Abstract

O objetivo do presente estudo foi investigar a associação entre diabetes mellitus e carcinogênese colorretal, bem como a possível mecanismo envolvido nesta interação. modelos de ratos com diabetes foram induzidos com uma baixa dose de STZ seguido por uma dose baixa de DMH para induzir cancro colo-rectal. A formação de ACF no cólon e a incidência, do número e tamanho dos tumores foram medidos. A actividade de enzimas glicolíticas em tecidos do cólon, também foi medido. Os resultados demonstraram que tanto o número total de ACF e o número de focos que contêm um diferente número de criptas foram aumentados nos ratos diabéticos. No final do tratamento experimental, a incidência, do número e tamanho dos tumores foram também aumentados em ratos diabéticos. No geral, estes dados indicam que a diabetes aumentou o risco de cancro colo-rectal. A actividade de PK HK e em tecidos do cólon estava aumentada em ratos diabéticos, enquanto que a actividade da PDH foi diminuída. Além disso, as actividades destas enzimas em intratumoral foram maiores do que a dos em peritumoral. Estes dados indicaram que a elevada taxa de glicólise pode desempenhar um papel na carcinogénese colorectal em ratos diabéticos

citação:. Jia Y, Xu L, W Zhou, Wang Z, Meng G, S, Zhou, et al. (2014) Diabetes Induzida por DMH Promove cancro colorrectal por aumento da actividade de enzimas glicosidases em ratos. PLoS ONE 9 (10): e110455. doi: 10.1371 /journal.pone.0110455

editor: Daotai Nie, Faculdade de Medicina da Universidade de Southern Illinois, Estados Unidos da América

Recebido: 04 de junho de 2014; Aceito: 12 de setembro de 2014; Publicação: 17 de outubro de 2014

Direitos de autor: © 2014 Jia et al. Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob os termos da Licença Creative Commons Attribution, que permite uso irrestrito, distribuição e reprodução em qualquer meio, desde que o autor original ea fonte sejam creditados

Data Availability:. O autores confirmam que todos os dados subjacentes às conclusões estão totalmente disponíveis sem restrições. Todos os dados relevantes estão dentro do papel e seus arquivos de suporte de informação

Financiamento:. Este trabalho foi financiado pelo The Natural Science Foundation da província de Shandong (2009ZRB01346). Os financiadores não tiveram nenhum papel no desenho do estudo, coleta de dados e análise, decisão de publicar ou preparação do manuscrito

CONFLITO DE INTERESSES:.. Os autores declararam que não existem interesses conflitantes

Introdução

O câncer colorretal é um tumor maligno gastrointestinais comuns. É o terceiro câncer mais comum ea terceira principal causa de morte por câncer em homens e mulheres nos Estados Unidos [1], [2]. Nos últimos anos, com a melhoria dos padrões de vida e mudanças de estilo de vida, a incidência de câncer colorretal tem aumentado de ano para ano nos países em desenvolvimento. Vários fatores de risco semelhantes foram encontrados entre diabetes mellitus e câncer colorretal. Aqueles incluem um “estilo de vida ocidental”, com dietas pobres em frutas e legumes ou fibras e rica em carne de gordura e cozidos, bem como a atividade física restrita [3], [4]. achados epidemiológicos até à data têm mostrado que a diabetes mellitus do tipo 2 está intimamente relacionada com o aumento do risco de cancro colo-rectal [3] – [8]. No entanto, alguns resultados são inconsistentes com esta associação porque o diabetes mellitus é um grupo de doenças metabólicas caracterizadas por hiperglicemia complexas. Vários fatores de confusão, incluindo a duração da diabetes, níveis variáveis ​​de controle metabólico, o uso de diferentes drogas para a terapia, e a possível presença de complicações crônicas, complicar a avaliação precisa do risco de câncer em pacientes diabéticos. Além disso, diferentes fatores da epidemia de diferentes países, etnias e regiões podem influenciar a associação entre diabetes e câncer [3], [7], [9].

Os possíveis mecanismos envolvidos no câncer relacionados com o diabetes mellitus pode estar associado com resistência a longo prazo à insulina e hiperinsulinemia, que têm sido extensivamente descritos até à data [10] – [13]. A hiperinsulinemia pode influenciar a ocorrência e o desenvolvimento do cancro colo-rectal através de uma variedade de mecanismos. Um aumento anormal de insulina e insulina-like growth factor-1 (IGF-1) no soro pode levar à ocorrência de tumores através da promoção da transformação e proliferação de células epiteliais colo-rectais, influenciando o ciclo celular e inibir a apoptose de células [10] . Os doentes tratados com insulina durante um longo período de tempo, têm um maior risco de cancro, e com o aumento da duração da tratamento com insulina, a incidência de cancro pode aumentar a [12], [13]. No entanto, é possível que um factor em particular pode afectar o risco de cancro do cólon, influenciando tanto as concentrações de insulina e de outros mecanismos [14], [15].

Na presença de oxigénio, a maioria das células, principalmente metabolizar a glucose através de glicólise e piruvato em seguida oxidar completamente piruvato de dióxido de carbono através do ciclo do ácido cítrico. No entanto, as células tumorais gerar tanto quanto 60% do seu ATP através da glicólise, e a taxa glicolítica de células tumorais é até 200 vezes mais elevadas do que o de células normais, independentemente da presença ou ausência de oxigénio [16], [17] . Este fenómeno, reconhecido aproximadamente sete décadas atrás, é conhecido como o efeito de Warburg. Este fenómeno é causado pela expressão anormal de muitas enzimas glicolíticas. Várias enzimas-chave, tais como hexoquinase (HK) e piruvato quinase (PK) são conhecidos por desempenhar um papel crucial na iniciar e manter as altas taxas de catabolismo da glicose de tumores que crescem rapidamente [18], [19]. PK também tem sido relatada para contribuir para a acumulação de intermediários de glicólise para os seguintes processos anabólicos: a síntese de ácidos nucleicos, aminoácidos, e fosfolípidos [20]. PK confere uma vantagem de crescimento às células tumorais, particularmente sob condições hipóxicas.

As características principais de diabetes mellitus são a hiperglicemia e a disfunção do metabolismo da glucose. Devido a hiperglicemia, a permeabilidade dos vasos capilares é diminuído e as enzimas mitocondriais que estão relacionadas ao metabolismo da glicose foram inibidas [21], por conseguinte, o metabolismo do carbono da fosforilação oxidativa é inibida. Em pacientes diabéticos, as células normais com uma baixa taxa de glicólise não podem obter energia suficiente a partir do metabolismo da glicose e pode morrer. No entanto, as células com uma alta taxa de glicólise pode compensar o dano de enzimas em mitocôndrias e gerar mais ATP através da glicólise para manter a rápida proliferação e transformação de células normais para células tumorais. Várias enzimas-chave e proteínas envolvidas no metabolismo da glicose em ratos diabéticos foram investigados por Mansor et ai. [22]. A actividade da PDH, uma enzima altamente regulada do metabolismo da glucose mitocondrial, e transportador de glucose 4 (GLUT4) eram significativamente diminuída. O inibidor de PDH piruvato desidrogenase quinase nível 4 (PDK4) foi aumentada. Estes resultados revelaram a baixa taxa de fosforilação oxidativa na mitocôndria em ratos diabéticos.

No presente estudo, o diabetes foi induzida em ratos Sprague-Dawley (SD) ratos usando STZ, seguido pela indução de cancro colorectal usando DMH. Procurou-se determinar se o diabetes mellitus tipo 2 foi associada com o risco de câncer colorretal em ratos e os possíveis mecanismos envolvidos neste processo.

Materiais e Métodos

Reagentes

STZ, DMH e azul de metileno foram adquiridos a Sigma (St. Louis, MO). kits comerciais para imunomarcação do PCNA eram de Beijing Zhongshan Goldbridge Biotecnologia Co. (Beijing, China). Os estojos de ensaio para detectar as actividades de hexoquinase (HK) e piruvato cinase (PK) foram adquiridos a partir de Nanjing Jiancheng Bioengineering Instituto (Nanjing, China).

Animais

Sessenta Sprague-Dawley machos ( SD) ratos (160-180 g) foram adquiridos a partir do Vital River Laboratory animal Technology Co. Ltd (Pequim, China). Todos os ratos foram alojados em gaiolas de polipropileno padrão (3 ratos /gaiola) e mantidos em uma sala sob condições padronizadas (22 ± 3 ° C, 12 h luz /12 h escuro, umidade de 50 ± 10%) com acesso livre para pelotas de alimentos e água da torneira. Os animais foram deixados a aclimatar durante uma semana com comida e água. Os ratos foram divididos aleatoriamente em quatro grupos de 15 animais cada: (1) O grupo de controlo; (2) grupo STZ; (3) grupo de DMH; e (4) grupo STZ + DMH. Os ratos do grupo de controlo e grupo de DMH foram fornecidos com uma dieta normal de sedimento (DNP), e aqueles no grupo STZ e grupo STZ + DMH foram fornecidos com uma dieta rica em gordura (DH). A composição e preparação de DH (Tabela 1) foram tal como previamente descrito [23]. O peso do corpo dos ratos foi medido uma vez por semana. Todos os estudos foram realizados com a aprovação do comitê de ética animal experimental revisão de Shandong University School of Medicine.

desenvolvimento de diabetes modelo

Depois de 2 meses de manipulação dietética, os ratos o grupo STZ e grupo STZ + DMH foram injectados intraperitonealmente (ip) com uma dose baixa de STZ (35 mg /kg de peso corporal; STZ foi dissolvido em 0,1 mol /L de tampão de ácido cítrico, pH 4,4), enquanto que os ratos do controlo e grupo DMH foi dado um veículo tampão citrato (pH 4,4) num volume de 1 ml /kg, ip As amostras de sangue foram tiradas imediatamente antes e 1 semana após a injecção de STZ, ou o seu veículo a partir da veia caudal depois de jejum durante 24 horas.

desenvolvimento do cancro colo-rectal

Duas semanas após a injecção de veículo ou STZ, os ratos dos grupos foram injectados (ip) quer com DMH (25 mg /kg de peso corporal; DMH foi dissolvido em solução salina normal) ou 0,9% de NaCl uma vez por semana durante 12 semanas. Uma semana após a última injecção de DMH, cinco ratos de cada grupo foram sacrificados após jejum de 24 horas para a identificação de ACF. Amostras de sangue foram coletadas por punção cardíaca. tecidos do cólon foram recolhidas e divididas em duas partes. Uma parte foi armazenado em azoto líquido para detectar a actividade das enzimas, e a outra parte foi a observação de ACF. Doze semanas após a última injecção, os ratos remanescentes foram sacrificados para o cálculo da incidência de tumores, número médio de tumores e o volume do tumor. Então, os tecidos do cólon foram recolhidas e divididas em duas partes. Uma parte foi armazenado em azoto líquido para detectar a actividade das enzimas, e a outra parte foi fixada em paraformaldeído a 4% para análise patologia. Todos os animais foram sacrificados por CO

2 asfixia

Os parâmetros sanguíneos

As amostras de sangue foram recolhidas e centrifugadas a 1000 g durante 10 min para recolher o soro, que foi armazenado a. – 20 ° C até à análise. Glicemia de jejum (FBG), os níveis foram medidos pelo método da glicose oxidase (GOD, Applygen Technologies Inc., Beijing, China). As concentrações séricas de triglicéridos (TG), colesterol total (CT), lipoproteína de baixa densidade (LDL-C) e de colesterol de lipoproteína de alta densidade (HDL-C) foram determinados utilizando um analisador bioquímico automático (TOSHIBA-40FR). A insulina no soro (INS), as concentrações foram medidas utilizando um ensaio de imunossorvente ligado a enzima (ELISA), kits de acordo com o protocolo do fabricante (Cusabio, Wuhan Huamei Biotech Co. Ltd., Wuhan, China).

Identificação de FCA

ACF foi identificado tal como descrito anteriormente. Em resumo, os cólons foram colhidas e lavadas com 0,01 mol /L de PBS, seguido por fixação em paraformaldeído a 4% neutra tamponada, durante 24 h. Os tecidos do cólon foram coradas numa solução de azul de metileno a 0,5% durante 5 min, seguido por um enxaguamento de lavagem. O número total de ACF e o número de criptas aberrantes (ACs) em cada foco foram contadas sob um microscópio de luz (40 vezes).

Cálculo da incidência de tumores, número e volume

incidência de tumores é o número de ratos que desenvolveram tumores foram no tecido do cólon com a injecção repetida de DMH durante todo o processo experimental. Os ratos que os tumores foram visualizadas em geral por exame macroscópico em tecido do cólon no final da experiência foram indicam ratos portadores de tumor. A incidência do tumor, número médio de tumores eo tamanho do tumor foram calculados utilizando as seguintes fórmulas [24]:

ensaio histológica e proliferação celular Nuclear Antigen (PCNA) coloração

tecido do cólon normal, tumor de cólon e tecidos adjacentes a tumores foram colhidas e fixadas em paraformaldeído a 4% neutra tamponada durante 24 h. Os tecidos embebidos em parafina foram cortados em secções de 4 | iM em lâminas de histologia e coradas para hematoxilina e eosina (HE) e PCNA imunocoloração usando um método de complexo estreptavidina-biotina-imunoperoxidase (um kit comercial) de acordo com as instruções do fabricante. núcleos corados castanho-amarelo foram considerados positivos. Para a determinação do índice proliferativo, cinco lente de alta potência (HP) campos visuais (200 células cada) que consistem de um total de 1000 células foram contadas. O índice de proliferação (PI) foi expressa como a percentagem de núcleos positivos a PCNA entre o número total de células contadas.

Ensaio da actividade da enzima

As actividades enzimáticas foram medidas em ambos os peritumoral e regiões tumorais. Se não foram encontrados tumores, as amostras de tecidos foram dissecados ao acaso. tecido congelado (0,1 g) foi homogeneizado num homogeneizador de vidro com 0,9 ml de solução salina normal. Para preservar a actividade de enzimas, todo o processo de moagem foi realizado no gelo. A atividade da hexoquinase (HK), piruvato quinase (PK) e piruvato desidrogenase (PDH) foram medidos.

Análises Estatísticas

Todos os resultados foram apresentados como médias ± S.E.M. e todos os valores de P apresentados são bicaudais e P 0,05 foi considerado estatisticamente significativo. Para parâmetros com distribuição de Gauss, comparações de peso corporal entre cada dois grupos e também entre ratos HFD-Fed, o «número de ACF ‘alimentados com NPD e, dos Tumores /Todos os ratos”, “Tumores /portadores de tumor ratos’ e ‘ Volume de tumores “entre DMH e grupo STZ + DMH, as atividades de enzimas entre a peritumoral e intratumoral e igualmente entre cada dois grupos foram todas realizadas por meio do teste t de Student não pareado. incidência de tumores foi comparada por meio do teste do qui-quadrado. A análise dos dados foi realizada utilizando o pacote estatístico para ciências sociais, versão 18 (SPSS Software, SPSS Inc., Chicago, EUA).

Resultados

Os parâmetros físicos

O tempo curso da experiência é mostrado na Figura 1. Uma semana depois do início da experiência, um rato do grupo de controlo morreu inesperadamente. Devido a uma perda de peso acentuada, um rato do grupo STZ + DMH também morreram 3 semanas antes da observação do tumor.

STZ foi administrado na forma de 35 mg /kg, i.p. e foi administrado como DMH 25 mg /kg /semana, por via i.p. As abreviaturas denotam STZ: estreptozotocina; DMH: 1,2-dimetil-hidrazina; ACF:. Focos de criptas aberrantes

A figura 2 ilustra que o peso corporal de todos os ratos continuaram a aumentar ao longo do protocolo de dois meses, e alimentação de HFD resultou em um aumento estatisticamente significativo no peso corporal em comparação com NPD ratos -fed (413,68 ± 2,76 vs. 370,90 ± 4,69, p 0,05). Após a injecção de STZ, o peso corporal dos ratos no grupo de controlo e grupo STZ continuou a aumentar durante toda a duração da experiência, e o peso do que aqueles no grupo STZ aumentou mais depressa do que aqueles no grupo de controlo. No entanto, juntamente com a injecção de DMH, o peso corporal de ratos começou a diminuir e o peso do que aqueles no grupo STZ + DMH diminuíram mais rapidamente do que aqueles no grupo de DMH. No final da experiência, o peso corporal dos ratos no grupo STZ foi significativamente aumentada em comparação com o grupo de controlo (581,82 ± 4,88 515,07 ± 2,76 vs, P 0,05). Em contraste, induzida pelo DMH (grupo DMH e grupo STZ + DMH) pesos foram diminuídos em comparação com os do grupo de controlo (461,25 ± 7,68 ou 357,24 ± 9,14 vs 515,07 ± 2,76, P 0,05), e os pesos dos ratos em o grupo STZ + DMH foram menores do que aqueles no grupo de DMH (357,24 ± 9,14 vs. 461,25 ± 7,68, P 0,05)

os valores são expressos como média ± SEM. e analisados ​​por meio do teste t de Student não pareado na P 0,05. Na conclusão do experimento, * P 0,05 vs. grupo controle.

# P . 0,05 vs. grupo DMH

análise sorológica

índices bioquímicos do sangue (FBG, TG, CT, HDL-C, LDL-C, INS) foram medido imediatamente antes e uma semana após a injecção de STZ ou veículo (Tabela 2). Os níveis séricos de FBG, bem como TG, LDL-C e foram todos INS aumentou significativamente em ratos alimentados HFD comparação com ratos alimentados com NPD antes da injecção de STZ (P 0,05, respectivamente). No entanto, houve uma redução de níveis de HDL-C (0,41 ± 0,02 vs 0,51 ± 0,03, P 0,05). A injecção de STZ, resultou num aumento significativo da FBG, TG, TC e LDL-C associado com uma redução significativa dos níveis de HDL-C. Além disso, embora a injecção de STZ produziu uma redução do nível de INS em ratos HFD-alimentados (72,86 ± 3,75 vs 89,72 ± 2,62, P 0,05), o nível de Ins ainda era consideravelmente maior do que a de ratos alimentados com NPD (72,86 ± 3,75 vs. 30,90 ± 3,28, P 0,05).

ACF observação

Depois de 12 semanas de injecção DMH, cólon ACF foram identificados no grupo de DMH e STZ + grupo DMH (Figura 3), mas não no grupo de controlo e grupo STZ. teste t de Student não pareado foi utilizado para detectar a diferença entre o grupo DMH e grupo STZ + DMH. Como mostrado na Tabela 3, o número total de ACF no grupo STZ + DMH era significativamente maior do que no grupo de DMH (230,80 ± 8,85 141,00 ± 5,26 vs, P 0,05). O número de focos de cripta contendo 1, 2 criptas e ≥3 criptas foram também aumentou significativamente. No grupo STZ + DMH, o número de focos que contenham mais de 3 criptas era ainda mais elevada do que a de focos de criptas (contendo 2 74,60 ± 3,11 45,40 ± 1,57 vs, P 0,05). Além disso, alguns tecidos que se assemelham tumor foram encontradas no grupo STZ + DMH (Figura 3F).

fig. 3A: focos de criptas normal (100 ×). FIG. 3B: alargamento Crypt e deformação (40 vezes). FIG. 3C: ACF formado por 2 criptas aberrantes (40 vezes). FIG. 3D: ACF formado por 3 criptas aberrantes (40 vezes). FIG. 3E: ACF formado por ≥3 criptas aberrantes (40 vezes). FIG. 3F:. Tecido (40 vezes) tumor-like

Incidência, número e volume dos tumores do cólon

No final do experimento, todos os animais foram sacrificados (10 no grupo de DMH e 9 no grupo STZ + DMH). Sete ratos no grupo de DMH e oito no grupo STZ + DMH foram encontrados a ter tumores (Tabela 4). A incidência de tumores no grupo STZ + DMH era mais elevado do que no grupo de DMH, mas a diferença não atingiu significância estatística (88,89% vs 70,00%, P 0,05). O volume dos tumores, o número total de tumores, o número médio de tumores no grupo STZ + DMH foram significativamente aumentados em comparação com os que no grupo de DMH (P 0,05, respectivamente). O volume do maior tumor encontrado no grupo STZ + DMH chegou a 665,5 mm

3, mas o menor nesse grupo foi de apenas 6 mm

3. Em contraste, o volume do tumor maior no grupo DMH era apenas 75 milímetros

3, e a mais pequena tinha apenas quatro milímetros

3 (Figura 4). O crescimento de tumores no lúmen intestinal interferia com os movimentos do intestino, resultando em defecação difícil e construção de gases intestinais em alguns ratos (Figura 4D).

Fig. 4A: A maior tumor obtido a partir do grupo STZ + DMH. FIG. 4B: Vários pequenos tumores em conjunto isolado a partir do grupo DMH. FIG. 4C: Diversos tumores coletados de um rato no grupo STZ + DMH. FIG. 4D:. O crescimento do tumor no lúmen intestinal interferir com os movimentos do intestino, resultando em defecação difícil e construção de gás no intestino, em alguns ratos

índice de proliferação de células de tumor colorectal

PCNA foi fortemente expresso em células de tumor de cólon induzido por DMH, especialmente no grupo STZ + DMH. Como mostrado na Figura 5, o índice de proliferação (PI) no grupo STZ + DMH era significativamente maior do que no grupo de DMH (84,5 ± 6,72 vs. 52,3 ± 5,58, P 0,05). Estes dados indicaram que o tratamento de DMH promoveu significativamente a proliferação de células, que foi acelerada pela diabetes induzida por STZ.

O PI foi expressa como a percentagem de núcleos positivos a PCNA entre o número total de células contadas. Os valores são expressos como média ± S.E.M. e analisados ​​por meio do teste t de Student não pareado na P 0,05. * P . 0,05 vs. grupo DMH

Análise de enzimas glicolíticas

Sem formação de tumor foi detectado no grupo grupo controle e STZ, portanto, essas amostras de tecido do cólon foram dissecadas de forma aleatória . No grupo DMH e grupo STZ + DMH, as amostras de cólon foram coletados do peritumoral e as regiões intratumorais respectivamente. As actividades de HK, PK e PDH em tecidos do cólon foram medidos e mostrado na Figura 6.

n a formação do tumor foi detectado no grupo grupo STZ e de controlo, de modo dissecar as amostras aleatoriamente. As amostras foram coletadas a partir do intratumoral e as regiões peritumorais respectivamente no grupo DMH e grupo STZ + DMH. As actividades de hexoquinase (HK), piruvato cinase (PK) e desidrogenase de piruvato (PDH) nos tecidos do cólon foram medidos. Os valores são expressos como média ± S.E.M. e analisados ​​por meio do teste t de Student não pareado na P 0,05. FIG. 6A: Análise de HK. * P 0,05 vs. Grupo de controlo.

# P 0,05 vs. peritumoral respectivamente.

$ P 0,05 vs. grupo DMH, respectivamente; FIG. 6B: Análise do PK. * P 0,05 vs. Grupo de controlo.

# P 0,05 vs. peritumoral, respectivamente; FIG. 6C: Análise de PDH. * P 0,05 vs. Grupo de controlo.

# P 0,05 vs. peritumoral respectivamente.

$ P 0,05 vs. grupo DMH respectivamente. FIG. 6D: Análise das atividades HK, PK e PDH em curso de tempo diferente no grupo STZ + DMH. * P 0,05 vs. Ponto de partida, respectivamente.

# P .; 0,05 vs. injecção de STZ, respectivamente

Como se mostra na Figura 6A, as actividades de HK nos tecidos intratumorais do grupo de DMH e grupo STZ + DMH foram significativamente aumentados em comparação com que em tecidos peritumorais e os tecidos normais (incluindo o grupo de controlo e grupo STZ, P 0,05, respectivamente). A actividade de HK no grupo STZ também foi maior do que no grupo de controlo e os tecidos peritumorais no grupo DMH (61,26 ± 1,57 vs 44,61 ± 1,48 e 48,01 ± 1,70, P 0,05, respectivamente). Independentemente da localização intratumoral ou peritumoral, a actividade HK no grupo STZ + DMH era mais elevado do que no grupo de DMH (P 0,05, respectivamente).

As actividades de PK (Figura 6B) no intratumoral tecidos do cólon no grupo de DMH e grupo STZ + DMH foram todos significativamente aumentados em comparação com o que nos tecidos peritumorais e também foram mais elevados do que o grupo de controlo (P 0,05, respectivamente). No entanto, não houve diferença nos tecidos intratumorais entre o grupo DMH e grupo STZ + DMH. A actividade de PK no grupo STZ foi maior do que no grupo de controlo (111,42 ± 4,10 vs 82,40 ± 4,96, P 0,05) e foi maior do que os tecidos peritumorais no grupo STZ + DMH sem atingir significância estatística (P 0,05). A atividade da PK nos tecidos peritumorais no grupo STZ + DMH foi maior do que o grupo controle (102,66 ± 4,68 vs. 82,40 ± 4,96, P 0,05), mas não houve diferença entre o grupo controle e os tecidos peritumorais no grupo DMH

Uma redução significativa da actividade da PDH (Figura 6C) foi encontrada em ratos diabéticos quando comparado com o grupo de controlo. (1,34 ± 0,05 vs. 2,32 ± 0,05, P 0,05). Além disso, a actividade da PDH nos tecidos intra-tumoral foi consideravelmente menor quando comparado com os tecidos peritumorais (P 0,05, respectivamente). Tanto nos tecidos introtumoral e peritumorais, a actividade da PDH no grupo STZ + DMH foram significativamente mais baixos do que o grupo de DMH (P 0,05, respectivamente).

Quatro pontos em curso de tempo da experiência foram seleccionados para indicar as alterações destes atividade três enzimas no grupo STZ + DMH (Figura 6D). Sem ratos foram sacrificados no ponto de início e o ponto de injecção de DMH, e os dados para estes dois pontos foram substituídos pelos dados no grupo de controlo e grupo STZ no final da experiência, respectivamente. Como mostrado na Figura 6D, as actividades de PK e HK foram todos significativamente aumentado após o tipo foram induzidos diabetes tipo 2 (62,26 ± 2,06 vs 1,48 ± 44,61, 100,79 ± 1,49 vs 80,54 ± 4,27, P 0,05). Considerando que, houve uma redução na actividade da PDH (1,34 ± 0,05 vs. 2,32 ± 0,05, P 0,05). Além disso, os resultados atuais mostraram que a injeção repetida DMH resultou em um aumento adicional na HK e PK e redução de atividades PDH (P 0,05, respectivamente).

Discussão

Um dos objectivos principais do presente trabalho foi determinar se o diabetes mellitus tipo 2 pode aumentar o risco de câncer colorretal em um modelo animal. O segundo objetivo foi investigar os possíveis mecanismos envolvidos neste processo. Por conseguinte, as actividades de HK, PK e PDH em tecidos colo-rectais foram medidas para avaliar a contribuição de alterações metabólicas no processo de tumorigénese. Assim, nossas tentativas iniciais foram dirigidos para a geração de um modelo de diabetes tipo 2, que refletisse de perto a história natural e características metabólicas do tipo humano diabetes 2, após o que o câncer colorretal foi induzida usando DMH.

O modelo animal de diabetes de tipo 2 foi induzida pelo uso de alimentação de elevado teor de gordura em combinação com uma dose baixa de STZ (35 mg /kg). Mansor et ai. relataram que este modelo não só poderia replicar a patologia da diabetes humana, mas também imitar o processo da doença, mas a dose de STZ deve ser cuidadosamente escolhida [22]. Os ratos diabéticos induzidos por diferentes doses de STZ (15, 25, 35, 45 e 55 mg /kg) combinado com HFD foram estudados por K. Srinivasan et ai. [23]. As alterações metabólicas induzidas por doses mais elevadas de STZ (45 e 55 mg /kg) assemelhava-se a diabetes tipo 1 fenótipo. Em contraste, doses baixas de STZ (15 e 25 mg /kg) não produzem hiperglicemia significativa. Assim, DH, em combinação com uma dose baixa de STZ (35 mg /kg) foi o método mais desejável de indução de diabetes do tipo 2. No nosso estudo, após 2 meses de manipulação da dieta, os ratos alimentados HFD já foram suavemente hiperglicémico e o peso corporal aumentou rapidamente devido ao consumo de uma dieta rica em energia sob a forma de gorduras saturadas em comparação com ratos alimentados com NPD. Enquanto isso, o nível de Ins aumentou consideravelmente em comparação com os grupos alimentados com NPD. Estes dados indicaram que os ratos HFD-alimentados já haviam levantado a resistência à insulina com hiperinsulinemia compensatória [25]. Após a injecção de STZ, ao nível dos índices bioquímicos do sangue nos grupos HFD-alimentados foram todos significativamente aumentados, excepto para o HDL-C e INS. A redução de INS pode devido à destruição das células beta do pâncreas por injecção de STZ [26], [27], mas o nível de Ins foi ainda mais elevada do que a dos ratos alimentados com NPD. Como demonstrado Srinivasan, as concentrações elevadas de glicose foram relativamente estáveis ​​neste modelo, o que poderia ser usado para os estudos de longo prazo sobre as complicações diabéticas [23].

No presente estudo, o modelo de carcinogénese do cólon induzida pelo DMH foi utilizado para a avaliação do risco de cancro nos ratos diabéticos em função da formação de ACF e incidência de tumores. Mohania D et al desenvolvida com sucesso um modelo de cancro colorrectal com este agente [28]. ACF foi seleccionado como um índice de avaliação biológica intermediária na patogénese do cancro colorectal. ACF referem-se à alteração anormal de focos normal. Greaten de focos, espessamento epitélio, e focos com várias ou múltiplas mutações reunido numa distribuição focal são características de ACF [29] – [32]. Tanto em roedores ou humanos, na patogénese do cancro colo-rectal induzida por agentes cancerígenos, ACF são lesões pré-cancerosas de cancro colorectal e são considerados bons marcadores biológicos para avaliar o efeito de medicamentos que são utilizados para evitar e controlar a formação de cancro colo-rectal em ratos, [33] [32]. Rodrigues et al. demonstrou que o modelo de cancro colo-rectal induzida por DMH em ratos é uma ferramenta válida para investigar a associação de ACF com cancro colo-rectal. ACF podem ser considerados como marcadores precoces morfológicas na patogénese de tumores bem diferenciados na carcinogénese do cólon [32]. Os resultados deste estudo indicam que o número de ACF e o número de focos contendo um número diferente de criptas do grupo STZ + DMH aumentada em comparação com o grupo de DMH. No grupo de DMH, 89,4% ACF tinha um ou dois criptas, e apenas 10,6% ACF tiveram três ou mais criptas. No entanto, no grupo STZ + DMH, a incidência de FCA com um ou dois criptas foi de 67,7% e 32,3% tiveram três ou mais criptas. Em contraste, o grupo STZ teve nenhuma formação de ACF. achados epidemiológicos têm mostrado que a incidência de câncer colorretal em pacientes diabéticos foi estreitamente relacionado com a duração do diabetes. Assim, inferiu-se que um tempo muito mais longo é necessário para os ratos do grupo STZ para desenvolver ACF. O aumento significativo dos focos contendo ≥3 criptas e a detecção do tecido tumoral no grupo STZ + DMH indica que a presença de diabetes mellitus encurtada a duração da tumorigénese. Em conformidade, Zaafar et al. relataram que a diabetes promove o tamanho de célula e as reacções inflamatórias na mucosa, como a proliferação linfóide, congestão dos vasos sanguíneos e fibrose [34]. No final do nosso presente estudo, os tumores foram encontrados tanto no grupo de DMH e grupo STZ + DMH. A incidência, número e tamanho dos tumores no grupo STZ + DMH aumentou em comparação com a do grupo DMH. Em contraste, não foram encontrados tumores no grupo STZ. Considerando que, sem lesões em geral foram visualizados por exame macroscópico no estudo de Zaafar [34]. Diferentes animais foram selecionados nas experiências pode ser a possível explicação para este fenómeno. Os ratos foram usados ​​em seu experimento, enquanto os ratos foram selecionados em nosso estudo. A diferença do tamanho do corpo pode reflectir o tamanho do tumor, de modo que os tumores eram difíceis de ser visualizados em tecidos de ratinhos do cólon. No entanto, não houve diferença significativa na incidência de tumores entre o grupo STZ + DMH e grupo DMH em resultado actual. Possíveis explicações para este fenômeno pode incluir o tamanho da amostra limitada, com apenas 15 ratos em cada grupo. No geral, estes dados demonstram que os ratos diabéticos têm um risco elevado de cancro colorectal.

proliferação rápida é a principal característica das células tumorais. Antígeno nuclear de proliferação celular (PCNA) é uma braçadeira de ADN que actua como um factor de processabilidade para a ADN polimerase δ em células eucarióticas e é essencial para a replicação. Bostick et ai. relataram que a expressão de PCNA está estreitamente relacionada com a proliferação de células no tecido do cólon e pode ser usado como um indicador muito fiável para avaliar a dinâmica de proliferação de células de tumor [35]. O presente estudo demonstrou que PCNA foi altamente expresso em todos os tecidos de tumor e que a expressão de PCNA foi aumentada em ACF cólon em comparação com a de glândulas intestinais normais. expressão de PCNA podem reflectir a actividade e a proliferação celular é utilizada como um índice fiável para avaliar a cinética da proliferação de células tumorais. Os nossos resultados mostraram que PCNA foi expressa em células do cancro do cólon induzidos por DMH, e a actividade de proliferação mais forte foi observada no grupo de DMH + STZ. Estes dados indicam que o tratamento STZ poderia promover a proliferação celular induzida por DMH.

hipótese anterior sobre os possíveis mecanismos envolvidos no cancro relacionados com o DM foi o aumento anormal de insulin-like growth factor-1 (IGF-1) e