V-009 - Universidad Nacional del Nordeste

Resumen: V-009
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDEST E
Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2006
Disminución del desarrollo de Focos de Criptas Displásicas
en el colon de ratas suplementadas con ácido butírico*
Catuogno, María S. - Montenegro, María A. - Sánchez Negrette, Marcial
Cátedra Patología General y Sistemática. Facultad de Ciencias Veterinarias de la UNNE.
Sargento Cabral 2139 – Corrientes 3.400 – E- mail: patgral@vet.unne.edu.ar
*Trabajo subsidiado por la SGCyT- UNNE.
Introducción
El rol de la dieta en la prevención del cáncer de colon cada vez adquiere mayor importancia. Estudios epidemiológicos
destacan que las sociedades que consumen dieta con alto contenido de carne roja y grasa de origen animal, tienen mayor
incidencia de cáncer de colon, explicando en parte el elevado porcentaje de esta afección en Argentina y Uruguay,
históricamente grandes consumidores de carnes rojas (4,11,12,13). Por otra parte estudios experimentales con animales de
laboratorio han determinado que no todas las grasas son nocivas para el organismo, así diversos componentes de la
leche bovina son considerados como potenciales inhibidores del proceso de la carcinogénesis. Tales componentes lo
constituyen la esfingomielina, el ácido linoleico conjugado, la vitamina A, beta caroteno, la vitamina D, el calcio y el
ácido butírico (9).
El ácido butírico juega un importante rol en la regulación del crecimiento celular. En este sentido es un inhibidor de la
proliferación celular y un potente inductor de diferenciación in Vitro para una amplia variedad de células neoplásicas,
incluyendo leucemia, linfoma, glándula mamaria, colon, recto, hígado, cervix y ovario (2,6,8) .
Los modelos experimentales con animales de laboratorio brindan una excelente oportunidad para el estudio de procesos
tumorales y lesiones preneoplásicas (5,7). Así, el estudio de estados preneoplásicos en el colon, es posible mediante la
identificación de dos tipos de lesiones conocidas como Focos de Criptas Aberrantes (FCA) (3,5,7) y Focos de Criptas
Displásicas (FCD) (1). Los FCA son lesiones encontradas tanto en roedores tratados con carcinógenos, como en forma
espontánea en seres humanos, y representan el estado inicial del cáncer colónico. El estudio de FCA es realizado en
trozos de intestino observados bajo lupa y en cortes histológicos. Dichos FCA abarcan lesiones en criptas con
fenómenos proliferativos, hiperplásicos, diferentes grados de displasia y pequeños adenomas (1,3). Por otra parte, los
FCD están formados por áreas focales de criptas con diferentes grados de displasia, luces dilatadas y en ocasiones de
contornos irregulares, con marcada basofília celular, frecuentes figuras mitóticas, disminución de células mucosas, así
como estratificación y pérdida de la polaridad. Los FCD comprometen sólo la mucosa y no van más allá de la muscular
de la mucosa (10).
El objetivo del presente trabajo consiste en determinar el efecto anticancerígeno de un componente normal de la leche
como lo es el ácido butírico sobre el desarrollo de Focos de Criptas Displásicas en el colon de ratas tratadas con el
carcinógeno 1,2-dimetilhidrazina (DMH).
Materiales y Métodos
Fueron utilizadas ratas Wistar, machos, de 6 semanas de edad, con un peso promedio de 160 gr. Las mismas fueron
alojadas en jaulas individuales en ambiente con temperatura controlada de 21 ºC, mantenidas con agua y dieta adlibitum. El ácido butírico (AcBu) fue administrado en el agua de bebida a la concentración de 4 mg/ml. Los FCD en el
intestino grueso fueron inducidos mediante una inyección subcutánea semanal de DMH durante 17 semanas a la dosis
de 20 mg/kg de peso corporal.
Los animales fueron divididos al azar en dos grupos con diferentes lotes de la siguiente manera: Grupo Control (sin la
administración de DMH) compuesto por lote 1 (sin tratamiento. n=10), lote 2 (tratado con AcBu. n=20) y Grupo
experimental (con la administración de DMH) compuesto por lote 3 (tratado sólo con DMH n=20), lote 4 (tratado con
DMH + AcBu. n=20). Se utilizó ácido butírico con pureza 99% de Sigma-Aldrich. El AcBu fue administrado en el
agua de bebida 14 días antes del primer tratamiento con DMH y continuado hasta el momento del sacrificio de los
animales transcurridas las 26 semanas de experiencia.
La DMH (Symetrical Dimethylhydrazine Dihydrochloride – Sigma, Chem. Co-) fue preparada como una solución
madre conteniendo 400 mg de DMH disuelta en 100 ml de agua destilada estéril conteniendo 37 mg de EDTA como
agente estabilizador y mantenida a pH 6,5 con hidróxido de sodio. Esta solución fue preparada cada semana, momentos
antes de cada inoculación.
Todos los animales fueron sacrificados 8 semanas posteriores a la última dosis de DMH. En cada uno de los animales el
intestino grueso en su totalidad fue extraído, abierto longitudinalmente y colocado sobre una plancha de cartón, fijado
con formol bufferado al 10 % durante 24 horas, procesado por la técnica histológica clásica para bloques parafinados,
cortado en micrótomo tipo Minot, en 5µm de espesor y coloreados con la técnica de Hematoxilina-Eosina.
Fueron analizados cortes histológicos de cada uno de los segmentos del intestino grueso (ciego, colon proximal, colon
distal y recto) a fin de detectar, localizar y caracterizar a los FCD.
Resumen: V-009
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDEST E
Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2006
Resultados
Los FCD fueron observados en la mayoría de los animales tratados con DMH, en ciego, colon proximal (CP), colon
distal (CD) y recto. En el lote tratado con AcBu se observó una significativa menor incidencia de FCD (n= 50),
comparado con el lote que solo recibió DMH (n= 117). Los FCD se localizaron en ambos lotes con mayor frecuencia
en el colon distal, 34 (68%), y 68 (58,12%) para el lote Ac Bu y lote DMH respectivamente. El número y localización
de los FCD se encuentran en la tabla 1.
Estos FCD se caracterizaron por comprometer grupos de 1 a 10 criptas, hasta grupos con numerosas criptas, ubicándose
en la superficie de la mucosa, en su parte media o comprometiendo casi todo el espesor de la misma. Los mismos se
caracterizaron por marcada basofilia citoplasmática, disminución y/o ausencia de células caliciformes, núcleos
prominentes con cromocentros gruesos y evidente nucléolo; en ocasiones estratificación celular y pérdida de la
polaridad, así como dilatación y formación de pseudopapilas y/o formación de brotes glandulares.
No se observaron diferencias significativas entre los diferentes lotes con respecto a la localización de los FCD en las
diferentes porciones del intestino grueso; no obstante las ratas suplementadas con AcBu mostraron menor número de
FCD.
Tabla 1: Frecuencia y localización anatómica en las diferentes porciones del intestino grueso de FCD en ambos lotes
tratados con 1,2-DMH.
Lote
DMH
AcBu + DMH
Nº de ratas
n = 20
n = 19
Nº de FCD
117
50
Nº de ratas, sin FCD
1
3
Recto
2 (1,71%)
2 (4%)
Colon Distal
68 (58,12%)
34 (68%)
Colon proximal
34 (29,06%)
12 (24%)
Ciego
13 (11,11%)
2 (4%)
( ) Corresponde al porcentaje de FCD en cada segmento del intestino grueso, sobre el total de cada lote.
Discusión y conclusiones
El ácido butírico juega un rol importante en la regulación del crecimiento celular, promueve la proliferación lenta de
células así como la actividad de las enzimas del ribete en cepillo. También estimula la proliferación de criptas normales.
A nivel molecular causa acetilación de histonas, induce apoptosis y regula la expresión de varios oncogenes, induce
apoptosis y posee efectos antiinflamatorios. Sus efectos anticancerígenos fueron investigados utilizando butirato de
sodio como fuente de ácido butírico. El mismo fue administrado vía oral y de manera intracecal en altas
concentraciones. Algunos resultados mostraron efectos promotores mientras que otros presentaron efectos
anticancerígenos. Intentando demostrar que era el sodio y no el butirato el responsable del aumento de neoplasias
colónicas, otros autores trabajaron con tributirina sin obtener diferencias en áreas focales de displasia o tumores
colónicos.
Nosotros trabajamos con AcBu puro diluido en agua y obtuvimos como resultado una marcada disminución del número
de FCD, comparado con casi el doble de los hallados en el lote DMH. Este dato respalda la teoría de que diversos
componentes de la dieta juegan un rol importante en el desarrollo del cáncer de colon, tanto en seres humanos como en
animales de experimentación.
Bibliografía:
1- Bird, R.P.; Wood, C.K.(2000) The significance of aberrant crypt foci in understanding the pathogenesis of colon
cancer. Toxicol. Lett. 15:395-402.
2- Chen, Z.X.; Breitman, T.R. (1994). Tributyrin: A prodrug of butyric acid for potential - clinical application in
differentiation therapy. Cancer Res. 54: 3494-3499.
3- Fenoglio-Preiser, C.M.; Noffsinger, A.(1999) Aberrant crypt foci: A review . Toxicol. Pathol: 27:632-642.
4- Haenszel, W.; Berg, J.W,; Kurihara,M.; Locke, F,V.(1976). Large-bowel cancer in Hawaiian Japanese. J.Natl.
Cancer.Inst. 51:1764-1799.
5- Mc Lellan, E.A.; Medline, A; Bird, R.P.( 1991) Dose response and proliferative characteristics of aberrant crypt foci:
putative preneoplastic lesions in the rat colon. Carcinogenesis 12: 2093-2098.
6- Nichenametla, S.N.; South, E.H.; Exon, J.H. (2004). Interaction of Conjugated Linoleic Acid , Sphingomyelin, and
Butyrate on formation of colonic aberrant crypt foci and immune functions in rats. Journal of Toxicology and
Environmental Health, Part A, 67: 469-481.
Resumen: V-009
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDEST E
Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2006
7- Otori, K.; Sugiyama, K.; Hasebe, T.; Fukushima, S.; Esumi, H.(1995). Emergente of adenomatous aberrant crypt
foci, (ACF) from hyperplastic ACF with concomitant increase in cell proliferation. Cancer Res. 55: 4743-4746.
8- Pryde, S.E.; Duncan, S.H.; Hold, G.L.; Stewart, C.S.; Flint, H.J. (2002). The microbiology of butyrate formation in
the human colon. FEMS Microbiology Letters 217: 133-139.
9- Sánchez Negrette, M.; Montenegro, M. A.;Lértora, W.J.; Catuogno, M.S. Disminución del número de tumours
intestinales inducidos por 1,2-dimetilhidrazina en ratas alimentadas con leche descremada. (2005) Revista Veterinaria.
16.Nº 1 : 28-31. (50)
10- Ward, J.M.; Rise, J.M.; Roller, P.P.; Wenk, M. (1977) Natural history of intestinal neoplasms induced in rats by a
single inyection of methyl (acetoxymethyl) nitrosamine. Cancer Res. 37:3046-3052.
11- Wynder, E.L.; Kajitani, T.; Ishikawa, T.; Dodo, H.; Takano, A. (1969) Environmental factors of cancer of the colon
and rectum. II, Japanese Epidemiological data. Cancer 23:1210-1220.
12- Wynder, E.L.; Reddy, B.S.(1973) Studies of large bowel cancer: Human leads to experimental application. J.Natl.
Cancer. Inst. 50:1099-1106.
13- Wynder, E.L.; Shigematsu, T. (1977) Environmental factors of cancer of the colon and rectum. Caner 20:15201561.