Effects of different doses of geraniol on preneoplastic lesions induced during late post-initiation in an experimental model of colon carcinogenesis

O isoprenóide geraniol (GO) apresentou atividade quimiopreventiva quando administrado continuamente durante as fases de iniciação e pós-iniciação em modelo de carcinogênese experimental de cólon por meio da redução do número de focos de criptas aberrantes (FCAs) totais FCAs &#8805; 4 criptas e aumento de apoptose no cólon distal. Dessa forma, optou-se por avaliar os eventuais efeitos de três doses de GO (GO1: 25mg/100g de peso corpóreo [p.c.], G02: 50 mg/100g de p.c. e G03: 100 mg/100g de p.c.) em categorias de lesões pré-neoplásicas (LPNs) induzidas por dimetilhidrazina (DMH) durante a fase de pós-iniciação tardia de modelo de carcinogênese experimental de cólon, caracterizada por apresentar lesões mais avançadas e com alto grau de alterações celulares morfológicas, bioquímicas e moleculares denominadas de displasia. Para isso, analisamos diferentes biomarcadores como: FCAs totais e FCAs < ou &#8805; 4 criptas em cólons corados com azul de metileno; focos depletados ou positivos de mucina (FPMs ou FDMs) em cólons corados com azul de toluidina; FCAs convencionais ou displásicos por meio de análise histopatológica em cortes corados com hematoxilina e eosina (HE) e focos positivos ou negativos para beta-catenina (FPBCs ou FNBCs) citoplasmática e/ou nuclear por meio de imunoistoquímica. Além disso, células apoptóticas foram identificadas utilizando-se critérios morfológicos clássicos em FCAs &#8805; 4 no cólon distaI e a expressão de genes envolvidos na carcinogênese de cólon foi avaliada por meio de RT-PCR: HMGCoA-redutase na mucosa colônica e K-Ras e c-myc em FCAs microdissecados. Em relação ao grupo controle, foi possível observar que o grupo tratado com a maior dose de GO (G03) reduziu a freqüência de FCAs &#8805; 4 criptas e FDMs, além de aumentar a apoptose em FCAs &#8805; 4 displásicos no cólon distaI (p &#8804; 0,05). Já, em relação aos outros biomarcadores e às expressões de HMGCoA-redutase, K-Ras e c-myc não observamos diferenças estatísticas entre os tratamentos (p > 0,05). A partir desses resultados, podemos concluir que a dose de 100 mg/100 g de p.c. de GO mostrou ser mais interessante do ponto de vista quimiopreventivo com efeitos observados principalmente no cólon distaI, onde há maiores relatos de incidência de adenocarcinomas colônicos, tanto em animais quanto em humanos. Assim, a indução da morte celular programada em FCAs &#8805; 4 preferencialmente displásicos poderia representar um mecanismo importante de atuação de G03 na redução da freqüência de FCAs &#8805; 4 criptas e de FDMs (também utilizado como marcador de displasia) durante a fase de pós-iniciação tardia de modelo de carcinogênese experimental de cólon.The isoprenoid geraniol (GO) showed chemopreventive activity when administered continuously during the initiation and post-initiation phases in an experimental model of colon carcinogenesis by reducing the number of total aberrant crypt foci (ACF) and ACFs &#8805; 4 crypts, as well as increasing apoptosis in the distal colon. We therefore chose to evaluate the effects of three different doses of GO (GO1: 25 mg/100 g body weight [b.w.], GO2: 50 mg/100 g b.w. and GO3: 100 mg/100 g of b.w.) on preneoplastic lesions (PNLs) induced by dimethylhydrazine (DMH) during late post-initiation in an experimental model of colon carcinogenesis that is characterized by more advanced lesions and a higher degree of cellular alterations morphological, biochemical and molecular (dysplasia) than previous models. For this study, we analyzed the following biomarkers: total ACFs, ACFs < 4 crypts, and ACFs &#8805; 4 erypts in colons stained with methylene blue; mucin-depleted or mucin-positive foci (MDFs or MPFs) in colons stained with toluidine blue; ACFs, through conventional or dysplastie histopathological analysis of sections stained with hematoxylin and eosin (HE); and cytoplasmic vs. nuclear foci reactivity for beta-catenin (foci positive for beta-eatenin (FPBC) or foci negative for beta catenin (FNBC)) using immunohistochemistry. Additionally, apoptotic cells were identified using classical morphologic criteria in ACFs &#8805; 4 crypts in the distal colon, and the expression of several genes involved in colon carcinogenesis was assessed by RT-PCR, including HMG-CoA reductase in the colonic mucosa and K-Ras and c-myc in microdissected ACFs. Relative to the control group, we observed that the group receiving the highest dose of GO (GO3 group) had a reduced frequency of both ACFs &#8805; 4 crypts and MDFs and that apoptosis increased in dysplastic ACFs &#8805; 4 crypts in the distal colon (p < 0, 05). Expression of HMG-CoA reductase, K-Ras and c-myc did not differ between treatments (p > 0, 05). Based on these results, we conclude that the 100 mg/100 g b.w. dose of GO is the most promising, as it shows evidence of chemopreventive effects mainly in the distal colon, which is a region that is reported to have a higher incidence of colonic adenocarcinomas, both in animaIs and in humans. lnduction of programmed cell death by GO3 in ACFs &#8805; 4 specifically dysplastic could represent an important mechanism of action in reducing the frequency of both ACFs &#8805; 4 crypts and MDFs during late post-initiation in this experimental model of colon carcinogenesis