Correlação entre hábitos alimentares, estado nutricional e câncer colorretal em moradores de Cascavel-PR e a utilização de ß-hidroxi-ß-metilbutirato na terapia antineoplásica e anticaquética

Abstract

O câncer é uma doença de causa multifatorial, influenciada por fatores genéticos e ambientais, tendo relevância epidemiológica mundial. Este trabalho foi desenvolvido em duas etapas com o objetivo de 1-Avaliar a influência dos hábitos alimentares, estado nutricional e índice inflamatório da dieta (eDII) na carcinogênese colorretal em moradores de Cascavel-Paraná; 2- Investigar in vivo a interferência do ß-hidroxi-ß- metilbutirato na ação antitumoral da doxorrubicina e na modulação de vias metabólicas relacionadas à caquexia tumoral. Na primeira etapa, foram incluídos pacientes com câncer colorretal (CCR) e indivíduos saudáveis, sendo todos avaliados quanto ao estado nutricional e hábitos alimentares. O eDII foi calculado a partir da frequência de consumo de alimentos anti e pró-inflamatórios. Foram incluídos 356 indivíduos com prevalência do gênero masculino (53,3%) e idade acima de 50 anos (81,7%). 38,2% dos indivíduos CCR eram fumantes ou ex-fumantes, 69,1% apresentavam sobrepeso e 15,7% diabetes. A ingestão de pão e arroz branco (OR 1365,8; p<0,001), carne processada (OR 227,35; p=0,001) e a ingestão insuficiente de frutas (OR40,569; p=0,039) aumentaram o risco de CCR, assim como o eDII maior que 0 (OR 55,83; p<0,001) e 3 (OR 66,75; p<0,001) para mulheres e homens, respectivamente. Concluiu- se que em Cascavel-PR o gênero masculino, o tabagismo, o excesso de peso e o padrão alimentar foram relacionados ao CCR, sendo esta a primeira evidência científica que associou o eDII à carcinogênese colorretal na população brasileira. Na segunda etapa, camundongos Balb/c foram divididos em 5 grupos: Normal, Controle, Doxo (1mg/kg/dia), HMB (617,3mg/kg/dia) e Doxo+HMB, tratados via intraperitoneal durante 9 dias. Os animais foram sacrificados para coletar líquido ascítico para avaliação do tipo de morte celular e expressão de proteínas (Bax, Bcl-xl, p53 e COX-2). Os músculos gastrocnêmios e sóleos foram coletados para determinar o peso e o conteúdo de IL-1ß, IL-6, e a gordura subcutânea e mesentérica. O sangue foi coletado para a determinação da proteína C-reativa (PCR). Em relação ao controle, todos os tratamentos inibiram o crescimento tumoral (Doxo 42%, HMB 28% e Doxo+HMB35%), entretanto, sem diferença estatística entre Doxo e Doxo+HMB. Os tratamentos Doxo e Doxo+HMB reduziram as células viáveis em relação ao controle, induzindo morte celular por necrose (36%) e apoptose (39,4%), respectivamente. Todos os tratamentos aumentaram a expressão de p53, mas sem diferença entre eles, além de elevarem a relação Bax/Bcl-xL ativando a via intrínseca da apoptose. HMB, por exercer efeito antiproliferativo, não aumentou o tempo de sobrevida dos animais, já os tratamentos com Doxo e Doxo+HMB elevaram este parâmetro, sem diferença entre eles. A ingestão alimentar dos animais tratados com Doxo e HMB não diferiram do controle, entretanto Doxo+HMB reestabeleceu a ingestão em relação ao grupo saudável. Todos os tratamentos reduziram a perda de peso dos animais em relação ao controle (Doxo54%; HMB 17% e Doxo+HMB 75%), sem diferença no peso úmido e seco do sóleo. Em relação ao controle e a Doxo, respectivamente, Doxo+HMB aumentou o peso úmido do gastrocnêmio (47 e 26%), reduziu a expressão de COX-2 nas células do TAE (55 e 53%) e os níveis de IL-1ß no gastrocnêmio (47 e 43%). Doxo elevou os níveis séricos de proteína C-reativa (2,4 mg/L) que foi atenuado por Doxo+HMB (0,2 mg/L). Neste modelo tumoral, o HMB modulou a via do ácido araquidônico, diminuindo a expressão de COX-2 e regulando a razão Bax/Bcl-xl, desencadeando a via intrínseca da apoptose, além de reduzir IL-1ß no gastrocnêmio e os níveis séricos de PCR, preservando a musculatura esquelética dos animais e revertendo a caquexia tumoral.

Abstract: Cancer is a disease of multifactorial cause, influenced by genetic and environmental factors, having worldwide epidemiological relevance. This work was developed in two stages 1-To assess the influence of eating habits, nutritional status and dietary inflammatory index (eDII) on colorectal carcinogenesis in residents of Cascavel-Paraná; 2- To investigate in vivo the interference of ß-hydroxy-ß-methylbutyrate in the antitumor action of doxorubicin and in the modulation of metabolic pathways related to tumor cachexia. In the first stage, patients with colorectal cancer (CRC) and healthy individuals were included, and assessed for nutritional status and eating habits. The eDII index was calculated from the frequency of consumption of anti- and pro- inflammatory foods. A total of 356 individuals with a male gender (53.3%) and over 50 years of age (81.7%) were included. 38.2% of CRC individuals were smokers or ex- smokers, 69.1% were overweight and 15.7% were diabeties. White bread and rice (OR 1365.8; p <0.001), processed meat (OR 227.35; p = 0.001) and insufficient fruit intake (OR 40.569; p = 0.039) increased the risk of CRC, as well as eDII greater than 0 (OR 55.83; p <0.001) and 3 (OR 66.75; p <0.001) for women and men, respectively. It was concluded that in Cascavel-PR the male gender, smoking, overweight and dietary pattern were related to CRC, consisting the first scientific evidence that associated eDII with colorectal carcinogenesis in the Brazilian population. In the second stage, Balb/c mice were divided into 5 groups: Normal, Control, Doxo (1mg/kg/day), HMB (617.3mg/kg/day) and Doxo+HMB, treated intraperitoneally for 9 days. The animals were sacrificed to collect ascitic fluid to evaluate the type of cell death and protein expression (Bax, Bcl-xl, p53 and COX-2). The gastrocnemius and soleus muscles were collected to determine the weight and content of IL-1ß, IL-6, and subcutaneous and mesenteric fat. Blood was collected for the determination of C-reactive protein (CRP). Comparing to controls, all treatments inhibited tumor growth (Doxo 42%, HMB 28% and Doxo+HMB 35%), with no statistical difference between Doxo and Doxo+HMB. The treatments Doxo and Doxo+HMB reduced the viable cells in relation to the controls, inducing cell death by necrosis (36%) and apoptosis (39.4%), respectively. All treatments increased p53 expression, but with no difference between them, in addition to raising the Bax/Bcl-xL ratio by activating the intrinsic pathway of apoptosis. HMB, due to its antiproliferative effect, did not increase the survival time, since the treatments with Doxo and Doxo+HMB increased this parameter, with no difference between them. The food intake of animals treated with Doxo and HMB did not differ from controls, however Doxo+HMB reestablished the intake in relation to the healthy group. All treatments reduced the weight loss compared to controls (Doxo 54%; HMB 17% and Doxo+HMB 75%), with no significant differences in the wet and dry soleus weight. In relation to controls and Doxo, Doxo+HMB increased the wet weight of the gastrocnemius (47 and 26%), reduced the expression of COX-2 in TAE cells (55 and 53%) and the levels of IL-1ß in gastrocnemius (47 and 43%), respectively.Doxo increased serum levels of C-reactive protein (2.39 mg/L) which was attenuated by Doxo+HMB (0.2 mg/L). In this tumor model, HMB modulated the arachidonic acid pathway, decreasing the expression of COX-2 and regulating the Bax/Bcl-xl ratio, triggering the intrinsic pathway of apoptosis, in addition to reducing IL-1ß in the gastrocnemius and serum levels of CRP, thereby preserving the skeletal muscles of animals and reversing tumor cachexia.