Resumo: Cádmio (Cd) é um metal pesado associado a graves danos em vários órgãos, incluindo órgãos reprodutivos e fígado. Estudos farmacológicos indicam que Arctium lappa possue atividade hepatoprotetora, sequestradora de radicais livres e antiproliferativa. O objetivo deste trabalho foi avaliar: (1) as modificações nos túbulos seminíferos causadas por pequenas doses de Cd, (2) as propriedades antioxidantes de diferentes extratos de A. lappa, (3) a capacidade de A. lappa em atenuar os danos induzidos por cádmio no testículo, epidídimo e fígado. A capacidade sequestradora de radicais livres e quantidade de compostos fenólicos totais foram analisados nos extratos da raiz de A. lappa para determinação da capacidade antioxidante. A propriedade antiproliferativa in vitro de cada extrato foi avaliada em células tumorais. O extrato hidroetanólico apresentou alto rendimento e capacidade sequestradora de radicais livres, e juntamente com os diclorometânicos, maior teor de compostos fenólicos. Somente os extratos diclorometânicos apresentaram atividade antiproliferativa contra células tumorais.
espectroscopia de massa revelou a presença dos compostos arctigenina, quercetina, ácido clorogênico e ácido caféico no extrato hidroetanólico. O extrato hidroetanólico liofilizado foi escolhido para os estudos in vivo. Para estudar os efeitos de Cd e A. lappa, ratos Wistar adultos foram distribuídos em quatro grupos: controle (C), extrato de A. lappa (Al), cádmio (Cd) e cádmio e extrato de Al (CdAl). Os animais receberam água ou extrato de Al (300 mg/Kg BW) por gavagem e dose única i.p. de salina ou 1,2 mg/kg de cloreto de cádmio. Os animais foram sacrificados após 7 e 56 dias. O Cd causou redução do peso do testículo, epidídimo e vesícula seminal, na proporção dos túbulos seminíferos (TS), no comprimento total dos TS e no diâmetro dos TS. Células germinativas degeneradas e células gigantes multinucleadas foram observadas nos TS e os danos progressivos resultaram em túbulos preenchidos apenas com células de Sertoli. Nos grupos Cd e CdAl, houve diminuição da proporção tubular e aumento da altura do epitélio no epidídimo após 56 dias. Cd causou aumento no nível plasmático de TGO e TGP após 56 dias, mas o extrato de A. lappa amenizou estes efeitos. Nenhuma alteração relevante foi observada para as transaminases hepáticas. No grupo Cd 7 dias, a proporção de hepatócitos diminuiu, a de sinusóides aumentou e o número de núcleo de hepatócito reduziu, entretanto após 56 apenas o número de núcleos de hepatócitos diminuíram. Após 7 dias, nos grupos Al e CdAl, a proporção nuclear aumentou e a citoplasmática diminuiu, sem alteração dos capilares sinusóides. Após 56 dias, nos grupos Al e CdAl, a proporção nuclear aumentou e a proporção dos capilares sinusóides reduziu. Houve aumento na densidade de núcleos nos grupos Al e CdAl. Conclui-se que doses baixas de Cd causam alterações morfológicas e morfométricas no testículo e que o Cd tem sutil limiar tóxico. Os extratos diclorometânicos apresentaram atividade antiproliferativa contra as linhagens tumorais K562, MCF-7 e 786-0. O extrato hidroetanólico apresentou alto conteúdo fenólico e atividade antioxidante, portanto foi escolhido para os estudos in vivo. O extrato de A. lappa foi ineficaz na proteção do testículo e epidídimo contra danos induzidos pelo Cd, porém protegeu o tecido hepático.
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Abstract: Cadmium (Cd) is a heavy metal associated with severe damage in various organs, including male reproductive organs and liver. Arctium lappa is widely used in popular medicine for treating hypertension, gout, hepatitis and other inflammatory disorders. Pharmacological studies indicated that A. lappa roots have hepatoprotective, free radical scavenging and antiproliferative activities. The objectives of this work were evaluate: (1) histomorphometrically the threshold modifications of seminiferous tubules caused by single acute low doses of Cd, (2) antioxidant properties of different A. lappa extracts to choose the best one for "in vivo" study, (3) the ability of A. lappa to attenuate cadmium-induced damage to the testis, epididymis and liver of male rats. Dichloromethanic, ethanolic, aqueous extracts, hydroethanolic and total aqueous extract of A. lappa roots were investigated regarding radical scavenging activity and the total phenolic content. The extracts were tested for their antiproliferative activity in vitro using human cancer cell lines. The higher radical scavenging activity and yield were found in the hydroethanolic extract. Higher phenolic contents were found in the dichloromethanic and hydroethanolic extracts. Only the dichloromethanic extracts exhibited activity against cancer cell lines. Highresolution electrospray ionization mass spectroscopy for the hydroethanolic extract demonstrated the presence of: arctigenin, quercetin, chlorogenic acid and caffeic acid. The hydroalcoholic lyophilized extract was chosen for the experiments in vivo. To study the association of Cd and A. lappa, adult Wistar rats were assigned to four groups: control (C), A.lappa extract (Al), cadmium (Cd) and cadmium plus A. lappa (CdAl). The animals
received water or A. lappa hydroethanolic extract (300 mg/Kg BW) by gavage and i.p. injections of saline or 1.2 mg/Kg BW of cadmium chloride. The animals were sacrificed after 7 and 56 days of treatment. The Cd caused reduction in testis, epididymis and seminal vesicle weights, seminiferous tubule (ST) proportion, total length of ST and ST diameter. Degenerated germ cells and multinucleated aggregates were observed in ST and progressive damage resulted in tubules lined only with Sertoli cells. There was a decreased in tubular proportion and increased epithelial height in epididymis after 56 days. Cd caused an increase in plasma GOT and GPT levels after 56 days, but A. lappa extract improved these levels. No relevant alteration was observed in liver transaminase levels. After 7 days, the Cd group showed decrease in hepatocyte proportion and increase sinusoid capillary proportion, also the nuclear density decrease. However, after 56 days, only the hepatocyte nuclear density decreased. In Al and CdAl groups, after 7 days, the hepatocyte nuclear proportion increased and the cytoplasmic decreased, with no alteration in capillary sinusoid proportion. In Al and CdAl groups, after 56 days, hepatocyte nuclear proportion increased and the sinusoid capillary proportion decreased. Also, an increase of hepatocyte nuclear density was observed in Al and CdAl groups. This study revealed that low doses of Cd cause progressive morphological and morphometrical alterations on rat testis and that Cd has a subtle toxic threshold. The dichloromethanic extracts showed antiproliferative activity against K562, MCF-7 and 786-0 human cancer cell lines. The hydroethanolic extract showed higher free radical scavenger activity and higher phenolic content, and was chosen as the best extract for the "in vivo" studies. A. lappa hydroethanolic extract was ineffective in protecting the testis and epididymis against Cd-induced damage, however effectively protected liver tissue.
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