Benefits of L-Arginine supplementation in Wistar rats submitted to 5-Fluorouracil chemotherapy

Submitted by Michele Mologni (mologni@unoeste.br) on 2019-03-22T18:21:48Z No. of bitstreams: 1 Marcela de Andrade Bernal Fagiani.pdf: 2880583 bytes, checksum: 13364d3d5e5235aa8fbecf77b1f66ec8 (MD5) Made available in DSpace on 2019-03-22T18:21:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcela de Andrade Bernal Fagiani.pdf: 2880583 bytes, checksum: 13364d3d5e5235aa8fbecf77b1f66ec8 (MD5) Previous issue date: 2018-11-27 Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Cancer is considered the second leading cause of death in the world with treatment costs estimated at $150 billion by 2020. 5-Fluorouracil has been used in the treatment of cancer for more than 50 years since 1957, mainly in neoplasias of colon, stomach, esophagus, head and neck and prostate, which can cause side effects such as myelosuppression, immunosuppression, mucositis, weight loss and appetite as well as DNA damage. In order to minimize these undesirable effects, some nutrients that stimulate the immune response, such as L-arginine, have been studied, but the doses found in the literature have been used in humans and in studies with male rats, with differences in recommendations. The objective was to evaluate the effect of low doses of L-arginine supplementation on blood count, coagulation cascade, DNA integrity, spleen and jejunal inflammatory infiltrate in rats submitted to 5-fluorouracil chemotherapy. Thirty-two Wistar rats were fed ad libitum filtered water and fed commercially balanced feed, divided into 4 experimental groups containing 8 rats per group, which were distributed in two rats per box: normal control group was applied 1 mL of 0.9% physiological solution intraperitoneally to simulate the application of 5-FU in the other groups; G5-FU was applied a dose of 200 mg 5-FU/Kg; GArg50 and GArg100 a dose of 200 mg 5-FU/Kg was added and supplemented with 50 and 100 mg L-arginine/day, respectively, added into the drinking water ad libitum. After the chemotherapy in the rats, it was observed that: The G5-FU, GArg50 and GArg100 groups reduced the feed consumption, presenting similar consumption of the same, and the G5-FU presented reduction in the average water consumption. GArg50 group showed no weight loss, and the G5-FU and GArg100 groups lost weight. GArg50 presented polycythemia due to dehydration caused by diarrhea generated by 5-FU and in the hemogram, coagulation cascade and depletion in the spleen there was no difference of the G5-FU group. GArg100, reduced prothrombin time and depletion index in the spleen, increased the total leukocyte, eosinophil and lymphocyte counts. GArg100 still showed the highest total DNA damage index, and did not alleviate the inflammatory infiltrate in the gut, thus preventing the occurrence of mucositis, with the rats showing moderate inflammation in the jejunum. Supplementation with 100 mg L-arginine/day has the potential to minimize immunosuppression and depletion in the spleen caused by 5-FU chemotherapy. In addition, it can still act on the coagulation cascade, reducing blood coagulation time and contributing to DNA breakage generated by 5-FU. The dose of 50 and 100 mg of L-arginine/day, do not contribute to the reduction of mucositis in the intestine of rats. O câncer é considerado a segunda principal causa de morte no mundo, com custos relacionados ao tratamento estimados em 150 bilhões de dólares para 2020. O 5-Fluorouracil é um quimioterápico utilizado no tratamento do câncer há mais de 50 anos, desde 1957, principalmente em neoplasias de cólon, estômago, esôfago, cabeça e pescoço e próstata, que pode causar efeitos colaterais, como a mielossupressão, imunossupressão, mucosite, perda de peso e apetite, bem como danos ao DNA. Na tentativa de minimizar estes efeitos indesejáveis, vêm se estudando alguns nutrientes que estimulam a resposta imune, como a L-arginina, porém as doses encontradas na literatura foram utilizadas em seres humanos e em estudos com ratos machos, apresentando diferenças nas recomendações. O objetivo foi avaliar o efeito de doses baixas de suplementação com L-arginina sobre o hemograma, a integridade do DNA e do baço, no infiltrado inflamatório no jejuno e no coagulograma de ratas Wistar submetidas à quimioterapia com 5-FU. Foram utilizadas 32 ratas da linhagem Wistar, alimentadas com ração comercial balanceada e água filtrada ad libitum, distribuídas em 4 grupos experimentais (n=8 ratas/grupo): no grupo controle normal aplicou-se 1 mL de solução fisiológica 0,9%, por via intraperitoneal, para simular a aplicação do 5-FU nos demais grupos; no G5-FU aplicou-se uma dose de 200 mg 5-FU/Kg; nos grupos GArg50 e GArg100 aplicou-se uma dose de 200 mg 5-FU/Kg e as ratas foram suplementadas com 50 e 100 mg L-arginina/dia, respectivamente, adicionada na água do bebedouro ad libitum. Após a quimioterapia, as ratas dos grupos G5-FU, GArg50 e GArg100 reduziram o consumo de ração (P>0,05) e o G5-FU apresentou redução no consumo médio de água. O grupo GArg50 não perdeu peso após a quimioterapia, mas nos grupos G5-FU e GArg100 as ratas perderam peso. O GArg50 apresentou policitemia devido à desidratação causada por diarreia gerada pelo 5-FU. As ratas do GArg100 tiveram aumento na contagem de leucócitos totais, eosinófilos, linfócitos e no índice total de danos ao DNA, apresentaram ainda redução no tempo de protrombina e no índice de depleção no baço. As ratas dos grupos G5-FU, GArg50 e GArg100 tiveram infiltrado inflamatório moderado semelhante no jejuno. Conclui-se que a suplementação com 100 mg de L-arginina/dia minimizou a imunossupressão, a depleção no baço e o tempo de protrombina e contribuiu para a quebra do DNA gerada pela 5-FU em ratas Wistar. A suplementação com 50 mg de L-arginina/dia diminuiu a perda de peso gerada pelo 5-FU em ratas Wistar. As suplementações com 50 ou 100 mg de L-arginina não interferiram no infiltrado inflamatório no jejuno gerado pelo 5-FU.