On the chemopreventive and antineoplastic effects of guarana, Paullinia cupana Mart var. sorbilis, in in vivo and in vitro experimental models

O câncer é a segunda maior causa de morte no Brasil, atrás apenas de doenças cardíacas. Por isto, é evidente que grandes recursos sejam direcionados para a pesquisa no descobrimento de novas opções com a finalidade de erradicar esta doença. Dentre estas opções, a quimioprevenção do câncer tem chamado a atenção já que, mesmo com os imensos avanços no conhecimento sobre os mecanismos da carcinogênese e conseqüente desenvolvimento de novas drogas, os dados estatísticos de mortalidade não se tornaram menores. Somando-se a estes fatos, deve ser considerado que no Brasil o tratamento padrão do câncer não chega a todas as pessoas por ser extremamente caro. Desta forma, a quimioprevenção do câncer com fatores presentes na dieta ou oriundos de fontes consideradas baratas como fitoterápicos, deve ser apreciada. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos quimiopreventivos e antineoplásicos de uma planta brasileira, o guaraná (Paullinia cupana Mart var. sorbilis). Foram utilizados alguns experimentos em camundongos como indução genotóxica em fígado pela Dietilnitrosamina (DEN); carcinogênese pulmonar induzida pela 4-(metilnitrosamino)-1-(3-piridil)-1-butanona (NNK), uma nitrosamina presente no tabaco; tumor ascítico de Ehrlich; disseminação hematógena de melanoma B16/f10; e cultivo de células tumorais e não tumorais. Além disso, caracterizou-se o papel da Conexin43 na carcinogênese pulmonar induzida pelo NNK e os efeitos do guaraná sobre o receptor CAR e sua ação quando da administração do ligante do CAR, 1,4-bis[2-(3,5-dichloropiridiloxi)]benzeno (TCPOBOP). Pudemos observar efeitos quimiopreventivos e antineoplásicos do guaraná dependendo do modelo utilizado, demonstrando que seu modo de ação principal é a redução da proliferação celular. Além disso, observamos que os tumores de pulmão dos animais tratados com a planta apresentavam menor tamanho, menor grau maligno, menor índice de proliferação celular e menor ativação do fator de transcrição CREB. Observamos também que a Conexina43 (Cx43) tem importante papel na carcinogênese pulmonar induzida pelo NNK, atuando como supressor tumoral e em fases tardias possivelmente tendo papel inverso, ou seja, como um oncogene. Caracterizamos os efeitos do guaraná sobre a ativação do receptor CAR e demonstramos que, por si só, o guaraná induz a expressão do CAR, além de alterar a expressão de alguns de seus transcritos como a CYP2B10 e CYP3A11. Ao analisarmos os efeitos de extratos de guaraná sobre células de tumor de pulmão (E9) in vitro, verificamos o mesmo efeito antiproliferativo, diminuindo a expressão do PCNA e da Conexina43 de maneira dose-dependente, além de verificar um aumento da expressão do receptor CAR. Ao fim propomos uma hipótese de mecanismo de ação baseando-se nas alterações encontradas oriundas da administração do guaraná. Concluímos que o guaraná apresenta componentes com ação antitumoral em camundongos, tendo efeito quimiopreventivo ou antineoplásico dependendo do modelo utilizado.Cancer is the second biggest cause of deaths in Brazil, only behind of cardiac diseases. As a result, it is evident that great resources for research will be directed towards the discovery of new options to eradicate this disease. Among these options, cancer chemoprevention has calling for attention since the huge advances in the knowledge of carcinogenesis and development of new drugs did not decrease statistical data on mortality due to cancer. In addition, it must be considered that in Brazil, cancer therapy is not available for all given that it is too expensive. Therefore, cancer chemoprevention with dietary factors or from medicinal plants has got to be treasured. Following these lines, the aim of this work was to evaluate the chemopreventive and antineoplastic effects of a Brazilian plant, Paullinia cupana Mart var. sorbilis, most known as guarana. It was used several experiments in mice and cell culture essays as: protection against DEN-induced DNA damage; NNK-induced lung carcinogenesis; Ehrlich Ascitic Tumor; metastasis of B16/f10 melanoma cells; and cell culture of a tumorigenic and a non-tumorigenic cell lines. Additionally, it was characterized the role of Connexin43 in the NNK-induced lung carcinogenesis and the effects of guarana on the CAR receptor before and after the administration of TCPOBOP. We note a chemopreventive or antineoplastic effect of guarana depending on the model employed and showed that the mode of action responsible for these effects was reduced cell proliferation. Also, the lung tumors of guarana-treated animals were smaller, less aggressive, with decreased cell proliferation and CREB activation. On the other hand, we observed that Connexin43 have an important role on NNK-induced lung carcinogenesis because it may act as a tumor suppressor and in advanced stages as an oncogene. The effects of guarana on the CAR activation were characterized and we showed that guarana induces CAR mRNA expression, altering the levels of its transcripts as CYP2B10 and CYP3A11. We also examined the effects of guarana extracts on a lung tumor cell culture (E9 cells) and demonstrated the same antiproliferative effect observed previously, by decreased PCNA and Connexin43 proteins in a dose-dependent manner along with an increase in CAR protein. At last we hypothesized a mechanism of action for guarana effects basing in our findings. We concluded that guarana presents substances that have antitumoral effects in mice, enclosing a chemopreventive or antineoplastic effect depending on the model studied