Evaluation of cytotoxicity, genotoxicity, antigenotoxicity and expression of Tp53 and Ephx2 genes in rats treated with Caryocar villosum

O consumo de frutas e verduras está relacionado com a promoção da saúde porque tem sido associado com a redução do risco de desenvolvimento de doenças crônicas como, por exemplo, câncer e doenças degenerativas e cardiovasculares. Dessa forma, o estudo dos efeitos biológicos desses alimentos tem ganhado atenção nos últimos anos. O piquiá (Caryocar villosum) é um fruto nativo da Amazônia e é rico em compostos antioxidantes como os compostos fenólicos. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos genotóxicos e antigenotóxicos in vivo da polpa liofilizada do piquiá e também de seu extrato etanólico. Além disso, os compostos fitoquímicos presentes na polpa e no seu extrato foram quimicamente determinados. Ratos Wistar foram tratados por gavagem, durante 14 dias consecutivos, com três diferentes doses da polpa do piquiá (75, 150 ou 300 mg/kg p.c.) ou com seu extrato etanólico (75 mg/kg p.c.). No 14° dia, os animais receberam solução salina (NaCl 0,9%, i.p.) ou doxorrubicina (DXR, 15 mg/kg p.c., i.p.) e após 24 horas foram eutanasiados. A medula óssea e o sangue periférico foram usados no teste do micronúcleo (MN), e o fígado, rins e coração foram utilizados nos ensaios do cometa, nas análises bioquímicas das substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e glutationa reduzida (GSH) e na avaliação da expressão de mRNA dos genes epóxido hidrolase (Ephx2) e proteína tumoral p53 (Tp53). A polpa do piquiá não apresentou efeito genotóxico nem mutagênico em nenhuma das doses avaliadas, demonstrou atividade antigenotóxica e ainda reduziu os níveis de TBARS induzidos pela DXR no coração. Efeitos opostos foram encontrados para o extrato etanólico da polpa do piquiá, por apresentar genotoxicidade, mas não mutagenicidade, e indução de TBARS no coração. Os níveis de mRNA do gene Ephx2 no rim e coração foram aumentados após o tratamento com a maior dose da polpa do piquiá, entretanto, no rim a menor dose diminuiu a transcrição desse gene induzida pela DXR. No fígado as doses de 75 e 300 mg/kg p.c. diminuíram os níveis de mRNA do gene Ephx2 induzidos pela DXR. A dose de 300 mg/kg p.c. da polpa diminuiu a expressão de mRNA do gene Tp53 nos grupos da associação piquiá + DXR no fígado, rim e coração. O extrato etanólico da polpa do piquiá modulou a expressão de mRNA do gene Ephx2 apenas no fígado, aumentando os níveis desse transcrito, enquanto que no coração houve diminuição da transcrição do gene Tp53. Foi encontrada uma diferença de composição fitoquímica entre a polpa liofilizada e seu extrato etanólico. O extrato apresentou 1,4x mais compostos fenólicos e 3x menos carotenoides quando comparado com a polpa. Além disso, o ácido gálico foi o composto fenólico predominante na polpa, enquanto que no extrato o fenol mais abundante foi o ácido elágico. A diferença dos efeitos biológicos entre a polpa liofilizada do piquiá e seu extrato etanólico pode ser devido à alteração da composição fitoquímica.Fruit and vegetables intake has been related to the promotion of health because it has been associated to reduced risk of chronic diseases development such as cancer, and cardiovascular and degenerative diseases. Thus, the study of the biological effects of these foods has increased in recent years. Piquiá (Caryocar villosum) is a fruit native of the Amazon and it is rich in antioxidant compounds such as phenolic compounds. Therefore, the aim of this study was to evaluate the in vivo genotoxicity and antigenotoxicity effects of the piquiá lyophilized pulp fruit and its ethanolic extract. Moreover, the phytochemical characterization of pulp and extract was determined. Wistar rats were treated by gavage, for 14 days, with three doses of piquiá pulp (75, 150 or 300 mg/kg b.w.) or with its ethanolic extract (75 mg/kg b.w.). On 14th day, the animals received saline (0.9% i.p.) or doxorubicin (DXR, 15 mg/kg b.w.) and after 24 hours they were euthanized. Bone marrow and peripheral blood were used in micronucleus (MN) test, and the liver, kidney and heart were used in comet assay, thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), reduced gluthatione (GSH), and in the evaluation of mRNA expression of epoxide hydrolase (Ephx2) and tumor protein p53 (Tp53) genes. The piquiá pulp was not genotoxic nor mutagenic, demonstrated antigenotoxic effects and reduced the TBARS levels induced by DXR in heart. The ethanolic extract had opposite effects, whereas it was genotoxic, but not mutagenic, and increased the TBARS levels in heart. Ephx2 mRNA levels in kidney and heart were increased after treatment with the higher dose of piquiá pulp, however, in kidney the lowest dose decreased the transcription of this gene induced by DXR. In liver, the 75 and 300 mg/kg b.w. doses of piquiá pulp decreased the Ephx2 mRNA levels induced by DXR. The piquiá pulp 300 mg/kg + DXR group, presented lower levels of Tp53 mRNA in liver, kidney and heart. The ethanolic extract of piquiá pulp modulated the mRNA Ephx2 expression only in the liver, increasing the levels of this transcript, while in the heart decreased the transcription of Tp53 gene. There was a difference on phytochemical composition between the pulp and its ethanolic extract. The extract presented 1.4-fold more phenolic compounds and 3-fold less carotenoids than piquiá pulp. Furthermore, gallic acid was the predominant phenol in the pulp, whereas in the ethanolic extract the most abundant phenol was the ellagic acid. The difference in the biological effects between piquiá pulp and is ethanolic extract may be due the change of the phytochemical composition