Cito, geno e mutagenicidade de suplementos desportivos whey protein e seus efeitos na modulação gênica e estado rewdox celular, in vitro e in vivo

Abstract

RESUMO:O Brasil é um dos países em que mais cresce o consumo de suplementos alimentares. A busca por estes suplementos frequentemente está associada aos benefícios que proporcionam. Na atualidade, o uso de suplementos alimentares é considerado lícito, pois são classificados como produtos de suplementação dietética e dos inúmeros suplementos dietéticos comercializados, a suplementação proteica ou whey protein, produto derivado do soro do leite, é um dos mais conhecidos. Sua popularidade está relacionada ao caráter nutricional destes produtos, que são compostos principalmente por proteínas, carboidratos, minerais e lipídeos. A proteína do soro de leite é comercialmente categorizada por concentração proteica, sendo que o concentrado de proteína pode conter até 80% de proteína total em volume, enquanto a composição do isolado de proteína normalmente excede 90% do total de proteínas por volume. Contudo, a ingestão excessiva de proteínas pode ser prejudicial, podendo afetar o metabolismo hepático e renal, já que muitos subprodutos do metabolismo proteico têm sua síntese e excreção nesses órgãos. Com base nos dados apresentados, este trabalho buscou avaliar os efeitos citotóxicos, genotóxicos e sobre a expressão gênica de três diferentes marcas (I, M e P) de suplementos desportivos whey protein, dos tipos isolado (i) e concentrado (c), em células de hepatoma humano (HepG2/C3A) e adenocarcinoma renal (786-O) in vitro, bem como a genotoxicidade em células da medula óssea de ratos Wistar e o estado redox hepático destes ratos. As metodologias in vitro envolveram o ensaio do MTT, cometa e a modulação da expressão dos genes GADD45a, mTOR, MYC e P21 pela qRT-PCR. In vivo os testes utilizados foram o micronúcleo em células da medula óssea e o homogenato hepático, nos quais foram avaliados os níveis de glutationa reduzida (GSH) e de hidroperóxido de lipídeo (LOOH), e a atividade da glutationa S-transferase (GST), catalase (CAT) e mieloperoxidase (MPO). As análises mostraram in vitro, a ação citotóxica dos compostos em ambas as linhagens, sendo mais responsivo em 786-O. Os compostos demonstraram ainda, ação genotóxica nas duas linhagens avaliadas e a concentração de 0,2mg/mL de Whey Mi inibiu a expressão do gene P21 em células renais, Mc na mesma linhagem inibiu a expressão dos genes P21 e MYC em 24 horas de exposição. Em células hepáticas, Mi inibiu o gene GAD45a e Mc aumentou a expressão do gene MYC.. In vivo, os resultados da razão de eritrócitos policromáticos e normocromáticos não evidenciaram resposta significativa para a citotoxicidade, entretanto, no ensaio do micronúcleo os suplementos Ii, Ic, Mi, Mc e Pi foram significativos para a avaliação da atividade genotóxica, e ainda foi observado o aumento significativo na atividade de GST, CAT e MPO, e elevados níveis de LOOH, caracterizando estresse oxidativo. Portanto, os resultados obtidos no presente estudo demonstram que os whey, isolado e concentrado, são capazes de interferir na citotoxicidade celular, alterações em nível de DNA, provocar aumento da expressão do gene MYC em HepG2/C3A, e ainda alterar algumas enzimas e produto envolvidos no combate de ROS, justificando a necessidade de cautela no uso destes suplementos e a necessidade de pesquisas afim de identificar seus reais efeitos no organismo humano. Palavras-chave: Micronúcleo. Ensaio do Cometa. Expressão Gênica. Enzima Metabólica. ROS.

ABSTRACT:Brazil is one of the fastest growing countries in the consumption of dietary supplements. The search for these supplements is often associated with the benefits they provide. Currently, the use of dietary supplements is considered licit, since they are classified as dietary supplementation products and the numerous dietary supplements marketed, whey protein, whey protein supplementation is one of the best known. Its popularity is related to the nutritional character of these products, which are composed mainly by proteins, carbohydrates, minerals and lipids. Whey protein is commercially categorized by protein concentration, the protein concentrate may contain up to 80% total protein by volume, while the protein isolate composition usually exceeds 90% of the total protein by volume. However, excessive protein intake can be detrimental and may affect hepatic and renal metabolism, since many byproducts of protein metabolism have their synthesis and excretion in these organs. Based on the data presented, this work aimed to evaluate the cytotoxic, genotoxic effects and on the gene expression of three different brands (I, M and P) of whey protein sports supplements of the isolated (i) and concentrate (c) types, in human hepatoma cells (HepG2 / C3A) and renal adenocarcinoma (786-O) in vitro, as well as the genotoxicity in bone marrow cells of Wistar rats and the hepatic redox status of these mice. The in vitro methodologies involved the MTT assay, comet and the modulation of the expression of genes GADD45a, mTOR, MYC and P21 by qRT-PCR. In vivo the tests used were the micronucleus in bone marrow cells and the hepatic homogenate, in which the levels of reduced glutathione (GSH) and lipid hydroperoxide (LOOH) were evaluated, and the activity of glutathione Stransferase (GST) , catalase (CAT) and myeloperoxidase (MPO). The analyzes showed in vitro the cytotoxic action of the compounds in both strains, being more responsive in 786-O. The compounds also showed genotoxic action in the two strains evaluated and the concentration of 0.2 mg / mL of Whey Mi inhibited the expression of the P21 gene in renal cells, Mc in the same lineage inhibited the expression of the P21 and MYC genes in 24 hours of exposure . In liver cells, Mi inhibited the GAD45a gene and Mc increased the expression of the MYC gene. In vivo, polyromatic and normochromatic erythrocyte ratio results showed no significant response to cytotoxicity, however, in the micronucleus assay the supplements Ii, Ic , Mi, Mc and Pi were significant for the evaluation of genotoxic activity, and a significant increase in GST, CAT and MPO activity and high levels of LOOH were also observed, characterizing oxidative stress. Therefore, the results obtained in the present study demonstrate that isolated and concentrated whey are able to interfere with cellular cytotoxicity, changes in DNA level, increase the expression of the MYC gene in HepG2 / C3A, and also alter some enzymes and product involved in the fight against ROS, justifying the need for caution in the use of these supplements and the need for research in order to identify their real effects on the human organism. Keywords: Micronucleus. Rehearsal of the Comet. Gene expression. Metabolic Enzyme. ROS.