Major components of energy drinks (caffeine, taurine, and guarana) exert cytotoxic effects on human neuronal SH-SY5Y cells by decreasing reactive oxygen species production

Scope. To elucidate the morphological and biochemical in vitro effects exerted by caffeine, taurine, and guarana, alone or in combination, since they are major components in energy drinks (EDs). Methods and Results. On human neuronal SH-SY5Y cells, caffeine (0.125-2 mg/mL), taurine (1-16 mg/mL), and guarana (3.125-50 mg/mL) showed concentration-dependent nonenzymatic antioxidant potential, decreased the basal levels of free radical generation, and reduced both superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) activities, especially when combined together. However, guarana-treated cells developed signs of neurite degeneration in the form of swellings at various segments in a beaded or pearl chain-like appearance and fragmentation of such neurites at concentrations ranging from 12.5 to 50 mg/mL. Swellings, but not neuritic fragmentation, were detected when cells were treated with 0.5 mg/mL (or higher doses) of caffeine, concentrations that are present in EDs. Cells treated with guarana also showed qualitative signs of apoptosis, including membrane blebbing, cell shrinkage, and cleaved caspase-3 positivity. Flow cytometric analysis confirmed that cells treated with 12.5-50 mg/mL of guarana and its combinations with caffeine and/or taurine underwent apoptosis. Conclusion. Excessive removal of intracellular reactive oxygen species, to nonphysiological levels (or antioxidative stress), could be a cause of in vitro toxicity induced by these drugs. © 2013 Fares Zeidán-Chuliá et al.

The use of NaOCl in combination with CHX produces cytotoxic product

Objectives: The combination of sodium hypochlorite (NaOCl) and chlorhexidine (CHX) yields a precipitate potentially toxic (PPT). The aim of this study was to evaluate the tissue response to implanted polyethylene tubes filled with PPT-soaked fibrin sponge. Methods: Forty rats received four polyethylene tubes each; each tube was filled with fibrin sponge soaked by 2.5 % NaOCl, 2.0 % CHX, PPT (2.5 % NaOCl plus 2.0 % CHX), or not soaked (control). The observation time points were 7, 15, 30, 60, and 90 days. At each time point, eight animals were killed, and the tubes and surrounding tissues were removed, fixed, and prepared for light microscopic analysis by performing glycol methacrylate embedding, serial cutting into 3-μm sections, and hematoxylin-eosin staining. Qualitative and quantitative evaluations of the reactions were performed. Results were statistically analyzed by Kruskal-Wallis test (p < 0.05). Results: All chemical solutions caused moderate reactions at 7 days. On day 30, PPT group was more cytotoxic than the control group and the CHX group (p < 0.05). On days 15 and 60, PPT group was more cytotoxic than the control group (p < 0.05). On day 90, there was no statistically significant difference between the different groups. Conclusion: PPT is more cytotoxic than NaOCl and CHX alone, particularly in the short term. Clinical significance: Protocols which suggest the use of CHX and NaOCl must be revised because this mixture produces cytotoxic product. © 2013 Springer-Verlag Berlin Heidelberg.

Synthesis, characterization, x-ray structure, DNA cleavage, and cytotoxic activities of palladium(ii) complexes of 4-phenyl-3-thiosemicarbazide and triphenylphosphane

Complexes of the type [PdX(PPh3)(1)]X [1 = 4-phenyl-3- thiosemicarbazide; X = Cl- (2), Br- (3), I- (4), and SCN- (5)] have been synthesized and characterized by elemental analyses and IR, UV/Vis, and 1H and 13C NMR spectroscopy. The molecular structure of complex 4 was determined by single-crystal X-ray diffraction. The binding of the complexes with a purine base (guanosine) was investigated by 1H NMR spectroscopy and mass spectrometry, which showed the complexes to coordinate to guanosine through N7. A gel electrophoresis assay demonstrated the ability of 2-5 to cleave DNA plasmid. All the complexes were tested in vitro by means of the MTT assay for their cytotoxicity against two murine cell lines, LM3 (mammary adenocarcinoma) and LP07 (lung adenocarcinoma), and compared with cisplatin. Complexes 2-5 exhibited good cytotoxicity that surpasses that of cisplatin in the case of LM3. A series of thiosemicarbazide/phosphane palladium(II) complexes have been synthesized and fully characterized. These complexes are able to cleave DNA plasmid and show cytotoxicity against adenocarcinoma (mammary LM3 and lung LP07), surpassing the cytotoxicity of cisplatin in the case of LM3. Copyright © 2013 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.

Cytotoxic action of Brazilian propolis in vitro on canine osteosarcoma cells

Osteosarcoma (OSA) is a primary bone neoplasm frequently diagnosed in dogs. The biology of OSA in pet dogs is identical to that of pediatric patients, and it has been considered an excellent model in vivo to study human OSA. Since the individual response to chemotherapy is unpredictable and considering that propolis is a natural product with several biological properties, this work evaluated the cytotoxic action of propolis on canine OSA cells. The primary cell culture of canine OSA was obtained from the tumor of a dog with OSA. Cell viability was assessed after incubation with propolis, 70% ethanol (propolis solvent), and carboplatin after 6, 24, 48, and 72 h. Cell viability was analyzed by the crystal violet method. Data showed that canine OSA cells were sensitive to propolis in a dose- and time-dependent manner and had a distinct morphology compared to control. Its solvent (70% ethanol) had no effect on cell viability, suggesting that the cytotoxic action was exclusively due to propolis. Our propolis sample exerted a cytotoxic effect on canine OSA cells, and its introduction as a possible therapeutic agent in vivo could be investigated, providing a new contribution to OSA treatment. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.

Synthesis, cytotoxic activity and DNA interaction of Pd(II) complexes bearing N′-methyl-3,5-dimethyl-1-thiocarbamoylpyrazole

A new series of complexes of general formulae [PdX2(tmdmPz)] {X = Cl (1), Br (2), I (3), SCN (4); tmdmPz = N′-methyl-3,5-dimethyl-1- thiocarbamoylpyrazole} have been synthesized and characterized by elemental analysis, molar conductivities, IR, 1H and 13C{ 1H} NMR spectroscopy. In these complexes, the tmdmPz coordinates to Pd(II) center as a neutral N,S-chelating ligand. The geometries of the complexes have been optimized with the DFT method. Cytotoxicity evaluation against LM3 (mammary adenocarcinoma) and LP07 (lung adenocarcinoma) cell lines indicated that complexes 1-4 were more active than cisplatin. The binding of the complexes with a purine base (guanosine) was investigated by 1H NMR and mass spectrometry, showing that the coordination of guanosine occurs through N7. Electrophoretic DNA migration studies showed that all of them modify the DNA tertiary structure. © 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Cytotoxic, genotoxic/antigenotoxic and mutagenic/antimutagenic effects of the venom of the wasp Polybia paulista

Hymenoptera venoms are constituted by a complex mixture of chemically or pharmacologically bioactive agents, such as phospholipases, hyaluronidases and mastoparans. Venoms can also contain substances that are able to inhibit and/or diminish the genotoxic or mutagenic action of other compounds that are capable of promoting damages in the genetic material. Thus, the present study aimed to assess the effect of the venom of Polybia paulista, a neotropical wasp, by assays with HepG2 cells maintained in culture. The cytotoxic potential of the wasp venom, assessed by the methyl thiazolyl tetrazolium assay (MTT assay), was tested for the concentrations of 10μg/mL, 5μg/mL and 1μg/mL. As these concentrations were not cytotoxic, they were used to evaluate the genotoxic (comet assay) and mutagenic potential (micronucleus test) of the venom. In this study, it was verified that these concentrations induced damages in the DNA of the exposed cells, and it was necessary to test lower concentrations until it was found those that were not considered genotoxic and mutagenic. The concentrations of 1ng/mL, 100pg/mL and 10pg/mL, which did not induce genotoxicity and mutagenicity, were used in four different treatments (post-treatment, pre-treatment, simultaneous treatment with and without incubation), in order to evaluate if these concentrations were able to inhibit or decrease the genotoxic and mutagenic action of methyl methanesulfonate (MMS). None of the concentrations was able to inhibit and/or decrease the MMS activity. The genotoxic and mutagenic activity of the venom of P. paulista could be caused by the action of phospholipase, mastoparan and hyaluronidase, which are able to disrupt the cell membrane and thereby interact with the genetic material of the cells or even facilitate the entrance of other compounds of the venom that can act on the DNA. Another possible explanation for the genotoxicity and mutagenicity of the venom can be the presence of substances able to trigger inflammatory process and, consequently, generate oxygen reactive species that can interact with the DNA of the exposed cells. © 2013 Elsevier Ltd.

Avaliação do efeito de derivados de parede celular de levedura de cana-de-açúcar (Saccharomyces cerevisiae) sobre a resposta imune de cães adultos

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Investigação das propriedades citotóxicas e imunológicas de complexos de paládio(II) in vitro utilizando o modelo experimental de Ehrlich

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo da atividade anti-tumoral de abrina em tumor mamário murino e sua influência no sistema imune

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efeito dos componentes obtidos de qualea multiflora sobre modelo tumoral mamário murino e sua influência no sistema imunológico

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Papel das Yops de yersinia pseudotuberculosis na modulação da resposta imune celular durante infecção experimental

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Modelo experimental de imunossupressão com ciclofosfamida em Rattus norvegicus da linhagem wistar e primatas não humanos da especie Cebus apella: análise genotoxicológica

Foi estabelecido um modelo de imunossupressão em roedores por inoculação do agente alquilante Ciclofosfamida (CY). A administração de 50 mg/kg de CY em ratos Wistar provocou uma significante diminuição dos parâmetros de celularidade e peso relativo dos órgãos linfóides. Pela análise da titulação de anticorpos, do ensaio sobre as células formadoras de placa e do teste de hemólise foi comprovada que a imunidade humoral dos roedores sofreu supressão. Foram realizadas quatro inoculações desse imunossupressor e a periodicidade entre as inoculações foi determinada pela recuperação dos níveis de normalidade dos parâmetros supracitados. A alteração na contagem diferencial de células sanguíneas brancas representou o maior efeito adverso da CY, observado nos parâmetros de laboratório analisados nos Cebus apella. Nas duas vezes que foi administrada a droga houve redução no número de linfócitos e posteriormente diminuição de neutrófilos, porém somente na segunda foi observada a imunossupressão. Visto a proximidade filogenética dos primatas não humanos, este desenho experimental será de suma importância para o estudo de tumores em diversas fases do desenvolvimento e principalmente para testes de novos fármacos e esquemas terapêuticos. Com relação às análises de genotoxicidade da CY podemos concluir que em ratos Wistar, as administrações de CY aumentaram significativamente a freqüência de micronúcleos em eritrócitos policromáticos (MN PCEs) e provocaram efeito citotóxico (P<0.05). Em C. apella, os linfócitos do sangue periférico, após o tratamento com CY apresentaram um aumento significativo da media de MN/1000 células em relação aos linfócitos controle (P<0.05). A concentração de CY de 50mg/kg, em C. apella, corresponde à concentração DL50 da droga, visto que 50% desses animais morreram durante o experimento de imunossupressão. Até o desenvolvimento deste trabalho, não se conhecia a concentração correspondente ao DL50 nessa espécie. Ao comparamos as duas espécies de animais utilizadas neste trabalho, os primatas não humanos têm uma recuperação imune mais rápida em relação aos ratos Wistar. Provavelmente a capacidade de metabolização da droga seja mais eficaz em C. apella. Nossos resultados apóiam, portanto, que os primatas não humanos constituem os melhores modelos experimentais devido a sua grande proximidade evolutiva e filogenética com o ser humano.

Avaliação in vitro dos possíveis efeitos citotóxicos e genotóxicos do alcalóide julocrotina em linfócitos humanos

A leishmaniose é considerada um problema de saúde pública, principalmente devido à presença de diferentes espécies enzoóticas de Leishmania, envolvendo muitos hospedeiros e diferentes insetos vetores. Os antimoniais pentavalentes permanecem como as drogas de primeira escolha para o tratamento das leishmanioses há mais de 50 anos, no entanto, sua utilização vem sendo comprometida devido, principalmente, a resistência desenvolvida pelo parasita ao medicamento. Assim, a escolha de drogas derivadas de plantas baseada no estudo e utilização de práticas da medicina tradicional devem aparecer como nova estratégia para o controle da leishmaniose. No entanto, é importante verificar que algumas destas drogas podem ser tóxicas ao organismo, podendo inclusive apresentar propriedades genotóxicas, causando alterações no DNA com conseqüente aumento no risco de carcinogênese. A Julocrotina (2-[N-(2-methylbutanolyl)]- N-phenylethylglutarimide) é um alcalóide glutarimida isolado da espécie Croton pullei var. glabrior Lanj. Euphorbiaceae), encontrada amplamente na Floresta Amazônica e conhecido por possuir potente efeito leishmanicida. Desta forma, no presente estudo avaliamos o efeito citotóxico e genotóxico da Julocrotinaa partir do Ensaio do MTT e Ensaio do Cometa (versão alcalina) em cultura de linfócitos humanos. Como resultado, o alcalóide não demonstrou citotoxicidade em linfócitos humanos nas concentrações testadas. No entanto, a julocrotina mostrou-se genotóxica para linfócitos humanos tratados com a maior concentração (632μM) da substância. Apesar dos resultados de citotoxicidade parecem promissores no que diz respeito ao uso da julocrotina no tratamento da leishmaniose, o efeito genotóxico observado reforça a necessidade de se obter as devidas precauções quanto ao seu uso como fitoterápico leishmanicida.

Indução de escleróticas in vitro e análise da resposta imune dos pacientes de cromoblastomicose em tratamento com itraconazol

A cromoblastomicose (CBM) é uma doença fúngica crônica que acomete a pele, caracterizada pelo desenvolvimento de lesões polimórficas, que apresentam infiltrado inflamatório granulomatoso na presença de células escleróticas, patognomônicas desta doença. Um dos objetivos deste estudo foi avaliar a indução de células escleróticas por meios naturais, com biomassas de Bactris gasipaes e de Theobroma grandiflorum, cujas respectivas espécies induziram in vitro células escleróticas similares àquelas encontradas nos tecidos de lesões humanas, em 10 e 2 dias, respectivamente, o que viabilizou a produção de um meio indutor em pó, já disponibilizado a outros grupos que estudam a CBM. Outro objetivo foi avaliar a imunopatologia da CBM nos pacientes, antes e durante a utilização de itraconazol (ITZ). Para isto, foi utilizada a técnica de ELISA para as citocinas TNF-, IL-4 e IL-10 circulantes, e a imunohistoquímica de biópsias das lesões em diferentes tempos de tratamento – que permitiu analisar as alterações quantitativas e qualitativas dos tipos celulares durante 12 meses do tratamento com ITZ na dose de 200 mg/dia – com anticorpos anti-CD20, anti-CD8 e anti-CD68. Quanto as citocinas, a IL-10 circulante não mostrou nenhuma mudança significativa, enquanto IL-4 e TNF-α apresentaram um aumento da titulação ao longo de 12 meses de tratamento. Em relação à imunofenotipagem, houve uma diminuição significativa no processo inflamatório e nos infiltrados celulares durante 3 e 6 meses do tratamento, enquanto que apenas aos 12 meses houve a regressão significativa do número de escleróticas. A Imunofenotipagem revelou que os macrófagos estão localizados principalmente nas áreas centrais do granuloma, enquanto que as células TCD8+ estão na periferia e as células TCD20+ encontram-se homogeneamente distribuídas, com um aumento significativo após 6 meses do tratamento, retornando aos níveis iniciais após um ano. Os macrófagos e linfócitos citotóxicos são recrutados para o sítio de infecção durante o tratamento, apresentando um aumento significativo após 12 meses de tratamento com ITZ. Estes resultados demonstram que a formação do granuloma na CBM é semelhante àqueles observados em outras doenças infecciosas granulomatosas, e que a presença de IL-4 e IL-10 podem estar relacionadas com a persistência do fungo nas lesões e com a dificuldade de cura observada nestes pacientes.

Avaliação in vitro dos possíveis efeitos citotóxicos, genotóxicos e mutagênicos das drogas antimaláricas artemisinina e artemeter em linfócitos humanos

A artemisinina é uma substância extraída da planta chinesa Artemisia annua L., sendo bastante utilizada na medicina natural como um terapêutico em várias patologias. Já o artemer é uma substância sintetizada a partir da artemisinina. Estas drogas se enquadram em um grupo especial de moléculas denominadas de lactonas sesquiterpênicas sendo amplamente administradas na terapêutica da malária. Embora sejam considerados eficientes anti-maláricos, muito pouco se sabe sobre os efeitos genotóxicos e citotóxicos destes fármacos. Portanto, no presente trabalho, avaliamos os efeitos citotóxicos, genotóxicos e mutagênicos da artemisinina e do artemeter em cultura de linfócitos humanos por meio do ensaio cometa, do teste do micronúcleo e do ensaio de citotoxicidade para detecção de necrose e apoptose por marcação fluorescente diferencial com laranja de acridina/brometo de etídio (LA/BE), respectivamente. Nossos resultados demonstraram um aumento significativo (p<0,05) no índice de dano do DNA avaliado pelo ensaio do cometa, bem como na frequência de micronúcleos em ambas as substâncias testadas. Foi observado também, que apenas a artemisinina induziu um aumento estatisticamente significativo (p<0.05) no número de células necróticas nos linfócitos em 48 h de tratamento. Desta forma, demonstrou-se em nosso trabalho, que estas duas drogas exercem efeitos citotóxicos, genotóxicos e mutagênicos em culturas de linfócitos humanos, nas condições avaliadas. Nossos dados apontam a necessidade de cautela no uso de tais medicamentos, uma vez que efeitos genotóxicos/mutagênicos podem aumentar o risco de carcinogênese.