da própolis vermelha produzida pela abelha Apis mellifera no semiárido do Rio Grande do Norte, Brasil

The objective of this study was to evaluate the hepatoprotective effect of the honey bee Apis mellifera ethanolic extract of the red propolis, obtained in four municipalities of the Rio Grande do Norte semi-arid region, through an in vitro evaluation of the antineoplastic potential in human hepatic carcinoma (HepG2) and normal cell lines (L929), and from the comet assay in hepatic cell lines (ZF-L hepatocytes) to evaluate the genoprotective potential of the extract. The hepatoprotective effect was also evaluated in vivo by the induction of chronic experimental hepatic lesions in rodents (Rattus norvegicus Berkenhout, 1769), Wistar line, by intraperitoneal administration of thioacetamide (TAA) at the dose of 0.2g/kg. The animals were distributed in the following experimental groups: G1 (control), G2 (treated with 500mg/kg ethanolic extract of propolis), G3 (treated with 500mg/kg of ethanolic extract and TAA) and G4 (treated with TAA). All rats were submitted to serum biochemical, macroscopic, histological and stereological biochemical exams of the liver. It was verified the genoprotective effect of red propolis since the mean damages promoted to DNA in cells tested with the extract were significantly lower than the mean of the positive control damage (hydrogen peroxide). The red propolis extract did not present cytotoxic activity to the tumor cells of human liver cancer, as well as to normal ones. The absence of cytotoxicity in normal cells may indicate safety in the use of the propolis extract. The results of the serum biochemical evaluation showed that the serum levels of the aminotransferase enzymes (AST) did not differ significantly between G1, G2 and G3 when compared to each other. G4 showed significant increase in levels compared to the other groups, indicating that the administration of the extract did not cause liver toxicity, as well as exerted hepatoprotective effect against the hepatic damage induced by TAA. The G3 and G4 animals developed cirrhosis, but in G3 the livers were characterized by the presence of small regenerative nodules and level with the surface of the organ, whereas in G4 the livers showed large regenerative nodules. The livers of the G1 and G2 animals presented normal histological appearance, whereas the livers of the G3 animals showed regenerative nodules surrounded by thin septa of connective tissue, and in G4 the regenerative nodules were surrounded by thick septa fibrous connective tissue. The analysis of the hepatic tissues by means of stereology showed that there was no statistical difference between the percentage of hepatocytes, sinusoids, and collagens in G1 and G2. In G3 the percentage of hepatocytes, sinusoids, and collagen did not differ significantly from the other groups. It was concluded that the ethanolic extract of the red propolis exerted a hepatoprotective effect, because it promoted in vitro reduction of the damage to the DNA of liver cells, antineoplastic activity in human hepatocellular carcinoma cell line (HepG2) and did not exert cytotoxic effect in normal cells or was able to reduce liver enzyme activity and the severity of cirrhosis induced by TAA in vivo.(AU)

Este estudo objetivou avaliar o efeito hepatoprotetor do extrato etanólico da própolis vermelha da abelha Apis mellifera, obtido em quatro municípios do semiárido do Rio Grande do Norte, mediante avaliação in vitro do potencial antineoplásico em linhagens de células de carcinoma hepático humano (HepG2) e em linhagens de células normais (L929), além do ensaio cometa em linhagens de células hepáticas (hepatócitos ZF-L) para avaliar o potencial genoprotetor do extrato. O efeito hepatoprotetor também foi avaliado in vivo através da indução de lesões hepática experimental crônica em roedores da espécie Rattus norvegicus (Berkenhout, 1769), linhagem Wistar, pela administração intraperitoneal de tioacetamida (TAA) na dose de 0,2g/kg. Os animais foram distribuídos nos seguintes grupos experimentais: G1 (controle), G2 (tratados com 500mg/kg de extrato etanólico da própolis), G3 (tratados com 500mg/kg de extrato etanólico e TAA) e G4 (tratados com TAA). Todos os ratos foram submetidos aos exames bioquímico sérico, anatomopatológico macroscópico, histológico e esteriológico do fígado. Foi constatado o efeito genoprotetor da própolis vermelha uma vez que as médias dos danos promovidos ao DNA em células testadas com o extrato foram significativamente inferiores à média dos danos do controle positivo (peróxido de hidrogênio). O extrato da própolis vermelha não apresentou atividade citotóxica para células tumorais de câncer de fígado humano, bem como para normais. A ausência de citotoxicidade em células normais, tal como constatado, pode indicar segurança no uso do extrato da própolis. Os resultados da avaliação bioquímica sérica demonstraram que os níveis séricos das enzimas aminotransferase (AST) não diferiram significativamente entre G1, G2 e G3, quando comparadas entre si. No G4 houve aumento significativo dos níveis em relação aos demais grupos, indicando que a administração do extrato não causou toxicidade hepática, bem como exerceu efeito hepatoprotetor frente ao dano hepático induzido pela TAA. Os animais dos G3 e G4 desenvolveram cirrose, porém no G3 os fígados caracterizaram-se pela presença de pequenos nódulos regenerativos e nivelados com a superfície do órgão, enquanto que no G4 os fígados apresentaram grandes nódulos regenerativos. Os fígados dos animais G1 e G2 apresentaram aspecto histológico normal, enquanto que os fígados dos animais do G3 apresentaram nódulos regenerativos circundados por finos septos de tecido conjuntivo, e nos do G4 os nódulos regenerativos foram circundados por espessos septos de tecido conjuntivo fibroso. A análise dos tecidos hepáticos por meio de estereologia mostrou que não houve diferença estatística entre o percentual de hepatócitos, sinusoides e colágenos nos G1 e G2. No G3 o percentual de hepatócitos, sinusoides e colágeno não diferiu significativamente dos demais grupos. Concluiu-se que o extrato etanólico da própolis vermelha exerceu efeito genoprotetor, por promover in vitro redução do dano ao DNA de células hepáticas, atividade antineoplásica em linhagem celular de carcinoma hepatocelular humano (HepG2) e não exerceu efeito citotóxico em células normais ou efeito hepatoprotetor in vivo com diminuição da gravidade da cirrose induzida por TAA.(AU)

Hepatoprotective and antineoplastic potencial of red propolis produced by the bees Apis mellifera in the semiarid of Rio Grande do Norte, Brazil / Potencial hepatoprotetor e antineoplásico da própolis vermelha produzida pela abelha Apis mellifera no semiárido do Rio Grande do Norte, Brasil

The objective of this study was to evaluate the hepatoprotective effect of the honey bee Apis mellifera ethanolic extract of the red propolis, obtained in four municipalities of the Rio Grande do Norte semi-arid region, through an in vitro evaluation of the antineoplastic potential in human hepatic carcinoma (HepG2) and normal cell lines (L929), and from the comet assay in hepatic cell lines (ZF-L hepatocytes) to evaluate the genoprotective potential of the extract. The hepatoprotective effect was also evaluated in vivo by the induction of chronic experimental hepatic lesions in rodents (Rattus norvegicus Berkenhout, 1769), Wistar line, by intraperitoneal administration of thioacetamide (TAA) at the dose of 0.2g/kg. The animals were distributed in the following experimental groups: G1 (control), G2 (treated with 500mg/kg ethanolic extract of propolis), G3 (treated with 500mg/kg of ethanolic extract and TAA) and G4 (treated with TAA). All rats were submitted to serum biochemical, macroscopic, histological and stereological biochemical exams of the liver. It was verified the genoprotective effect of red propolis since the mean damages promoted to DNA in cells tested with the extract were significantly lower than the mean of the positive control damage (hydrogen peroxide). The red propolis extract did not present cytotoxic activity to the tumor cells of human liver cancer, as well as to normal ones. The absence of cytotoxicity in normal cells may indicate safety in the use of the propolis extract. The results of the serum biochemical evaluation showed that the serum levels of the aminotransferase enzymes (AST) did not differ significantly between G1, G2 and G3 when compared to each other. G4 showed significant increase in levels compared to the other groups, indicating that the administration of the extract did not cause liver toxicity, as well as exerted hepatoprotective effect against the hepatic damage induced by TAA...(AU)

Este estudo objetivou avaliar o efeito hepatoprotetor do extrato etanólico da própolis vermelha da abelha Apis mellifera, obtido em quatro municípios do semiárido do Rio Grande do Norte, mediante avaliação in vitro do potencial antineoplásico em linhagens de células de carcinoma hepático humano (HepG2) e em linhagens de células normais (L929), além do ensaio cometa em linhagens de células hepáticas (hepatócitos ZF-L) para avaliar o potencial genoprotetor do extrato. O efeito hepatoprotetor também foi avaliado in vivo através da indução de lesões hepática experimental crônica em roedores da espécie Rattus norvegicus (Berkenhout, 1769), linhagem Wistar, pela administração intraperitoneal de tioacetamida (TAA) na dose de 0,2g/kg. Os animais foram distribuídos nos seguintes grupos experimentais: G1 (controle), G2 (tratados com 500mg/kg de extrato etanólico da própolis), G3 (tratados com 500mg/kg de extrato etanólico e TAA) e G4 (tratados com TAA). Todos os ratos foram submetidos aos exames bioquímico sérico, anatomopatológico macroscópico, histológico e esteriológico do fígado. Foi constatado o efeito genoprotetor da própolis vermelha uma vez que as médias dos danos promovidos ao DNA em células testadas com o extrato foram significativamente inferiores à média dos danos do controle positivo (peróxido de hidrogênio). O extrato da própolis vermelha não apresentou atividade citotóxica para células tumorais de câncer de fígado humano, bem como para normais. A ausência de citotoxicidade em células normais, tal como constatado, pode indicar segurança no uso do extrato da própolis. Os resultados da avaliação bioquímica sérica demonstraram que os níveis séricos das enzimas aminotransferase (AST) não diferiram significativamente entre G1, G2 e G3, quando comparadas entre si. No G4 houve aumento significativo dos níveis em relação aos demais grupos, indicando que a administração do extrato não causou toxicidade hepática, bem como exerceu efeito...(AU)

Hepatoprotective and antineoplastic potencial of red propolis produced by the bees Apis mellifera in the semiarid of Rio Grande do Norte, Brazil

ABSTRACT: The objective of this study was to evaluate the hepatoprotective effect of the honey bee Apis mellifera ethanolic extract of the red propolis, obtained in four municipalities of the Rio Grande do Norte semi-arid region, through an in vitro evaluation of the antineoplastic potential in human hepatic carcinoma (HepG2) and normal cell lines (L929), and from the comet assay in hepatic cell lines (ZF-L hepatocytes) to evaluate the genoprotective potential of the extract. The hepatoprotective effect was also evaluated in vivo by the induction of chronic experimental hepatic lesions in rodents (Rattus norvegicus Berkenhout, 1769), Wistar line, by intraperitoneal administration of thioacetamide (TAA) at the dose of 0.2g/kg. The animals were distributed in the following experimental groups: G1 (control), G2 (treated with 500mg/kg ethanolic extract of propolis), G3 (treated with 500mg/kg of ethanolic extract and TAA) and G4 (treated with TAA). All rats were submitted to serum biochemical, macroscopic, histological and stereological biochemical exams of the liver. It was verified the genoprotective effect of red propolis since the mean damages promoted to DNA in cells tested with the extract were significantly lower than the mean of the positive control damage (hydrogen peroxide). The red propolis extract did not present cytotoxic activity to the tumor cells of human liver cancer, as well as to normal ones. The absence of cytotoxicity in normal cells may indicate safety in the use of the propolis extract. The results of the serum biochemical evaluation showed that the serum levels of the aminotransferase enzymes (AST) did not differ significantly between G1, G2 and G3 when compared to each other. G4 showed significant increase in levels compared to the other groups, indicating that the administration of the extract did not cause liver toxicity, as well as exerted hepatoprotective effect against the hepatic damage induced by TAA. The G3 and G4 animals developed cirrhosis, but in G3 the livers were characterized by the presence of small regenerative nodules and level with the surface of the organ, whereas in G4 the livers showed large regenerative nodules. The livers of the G1 and G2 animals presented normal histological appearance, whereas the livers of the G3 animals showed regenerative nodules surrounded by thin septa of connective tissue, and in G4 the regenerative nodules were surrounded by thick septa fibrous connective tissue. The analysis of the hepatic tissues by means of stereology showed that there was no statistical difference between the percentage of hepatocytes, sinusoids, and collagens in G1 and G2. In G3 the percentage of hepatocytes, sinusoids, and collagen did not differ significantly from the other groups. It was concluded that the ethanolic extract of the red propolis exerted a hepatoprotective effect, because it promoted in vitro reduction of the damage to the DNA of liver cells, antineoplastic activity in human hepatocellular carcinoma cell line (HepG2) and did not exert cytotoxic effect in normal cells or was able to reduce liver enzyme activity and the severity of cirrhosis induced by TAA in vivo.

RESUMO: Este estudo objetivou avaliar o efeito hepatoprotetor do extrato etanólico da própolis vermelha da abelha Apis mellifera, obtido em quatro municípios do semiárido do Rio Grande do Norte, mediante avaliação in vitro do potencial antineoplásico em linhagens de células de carcinoma hepático humano (HepG2) e em linhagens de células normais (L929), além do ensaio cometa em linhagens de células hepáticas (hepatócitos ZF-L) para avaliar o potencial genoprotetor do extrato. O efeito hepatoprotetor também foi avaliado in vivo através da indução de lesões hepática experimental crônica em roedores da espécie Rattus norvegicus (Berkenhout, 1769), linhagem Wistar, pela administração intraperitoneal de tioacetamida (TAA) na dose de 0,2g/kg. Os animais foram distribuídos nos seguintes grupos experimentais: G1 (controle), G2 (tratados com 500mg/kg de extrato etanólico da própolis), G3 (tratados com 500mg/kg de extrato etanólico e TAA) e G4 (tratados com TAA). Todos os ratos foram submetidos aos exames bioquímico sérico, anatomopatológico macroscópico, histológico e esteriológico do fígado. Foi constatado o efeito genoprotetor da própolis vermelha uma vez que as médias dos danos promovidos ao DNA em células testadas com o extrato foram significativamente inferiores à média dos danos do controle positivo (peróxido de hidrogênio). O extrato da própolis vermelha não apresentou atividade citotóxica para células tumorais de câncer de fígado humano, bem como para normais. A ausência de citotoxicidade em células normais, tal como constatado, pode indicar segurança no uso do extrato da própolis. Os resultados da avaliação bioquímica sérica demonstraram que os níveis séricos das enzimas aminotransferase (AST) não diferiram significativamente entre G1, G2 e G3, quando comparadas entre si. No G4 houve aumento significativo dos níveis em relação aos demais grupos, indicando que a administração do extrato não causou toxicidade hepática, bem como exerceu efeito hepatoprotetor frente ao dano hepático induzido pela TAA. Os animais dos G3 e G4 desenvolveram cirrose, porém no G3 os fígados caracterizaram-se pela presença de pequenos nódulos regenerativos e nivelados com a superfície do órgão, enquanto que no G4 os fígados apresentaram grandes nódulos regenerativos. Os fígados dos animais G1 e G2 apresentaram aspecto histológico normal, enquanto que os fígados dos animais do G3 apresentaram nódulos regenerativos circundados por finos septos de tecido conjuntivo, e nos do G4 os nódulos regenerativos foram circundados por espessos septos de tecido conjuntivo fibroso. A análise dos tecidos hepáticos por meio de estereologia mostrou que não houve diferença estatística entre o percentual de hepatócitos, sinusoides e colágenos nos G1 e G2. No G3 o percentual de hepatócitos, sinusoides e colágeno não diferiu significativamente dos demais grupos. Concluiu-se que o extrato etanólico da própolis vermelha exerceu efeito genoprotetor, por promover in vitro redução do dano ao DNA de células hepáticas, atividade antineoplásica em linhagem celular de carcinoma hepatocelular humano (HepG2) e não exerceu efeito citotóxico em células normais ou efeito hepatoprotetor in vivo com diminuição da gravidade da cirrose induzida por TAA.

POTENCIAL HEPATOPROTETOR E GENOPROTETOR DA PRÓPOLIS VERMELHA PRODUZIDA POR ABELHA (Apis mellifera) NO RIO GRANDE DO NORTE, BRASIL

Atualmente um dos problemas de saúde que cada vez mais ganha destaque em escala mundial são as patologias hepáticas. Este fator contribui para que a indústria farmacêutica desenvolva novas drogas hepatoprotetoras e que sejam realizadas pesquisas testando produtos naturais que possuam potencial hepatoprotetor e que atuem deprimindo o estresse oxidativo e estimulando a proteção contra danos ao DNA. No Brasil, realiza-se várias pesquisas sobre a atividade hepatoprotetora e genoproterota de diferentes própolis de Apis mellifera, entretanto não existem estudos com a própolis vermelha produzida no semiárido do Rio Grande do Norte. Sendo assim, a presente pesquisa teve por objetivos avaliar o efeito hepatoprotetor do extrato hidroetanólico da própolis vermelha produzida pela abelha Apis mellifera, obtido junto a apicultores do semiárido do Rio Grande do Norte. Foram determinadas a composição química e atividade antioxidante da própolis da referida abelha, o potencial hepatoprotetor, através da indução da cirrose experimental em ratos; além da avaliação in vitro do potencial antineoplásico da própolis em linhagem de células de carcinoma hepático humano (HepG2), e também do potencial genoprotetor em linhagem de células normais (L929), expost s o per xido de hidrog nio H2O2). As amostras apresentaram teores de fenois totais de 74,92±0,51 a 141,07±1,27 mg GAE/100g, flavonoides de 2,42± 0,17 a 8,35±0,28 mg QE/100g e atividade antioxidante IC50 de 129,10±0,49 a 54,14±1,50 g/ml. O extrato da própolis não apresentou citotoxicidade em células normais e apresentou efeito antigenotóxico ou genoprotetor, com percentuais de redução de genotoxicidade de 90,17% ±3,01; 71,15%±2,64 e 43,07%±2,64 respectivamente, para as concentr ções de 500, 250 e 100l/ml do extrato. Os resultados dos níveis séricos das enzimas indicadoras de lesão hepática alanina aminotrasferase (ALT) e aspartato aminotrasferase (AST), indicaram que o extrato hidroetanólico da própolis não causou toxicidade hepática e exerceu efeito hepatoprotetor frente ao dano hepático induzido pela tioacetamida (TAA). Através da avaliação macroscópica e histológica dos fígados foi possível também sugerir que o extrato da própolis analisado exerceu efeito hepatoprotetor na gravidade da cirrose, uma vez que nos fígados dos animais do grupo tratados foi possível constatar que os nódulos regenerativos característicos da cirrose foram menores e mais discretos, quando comparados aos dos animais do grupo cirrótico. Da mesma forma, houve redução significativa do percentual de colágeno do grupo tratado em relação ao grupo cirrótico, demonstrando o efeito hepatoprotetor da própolis, o qual foi capaz de reduzir o dano aos hepatócitos, embora não tenha sido verificada diferença estatística do peso dos fígados nos referidos grupos, a análise estereológica demonstrou que houve diferença significativa no percentual de hepatócitos e de colágenos entres esses grupos. Assim, conclui-se que o extrato da própolis vermelha apresenta composição química variada e promissoras atividades farmacológicas, destacando-se a antioxidante, não citotóxica, genoprotetora e hepatoprotetora, visto que exerceu efeito hepatoprotetor mediante a lesão hepática induzida pela TAA.

At present, one of the health problems that is increasingly prominent worldwide is liver disease. This factor contributes to the pharmaceutical industry developing new hepatoprotective drugs and conducting research testing natural products that have potential hepatoprotective and that act to depress oxidative stress and stimulating protection against DNA damage. In Brazil, several studies on the hepatoprotective and genoproterobic activity of different propolis of Apis mellifera are carried out, however there are no studies with the red propolis produced in the semi-arid region of Rio Grande do Norte. Therefore, the present research had the objective of evaluating the hepatoprotective effect of the hydroethanolic extract of the red propolis produced by Apis mellifera bee, obtained from beekeepers in the semi - arid region of Rio Grande do Norte. The chemical composition and antioxidant activity of the bee propolis, the hepatoprotective potential, through the induction of experimental cirrhosis in rats were determined; in addition to the in vitro evaluation of the antineoplastic potential of propolis in human hepatic carcinoma cell line (HepG2), and also the potential genotype in normal cell line (L929), exposed to hydrogen peroxide (H2O2). The samples had total phenotype contents from 74.92 ± 0.51 to 141.07 ± 1.27 mg GAE / 100g, flavonoids from 2.42 ± 0.17 to 8.35 ± 0.28 mg QE / 100g and antioxidant activity IC50 of 129.10 ± 0.49 to 54.14 ± 1.50 g / ml. The propolis extract did not present cytotoxicity in normal cells and presented antigenotoxic or genoprotective effect, with genotoxicity reduction percentages of 90.17% ± 3.01; 71.15% ± 2.64 and 43.07% ± 2.64, respectively, for the concentrations of 500, 250 and 100 l / ml of the extract. The results of serum levels of alanine aminotransferase (ALT) and aspartate aminotransferase (AST) hepatic enzymes indicated that the hydroethanolic extract of propolis did not cause liver toxicity and exerted a hepatoprotective effect against hepatic damage induced by thioacetamide (TAA). Through the macroscopic and histological evaluation of livers, it was also possible to suggest that the extract of the propolis analyzed exerted a hepatoprotective effect on the severity of cirrhosis, since in the livers of the animals of the treated group it was possible to verify that the regenerative nodules characteristic of cirrhosis were smaller and more discrete, when compared to the animals in the cirrhotic group. Likewise, there was a significant reduction in the percentage of collagen in the treated group compared to the cirrhotic group, demonstrating the hepatoprotective effect of propolis, which was able to reduce damage to hepatocytes, although no statistical difference was observed in livers weight in the stereological analysis showed that there was a significant difference in the percentage of hepatocytes and collagens among these groups. Thus, it is concluded that the extract of red propolis presents a varied chemical composition and promising pharmacological activities, being outstanding the antioxidant, non-cytotoxic, genoprotective and hepatoprotective, since it exerted a hepatoprotective effect through the hepatic lesion induced by TAA.