Atualmente, a obesidade é um dos maiores problemas globais de saúde pois aumenta o risco de desenvolvimento de doenças como o câncer. Como alternativa para perda de peso, suplementos termogênicos contendo o proto-alcalóide sinefrina são amplamente utilizados para estimular a queima de calorias. Dúvidas surgiram sobre os efeitos da sinefrina desde que esta, apresenta semelhanças com efedrina e anfetaminas. Existe ainda, uma lacuna na literatura sobre os efeitos da sinefrina na indução de danos no DNA e modulação da expressão gênica em células humanas. A proposta desta investigação foi determinar os efeitos de tratamentos com sinefrina sobre danos no DNA, estado redox e alterações na expressão gênica em linhagens celulares humanas hepáticas, gástricas e intestinais in vitro. Como modelo de células humanas foram utilizadas células HepG2 (carcinoma hepatocelular), GAS (epitélio gástrico não tumoral) e Caco-2 (adenocarcinoma colorretal). Inicialmente, foram realizados ensaios de citotoxicidade (MTT e Vermelho Neutro) com dez concentrações (25 - 5000 µM). Posteriormente, três concentrações (2, 20 e 200 µM) foram selecionadas para obtenção de dados sobre proliferação celular (conteúdo proteico e citometria de fluxo), genotoxicidade (cometa), mutagenicidade (micronúcleo), geração de espécies reativas (ERs) (H2DCFDA) e alterações no estado redox por quantificação das enzimas GSH, CAT, SOD mitocondrial e GPx e do produto de peroxidação malondialdeído (MDA). Por fim, efeitos da sinefrina sobre a expressão de genes (RT-qPCR) das vias de danos ao DNA e metabolismo energético foram avaliados. Sinefrina induziu ERs em células hepáticas (HepG2) e intestinais (Caco-2); além disso, em GAS aumentou CAT e GSH, em Caco-2 elevou os níveis de GSH e principalmente, em células hepáticas (HepG2) aumentou os níveis enzimáticos de GSH, GPx e da geração de MDA. Nos experimentos de expressão, 20 e 200 µM aumentaram a transcrição dos genes MAPK1 e JUN em HepG2, GAS e Caco-2 evidenciando que sinefrina estimula a expressão de genes da via AMPK (Proteínas Quinases Ativadoras de Adenosina Monofosfato Cíclica) que regula o metabolismo de lipídios e glicose. Especificamente, em HepG2 a sinefrina induziu a expressão de TNF (citocina pró-inflamatória) e diminuiu a de LIPE (hidrólise de lipídeos) e AKT1 (proliferação). Em GAS, sinefrina diminuiu a expressão de TNF e aumentou a expressão dos genes ADCY3 (atividade catalítica) e AKT1. Similarmente em Caco-2, AKT1 e os genes PRKACA e GNAS (catabolismo) também aumentaram a expressão. Por fim, somente em Caco-2, 2 µM aumentou os níveis de transcritos de ATM, ATR e CHEK1 (danos ao DNA). Apesar destes resultados, não foram observados efeitos sobre a viabilidade, proliferação, ciclo celular e danos ao DNA. Em conclusão, este trabalho demonstrou que sinefrina não causou citotoxicidade e eventos genotóxicos e mutagênicos em células hepáticas, gástricas e intestinais humanas in vitro. Todavia, assim como anfetaminas, sinefrina demonstrou estimular significativamente a expressão de genes do metabolismo energético e causar efeitos pró-oxidativos principalmente em células hepáticas. Portanto, para representar a ausência de perigo de sinefrina ainda devem ser realizados experimentos com exposições crônicas em estudos in vivo para conclusões afirmativas aos usuários de termogênicos.

Currently, obesity is one of the biggest global health problems because it increases the risk of developing diseases like cancer. As an alternative to weight loss, thermogenic supplements containing the proto-alkaloid synephrine are widely used to stimulate the burning of calories. Doubts have arisen about the effects of synephrine since it has similarities with ephedrine and amphetamines. There is still a gap in the literature on the effects of synephrine on the induction of DNA damage and modulation of gene expression in human cells. The aim of this investigation was to determine the effects of synephrine treatments on DNA damage, redox status and alterations in gene expression in liver, gastric and intestinal human cell lines in vitro. As model of human cells were used HepG2 (hepatocellular carcinoma), GAS (gastric epithelium non-tumor) and Caco-2 (colorectal adenocarcinoma) cells. Initially, cytotoxicity assays (MTT and Neutral Red) were performed with ten concentrations (25-5000 µM). Afterwards, three concentrations (2, 20 and 200 µM) were selected to obtain results on cell proliferation (protein content and flow cytometry), genotoxicity (comet), mutagenicity (micronucleus), generation of reactive species (RS) (H2DCFDA), and changes in the redox state by quantification of GSH, CAT, mitochondrial SOD and GPx enzymes and the peroxidation product malondialdehyde (MDA). Finally, effects of synephrine on gene expression (by RT-qPCR) in pathways of DNA damage and energetic metabolism were evaluated. Synephrine induced RS in hepatic (HepG2) and intestinal (Caco-2) cells; in addition, in GAS increased CAT and GSH levels, in Caco-2 induced the GSH levels and, mainly in hepatic cells (HepG2) were observed increases in enzymatic levels of GSH, GPx and generation of MDA. In gene expression experiments, 20 and 200 µM increased the transcription of the MAPK1 and JUN genes in HepG2, GAS and Caco-2, evidencing that treatment with synephrine stimulate the expression of AMPK (Adenosine Monophosphate Protein Kinases Cytosolic Activating) pathway, responsible by energetic metabolism of lipids and glucose. Specifically, in HepG2 cells synephrine induced expression of TNF (pro-inflammatory cytokine) and decreased of LIPE (lipid hydrolysis) and AKT1 (proliferation) gene expression. In GAS, synephrine decreased TNF expression and increased expression of the genes ADCY3 (catalytic activity) and AKT1. Similarly, in Caco-2, AKT1 and the genes PRKACA and GNAS (catabolism) also increased expression. Finally, only in Caco-2, 2 µM increased the transcript levels of ATM, ATR and CHEK1 (DNA damage). Despite these results, no effects on viability, proliferation, cycle kinetics and DNA damage were observed. In conclusion, this work demonstrated that synephrine did not cause cytotoxicity, genotoxic and mutagenic effects in liver, gastric and intestinal human cells in vitro. However, as well as amphetamines, synephrine has been shown to stimulate significantly the expression of energetic metabolism genes and cause pro-oxidative effects mainly in liver cells. Therefore, in order to represent the absence of hazard of synephrine, experiments with chronic exposures using in vivo studies should be performed for affirmative conclusions to thermogenic users.