Resumen: V-023 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2004 Efectos de la Leche de Vaca y de Bufala Sobre la Carcinogénesis Experimental del Intestino Grueso en Ratas. Montenegro, M. A. - Catuogno, M. S. - Lértora, W. J. Guanziroli, S. M. C. - Burna, A. N. - Sánchez Negrette, M. Patología General y Sistemática. Facultad de Ciencias Veterinarias, UNNE Sargento Cabral 2139, Corrientes (3.400) Argentina. e-mail: [email protected]. Trabajo subsidiado por la SGCYT-UNNE. Introducción En los seres humanos, los tumores del intestino grueso constituyen una causa importante de morbilidad y mortalidad en gran parte del mundo. Factores dietéticos y del medio ambiente son considerados como responsables del 85-90% de todos los casos (2) . La relación entre el cáncer de colon y componentes de la dieta, tales como grasas, fibras vegetales, vitaminas y otros elementos, han sido evaluados en estudios epidemiológicos, así como también en trabajos experimentales (1,2,3,12,15) . Estudios epidemiológicos efectuados en diferentes poblaciones y experimentales en animales de laboratorio, mantienen la hipótesis de que la cantidad de grasa y la composición de los ácidos grasos de la dieta es uno de los factores determinantes en la carcinogénesis del colon (6,7). Trabajos realizados en seres humanos, relacionan al cáncer intestinal, principalmente el cáncer colorectal, con la ingestión de alimentos ricos en grasa de origen animal y escaso consumo de fibras (11,13,17,18,19). Estos resultados refuerzan los estudios realizados en poblaciones del Mediterráneo y en esquimales, poblaciones con bajo índice de cáncer de colon y cuya principal fuente de grasa es el aceite de oliva y el aceite de pescado que contiene omega-3 y omega-6 (10). Así en Japón, donde se consume una dieta con bajo contenido graso, se lo relaciona con un bajo riesgo de cáncer de colon (14). En Argentina, estudios realizados sobre pacientes con diagnóstico de cáncer de colon, demuestran la estrecha relación existente entre el consumo de huevos y productos lácteos, principalmente el queso y el riesgo de cáncer de colon (6,7,8,9) . La leche de vaca contiene numerosos componentes con potencial de inhibir el proceso de la carcinogénesis. Tales componentes lo constituyen la esfingomielina, el ácido linoleico conjugado (ALC), el ácido butírico, la vitamina A y la D entre otros (4,16) . La leche de búfala contiene el doble de grasa que la leche de vaca, además de mayor concentración de proteínas, vitamina A y calcio. Comparativamente con la leche de vaca, los ácidos grasos presentes en la leche de búfala en mayor concentración son: caproico, caprílico, caprico, láurico, mirístico, palmítico, esteárico, palmitoleico y linoleico; en menor concentración se encuentran los ácidos grasos butírico, miristoleico y oleico. El objetivo del presente trabajo consistió en determinar el efecto de la dieta láctea, utilizando leche de vaca y leche de bufala sobre el desarrollo de neoplasias del colon en un modelo de carcinogenesis experimental en ratas, inducida con 1,2-dimetilhidrazina (DMH). El mismo forma parte de una línea de investigación en carcinogénesis experimental y modulación nutricional que estamos desarrollando en nuestro laboratorio. Material y métodos Fueron utilizadas 90 ratas Wistar, de 3 meses de edad, con un peso promedio de 190 g. Las mismas fueron alojadas en jaulas individuales en ambiente con temperatura controlada de 21ºC, con dieta ad-libitum. La dieta láctea fue administrada como sustituto del agua y comenzó a ser ofrecida dos semanas previas a la inoculación de la DMH, su administración continuó durante las 10 semanas de tratamiento con la droga cancerígena y finalizó dos semanas posteriores a la última inoculación, en total las ratas recibieron leche durante 14 semanas. Ambos lotes auplementados con leche, aceptaron sin dificultad el suministro diario de la misma. Los tumores intestinales fueron inducidos mediante una inyección subcutánea semanal de 1,2-dimetilhidrazina (DMH) durante 10 semanas, a la dosis de 20 mg/kg de peso corporal. La solución de DMH fue preparada con 400 mg de la droga disuelta en 100 ml de agua destilada estéril, conteniendo 37 mg de EDTA como agente estabilizador, dicha solución fue mantenida a pH 6,5 usando hidróxido de sodio. Todos los animales fueron sacrificados 4 meses luego de la última inoculación de la DMH. En cada uno de los animales el intestino grueso en su totalidad fue extraído, abierto longitudinalmente y colocado sobre una plancha de cartón y fijado con formol bufferado al 10 % durante 24 horas. El intestino grueso fue dividido para su estudio en cuatro segmentos: recto, colon distal, colon proximal y ciego; determinándose el número de tumores, localización, tamaño y forma o aspecto macroscópico. Los tumores fueron clasificados según su aspecto macroscópico en Polipoide: con sus variedades pedunculados y de base sésil y No polipoide con sus variedades planos con aspectos de placas y planoulcerado. La composición química de ambas tipos de leches se halla en la Tabla 1. Los animales fueron divididos al azar en un Grupo Control (sin la administración de DMH) compuesto por Lote 1 (solo agua, n=10), Lote 2 (suplementado con leche de vaca, n=10) y Lote 3 (suplementado con leche de bufala, n=10) y un Resumen: V-023 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2004 Grupo Experimental (inoculado con DMH) compuesto por: Lote 4 (tratado sólo con DMH, n=20), Lote 5 (tratado con DMH + leche de vaca, n=20) y Lote 6 (tratado con DMH + leche de bufala, n=20). El diseño experimental utilizado fue el de bloques al azar, la conformación de los lotes se efectuó al azar por aleatorización. Se trabajó con una variable categórica " tratamiento" (DMH con leche y DMH con agua) y una variable cuantitativa discreta "cantidad de tumores". Se realizó análisis de la varianza "test de comparación de medianas". Para la inferencia estadística se estipuló α = 5%, por debajo de la cual se rechazó la hipótesis nula. Tabla 1: Composición química de la leche de vaca y de búfala Leches Humedad (%) Grasa(%) Proteinas (%) Cenizas (%) Extracto seco total (%) Vitamina A(U.I.) Búfala 83,00 8,16 4,50 0,70 17,00 104,29 Vaca 88,00 3,68 3,70 0,70 12,00 62,83 Resultados Los lotes que fueron suplementados con leche de vaca y los lotes suplementados con leche de búfala, aceptaron sin dificultad el suministro diario de la misma, en estos animales el agua fue sustituida en forma total por leche. Con respecto a la ganancia de peso, se observó una mayor ganancia en los animales alimentados con leche de búfala. Al final de la experiencia se observó que el lote alimentado con leche de vaca presentó 61 tumores, lo que representó en promedio 3,05 tumores por rata; mientras que el lote que consumió leche de búfala presentó 67 tumores, lo que representó un promedio de 3,35 tumores por rata. El lote que recibió unicamente DMH presentó 137 tumores, correspondiendo un promedio de 6,85 tumores por rata. En el grupo control no se observó tumores. Los tumores macroscópicamente fueron clasificados en Polipoides sesiles, Polipoides pediculados, planos y planoulcerados. En el Grupo Experimental el tipo Polipoide sesil predominó en el lote suplementado con leche de vaca, mientras que el tipo Plano, predominó en el lote suplementado con leche de búfala y en el lote tratado con DMH. (Tabla 2). Con respecto a la localización de los tumores, el intestino grueso fue dividido para su estudio en cuatro segmentos o regiones anatómicas: ciego, colon distal, colon proximal y recto; en los tres lotes del Grupo Experimental la mayor concentración de tumores se produjo en el colon distal (Tabla 3). En lo que respecta al tamaño, los tumores fueron agrupados en diferentes rangos: 1-5mm, 6-10mm, 11-15mm, 1620mm, y +20mm; los tres lotes del grupo experimental tuvieron la mayor concentración de tumores en el rango de 15mm (Tabla 4). Tabla 2: Tipos macroscópicos de tumores en los tres lotes del Grupo Experimental. Lotes DMH (Lote 4) Leche vaca+DMH (Lote 5) Tipo macroscópico Polipoide sesil 58 (42,33*) 26 (42,62*) Polipoide pediculado 6 (4,32*) 15 (24,59*) Plano 70 (51,10*) 17 (27,86*) Plano-ulcerado 3 (2,18*) 3 (4,91*) Total 137 61 * Corresponde al porcentaje de tumores de cada tipo sobre el total de cada lote. Leche bufala+DMH (Lote 6) 23 13 28 3 (34,32*) (19,40*) (41,79*) (4,47*) 67 Tabla 3: Localización de tumores del Grupo Experimental en las cuatro regiones anatómicas del intestino grueso. Lotes DMH (Lote 4) Leche vaca+DMH (Lote 5) Localización Recto 32 (23,35*) 7 (11,47*) Colon distal 68 (49,63*) 28 (45,90*) Colon proximal 15 (10,95*) 22 (36,06*) Ciego 22 (16,05*) 4 (6,55*) Total 137 61 * Corresponde al porcentaje de tumores de cada región sobre el total de cada lote. Leche búfala+DMH (Lote 6) 13 27 23 4 (19,40*) (40,29*) (34,32*) (5,97*) 67 Resumen: V-023 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2004 Tabla 4:Tamaño de tumores del Grupo Experimental en cada uno de los rangos estudiados. Lotes DMH (Lote 4) Leche vaca+DMH (Lote 5) Leche búfala+DMH (Lote 6) Tamaño 1-5mm 58 (42,33*) 32 (52,45*) 57 (85,07*) 6-10mm 58 (42,33*) 22 (36,06*) 8 (11,94*) 11-15mm 17 (12,4*) 7 (11,47*) 2 (2,98*) 16-20mm 1 (0,72*) --+ 20mm 3 (2,18*) --Total 137 61 67 * Corresponde al porcentaje de tumores en cada uno de los rangos estudiados sobre el total de cada lote. Discusión y Conclusiones La prevención en la lucha contra el cáncer es una importante estrategia, en el que la alimentación juega un rol preponderante. Alimentos provenientes de rumiantes, principalmente la leche, es una rica fuente de componentes con potencial anticancerígeno, tales como el ácido linoléico conjugado (ALC), el ácido butírico, la esfingomielina, la vitamina A, D y el calcio, entre otros. Trabajos experimentales en animales de laboratorio, a los cuales se adicionó esfingomielina, presentaron una disminución en el número de tumores del colon inducidos experimentalmente(3). El ácido butírico juega un importante rol en la regulación del crecimiento celular, en este sentido es inhibidor de la proliferación celular y un potente inductor de la diferenciación celular in vitro para una amplia variedad de células neoplásicas, incluyendo leucemia, linfoma, de la glándula mamaria, colon, recto, hígado, cervix y ovario 2. Se ha observado también que la vitamina A y sus derivados poseen acción anticancerígena en cultivos celulares y en cultivos de órganos ( 18). Por otra parte, trabajos experimentales utilizando dietas ricas en calcio y vitamina D, disminuyeron la incidencia de cáncer de colon en ratas. En cuanto a la actividad anticancerígena del ALC, se ha demostrado reducción del número de papilomas en un modelo de carcinogénesis epidérmica en ratón 4; también disminución en el desarrollo de tumores gástricos, inducidos experimentalmente con benzo(a)pirene en ratas 6 . Ip et al. (1991) en ratas alimentadas con ALC, observaron disminución de tumores de mamas inducidos experimentalmente con dimetilbenzantraceno (DMBA). Todos estos trabajos demuestran que ciertos componentes de la leche poseen efectos anticancerígenos en diversos modelos experimentales; no obstante, no hemos encontrado trabajos como el presente en el que se intente determinar los efectos de una dieta láctea sobre un modelo biológico de carcinogénesis experimental del intestino grueso, utilizando animales de laboratorio. En la presente experiencia observamos que en ambos lotes alimentados con leche hubo disminución en el número de neoplasias, independientemente del tipo de leche utilizada, demostrando el efecto protector de la misma ante el desarrollo de neoplasias. Este dato por una parte, refuerza la teoría de que diversos componentes de la dieta juegan un rol importante en el desarrollo y/o en la inhibición del cáncer de colon, tanto en seres humanos como en animales de experimentación, por otro lado resulta importante destacar la importancia del consumo de leche entera fresca y pasteurizada, en la cual, posiblemente se conserven los componentes con potencial de inhibir y/o disminuir el proceso de la carcinogénesis. Bbliografía 1-BURKITT, D.P. (1971) Epidemiology of cancer of the colon and rectum. Cancer 28: 3-13. 2-COTRAN, R.S.; KUMAR, V.; COLLINS, T. (2000). Robbins. Patología Estructural y Funcional. 6ª. Ed. Mc GrawHill. Interamericana, Mexico, 861-878. 3-GREENWALD, P. (1992) Colon Cancer Overview. Cancer supplement 70: 1.206- 1.215. 4- IMAIZUMI, K.; TOMINAGA, A.; SATO, M.; SUGANO, M. Effects of dietary sphingolipids on levels of serum and liver lipids in rats. Nutr. Res. 12: 543-548, 1992. 5- IP,C.; CHIN, S.F.; SCIMECA, J.A.; PARIZA, M.W.; (1991) Mammary cancer prevention by conjugated dienoic derivate of linoleic acid. Cancer Res 51: 6118-6124. 6-ISCOVICH, J.M. (1978) A cancer mortality analysis of the Province of Buenos Aires (Argentina). Rev. Esp. Oncología 26: 173-175. 7-ISCOVICH, J.M. (1979) Mortalidad por cáncer en la provincia de Buenos Aires. Quirón 10: 9-27. 8-ISCOVICH, J.M.; L'ABBE, K.A.; CASTELLETO, R.; CALZONA, A.; BERNEDO, A.; CHOPITA, N.A.; JMELNITZSKY, A.C.; KALDOR, J. (1992) Colon cáncer in Argentina. I: Risk from intake of dietary items. Int. J. Cancer 51: 851-857. Resumen: V-023 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDESTE Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2004 9-ISCOVICH, J.M.; L'ABBE, K.A.; CASTELLETO, R.; CALZONA, A.; BERNEDO, A.; CHOPITA, N.A.; JMELNITZSKY, A.C.; KALDOR, J.; HOWE, G.R. (1992) Colon cancer in Argentina. II: Risk from fiber, fat and nutrients. Int. J. Cancer 51: 858-861. 10-REDDY, B.S.; BURILL, C.; RIGOTTY, J. (1991) Effects of diets high in omega-3 and omega-6 fatty acids on initiation and post initiation stages of colon carcinogenesis. Cancer Res. 51: 487-491. 11-REDDY,B.S.; WYNDER, E.L.(1973) Large bowel carcinogenesis: fecal constituents of populations with diverse incidence rates of colon cancer.J.Natl.Cancer Inst.50:1437-1442. 12-SLOAN, D.A.; FLEISZER, D.M.; RICHARDS, G.K.; MURRAY, D.; BROWN, R.A. (1993) The effect of the fiber components cellulose and lignin on experimental colon neoplasia. J. Surg. Oncol. 52: 77-82. 13-SUZUKI, K.; MITSUOKA, T. (1992) Effect of low-fat, high-fat, and fiber-supplemented high-fat diets on colon cancer risk factors in feces of healthy subjects. Nutr. Cancer 18: 63-71. 14-TAJIMA, K.; HIRSE, K.; NAKAGAWA, N.; KUROSHISHI, T.; TOMINAGA, S. (1985) Urban-rural differences in the trend of colo-rectal cancer in Japan. Jpn. J. Cancer Res. 76: 717-728 15-THORUP, I.; MEYER, O.; KRISTIANSEN, E. (1992) Effect of a dietary fiber (beet fiber) on dimethylhydrazineinduced colon cancer in Wistar rats. Nutr. Cancer 17: 251-261. 16- USTARROZ, E. (2003) Un ácido graso benéfico para la salud humana. Vet. Arg. XX: 46-48. 17- WEISBURGER, J.H.; WYNDER, E.L. (1991) Dietary fat intake and cancer. Hematol. Oncol. Clin. North Am. 5: 7-23. 18-WYNDER, E.L.; SHIGEMATSU,T.(1967) Environmental factors of cancer of the colon and rectum. Cancer 20:1.520-1.561. 19- WYNDER, E.L.; REDDY,B.S (1973) Studies of large bowel cancer: human leads to experimental aplication. J.Natl.Cancer Inst.50:1.099-1.106.