Biochemical and histological changes produced by sweeteners and cytarabine in the brain of young rats Translated title: Cambios bioquímicos e histológicos producidos por edulcorantes y citarabina en el cerebro de ratas jóvenes

Abstract

Abstract Objective: The aim of this study was to evaluate the effect of splenda and stevia on dopamine and 5-HIAA levels, and some biomarkers of oxidative stress in the presence of cytarabine. Methods: Forty-eight young male Wistar rats each with a weight of 80 g (four weeks of age), distributed in six groups of eight animals each, were treated as follows: group 1, control (NaCl 0.9% vehicle); group 2, cytarabine (0.6 g/kg); group 3, stevia (0.6 g/kg); group 4, cytarabine + stevia; group 5, splenda; and group 6, cytarabine + splenda. Cytarabine was given intravenously (IV) while stevia and splenda were administered orally for five days, using orogastric tube. At the end of treatment, the animals were sacrificed and glucose levels in blood were measured. The brains were dissected for histological analysis and homogenated to measure levels of dopamine, lipid peroxidation (TBARS), serotonin metabolite (5-HIAA), Na+, K+ ATPase activity, and glutathione (GSH), using validated methods. Results: Sweeteners increased the glucose in animals that received cytarabine. Dopamine increased in cortex and decreased in striatum of animals that received stevia alone and combined with cytarabine. 5-HIAA decreased in striatum and cerebellum/medulla oblongata of animals that received sweeteners and cytarabine alone or combined. GSH increased in animals that received sweeteners and decreased with cytarabine. Lipoperoxidation decreased in groups that received sweeteners and cytarabine. Histopathological changes revealed marked degeneration of neuronal cells in animals treated with cytarabine. Conclusion: These results show that sweeteners as stevia or splenda may lead to the onset of unfavorable changes in dopamine and 5-HIAA. Antioxidant effects may be involved. Besides, histological changes revealed marked lesions of neuronal cells in experimental animals treated with cytarabine.

Translated abstract

Resumen Objetivo: el objetivo fue evaluar el efecto de edulcorantes (splenda y stevia) sobre los niveles de dopamina, acido 5-hidroxiindolacetico (HIAA) y algunos biomarcadores de estrés oxidativo en presencia de citarabina. Métodos: cuarenta y ocho ratas Wistar machos con un peso aproximado de 80 g (cuatro semanas de edad), distribuidas en seis grupos de ocho animales cada uno, fueron tratados como sigue: grupo 1, control (NaCl 0,9% vehículo); grupo 2, citarabina (0,6 g/kg); grupo 3, stevia (0,6 g/kg); grupo 4, citarabina + stevia; grupo 5, splenda; y el grupo 6, citarabina + splenda. La citarabina fue administrada por vía intravenosa y la stevia y la splenda, por vía oral durante cinco días, utilizando una sonda orogástrica. Al final del tratamiento, los animales fueron sacrificados y se midieron los niveles de glucosa en sangre. Los cerebros fueron disecados para su análisis histológico y homogenizados para medir los niveles de dopamina, peroxidación lipídica (TBARS), metabolito de la serotonina (5-HIAA), actividad de la Na+, K+ ATPasa y glutatión (GSH), usando métodos validados. Resultados: los edulcorantes aumentaron la glucosa en los animales que recibieron citarabina. La dopamina aumentó en la corteza y disminuyó en el estriado de los animales que recibieron stevia sola y combinada con citarabina. La 5-HIAA disminuyó en el estriado y el cerebelo/médula oblongata de animales que recibieron edulcorantes y citarabina sola o combinada. El GSH se incrementó en los animales que recibieron edulcorantes. La lipoperoxidación disminuyó en los grupos que recibieron edulcorantes y citarabina. Estudios histopatológicos revelaron una degeneración neuronal importante en animales tratados con citarabina. Conclusión: los resultados muestran que los edulcorantes como stevia o splenda pueden conducir a la aparición de cambios desfavorables en los niveles de dopamina y 5-HIAA. Los cambios histológicos revelaron, además, lesiones marcadas de células neuronales en animales tratados con citarabina.