Plants have been used as sources of medicinal agents for millennia. Plant extracts and derived active principles have served as a major source for new pharmaceuticals for treatment of malignant tumors. In this work, we described the plants most used as anticancer agents, by the population treated on the Oncology Service of the University Hospital (Maceió-AL). The aim of this work was evaluate the toxicological effects of those plants and to value the antitumoral activity of the extracts and juices against human tumor cell lines and in neoplasic assays in vivo. Initially, the plants were collected, identified, and the hydroethanolic extracts and juices of Aloe vera and Euphorbia tirucalli were prepared. In the pharmacological approach, the follow assays were done: toxicity against brine shrimp Artemia salina, in vitro test against human tumor cell lines and in vivo evaluation using sarcoma 180 in mice. The plants were Annona muricata, Aloe vera, Schinus terebenthifolius, Hyptis pectinata, Stryphnodendron adstringens, Euphorbia tirucalli, Caesalpinia bonduc and Cnidosculus urens. The phytochemical screening showed the presence of flavonoids, tanins, saponins and sterols. The Artemia salina essay suggested moderate toxicity of the Stryphnodendron adstringens, Annona muricata e Euphorbia tirucalli. Hyptis pectinata was considered atoxic. In the preliminary in vitro assay only two species showed moderate cytotoxicity: Annona muricata (82%, 86% and 71% of inhibition) against SF295, HCT-8 and MDA-MB435 line cells, respectively and Hyptis pectinata (62% of inhibition) against HCT-8.line cells. Both plants presented no hemolytic effect and in the evaluation of the cytotoxicity activities against peripheral blood mononuclear cells, Annona muricata showed the biggest activity, although had shown bigger toxicity than Hyptis pectinata to PBMC. In the in vivo tests, Hyptis pectinata, Schinus terebinthifolius, Annona muricata and Euphorbia tirucalli inhibited the sarcoma 180 (70,5% - 67,1% - 58,9% and 57,5%). The histopathological analysis of the liver, kidneys and spleen of animals which was treated showed absence of lesions. Take together these results suggest that only two plants (Hyptis pectinata and Annona muricata) used by the population showed potential anti-tumor activity, at least in the used pharmacological models in vitro and in vivo. / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoas / Plantas têm sido usadas como fonte de medicamentos há milênios. Extratos de plantas e princípios derivados ativos têm servido como a maior fonte de novos fármacos para tratamento de tumores malignos. Neste trabalho, descrevemos as plantas mais utilizadas como agentes anticancerígenos, pela população tratada no Centro de Oncologia do Hospital Universitário/UFAL (Maceió-AL). O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos toxicológicos destas plantas e analisar a ação de seus extratos e sucos sobre células tumorais em modelos in vitro e em neoplasias in vivo. Inicialmente, as plantas foram coletadas, identificadas, e os extratos hidroetanólicos e sucos de Aloe vera e Euphorbia tirucalli foram preparados. Na investigação farmacológica, os seguintes ensaios foram feitos: Toxicidade frente ao microcrustáceo Artemia salina, teste in vitro contra células de linhagem tumoral humana e avaliação in vivo utilizando Sarcoma 180 em camundongos. As plantas foram: Annona muricata, Aloe vera, Schinus terebenthifolius, Hyptis pectinata, Stryphnodendron adstringens, Euphorbia tirucalli, Caesalpinia bonduc e Cnidosculus urens. O screening fitoquímico mostrou a presença de flavonóides, taninos, saponinas e esteróides. O ensaio de Artemia salina sugeriu alta toxicidade de Stryphnodendron adstringens, Annona muricata e Euphorbia tirucalli; Hyptis pectinata foi considerada atóxica. No ensaio preliminar in vitro, apenas duas espécies exibiram moderada citoxicidade: Annona muricata (82%, 86% e 71% de inibição) contra as linhagens celulares SF295, HCT-8 e MDA-MB435, respectivamente e Hyptis pectinata (62% de inibição) contra a linhagem celular HCT-8. Ambas as plantas apresentaram nenhum efeito hemolítico e na avaliação da atividade citotóxica em células mononucleares do sangue periférico (PBMC), Annona muricata exibiu maior atividade, embora tenha apresentado maior toxicidade que Hyptis pectinata.para PBMC. Nos testes in vivo, Hyptis pectinata, Schinus terebinthifolius, Euphorbia tirucalli e Annona muricata e inibiram o Sarcoma 180 (70,5% - 67,1% - 58,9% e 57,5%). A análise histopatológica de fígado, rins e baço dos animais tratados, informou ausência de lesões. Em conjunto estes resultados sugerem que apenas duas plantas (Hyptis pectinata e Annona muricata) usadas pela população mostraram potencial atividade antitumoral, pelo menos nos modelos farmacológicos in vitro e in vivo utilizados.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A piplartina à um alcalÃide/amida conhecido encontrado em espÃcies do gÃnero Piper com propriedade citotÃxica interessante. Para avaliar o seu potencial antineoplÃsico, um estudo farmacolÃgico de suas propriedades anticÃncer foi realizado em vÃrios modelos biolÃgicos. A piplartina apresentou potente atividade citotÃxica em todas as linhagens tumorais testadas. Por comparaÃÃo da citotoxicidade de molÃculas com estruturas relacionadas com a piplartina, foi identificado que a presenÃa da carbonila α,β-insaturada do anel amÃdico à essencial para a sua atividade citotÃxica. Em cÃlulas mononucleares de sangue perifÃrico de doadores saudÃveis expostas a piplartina, foi observada apenas fraca atividade citotÃxica. Adicionalmente, a piplartina induziu apoptose em cÃlulas leucÃmicas HL-60, com participaÃÃo da via intrÃnseca, de maneira dependente da concentraÃÃo, como observado pelo padrÃo de morfologia celular, integridade da membrana citoplasmÃtica, alteraÃÃo no potencial transmembrÃnico da mitocÃndria e aumento da fragmentaÃÃo do DNA. Na anÃlise do ciclo celular, foi observado bloqueio na fase G2. A piplartina foi capaz de induzir dano ao DNA em cÃlulas V79, como observado pelo ensaio do cometa alcalino e neutro. Seu mecanismo de aÃÃo genotÃxico parece ser semelhante ao da sua atividade citotÃxica. NÃo foi observada atividade mutagÃnica, com ou sem ativaÃÃo metabÃlica (S9), nas linhagens de Salmonella (modelo procariÃtico) testadas. Por outro lado, a piplartina foi mutagÃnica e recombinogÃnica em linhagens de Saccharomyces cerevisiae (modelo eucariÃtico). Isto pode ser explicado pela diferenÃa fisiolÃgica entre a enzima topoisomerase II de eucariÃticos e procariÃticos, refletindo uma possÃvel interferÃncia da piplartina sobre a atividade desta enzima. No ensaio do micronÃcleo in vivo, a piplartina induziu aumento da freqÃÃncia de micronÃcleo na maior dose testada (100 mg/kg). Entretanto, nÃo alterou a proporÃÃo de eritrÃcitos policromÃticos/normocromÃticos. Em estudo farmacocinÃtico, um mÃtodo bioanalÃtico por LC-MS/MS foi desenvolvido e validado para a quantificaÃÃo da piplartina em plasma de ratos. O mÃtodo apresentou-se linear, sensÃvel, preciso e exato. No estudo de disposiÃÃo cinÃtica, a piplartina apresentou um perfil de absorÃÃo tÃpico de um modelo monocompartimentado. Adicionalmente, os nÃveis plasmÃticos sÃo compativeis com o valor obtido na citotoxicidade in vitro o que nos leva a propor que a atividade anticÃncer da piplartina deve-se as suas propriedades citotÃxica direto. No ensaio de atividade antitumoral, a combinaÃÃo da piplartina com o 5-fluourouracil levou a um aumento da inibiÃÃo do crescimento in vitro e in vivo. AlÃm disso, anÃlises hematolÃgicas mostraram leucopenia apÃs tratamento dos animais com o 5-fluourouracil, o qual foi revertido pela combinaÃÃo com a piplartina. Esses dados sugerem que a piplartina apresenta um potencial anticÃncer promissor / Piplartine is a known alkaloid/amide from Piper species with interesting cytotoxic properties. In order to understand the antineoplasic potential of piplartine, a pharmacological study was performed in several biological models. Piplartine displayed potent cytotoxicity against all cancer cell lines. By comparing the cytotoxicity of selected molecules that differ in structural elements, it was identified that the presence of the α,β-unsaturated carbonyl moiety of the amide ring is an important structural requirement for cytotoxic activity. In healthy peripheral blood mononuclear cells exposed to piplartine, it was observed only weak cytotoxic activity. Moreover, piplartine treatment induced apoptosis in HL-60 cells, by the intrinsic pathway, in a dose-dependent manner, as observed by morphology and cytoplasmatic membrane integrate changes, alteration in mitochondrial membrane potential and an increase in internucleosomal DNA fragmentation. In the cell cycle analysis, piplartine induced G2 cell cycle arrest. Piplartine treatment induced DNA strand breaks in V79 cells, as detected by neutral and alkaline comet assay. Its genotoxic mechanism of action seems to be similar to its cytotoxic activity. No mutagenic effect, with or without metabolic activation (S9 mix), in Salmonella strains (prokaryotic model) was observed under experimental conditions. On the other hand, piplartine was mutagenic and recombinogenic in Saccharomyces cerevisiae assays (eukaryotic model). This can be explained due to the differences in physiological between eukaryote and prokaryote DNA topoisomerase II, reflecting a possible interference of piplartine upon this enzyme activity. In vivo micronucleus test, piplartine increased in the levels of micronuclei in the highest dose tested (100 mg/kg). Nevertheless, no bone marrow cytotoxicity was found after piplartine-treated animals as observed by the polychromatic/normochromatic erythrocyte ratio. In pharmacokinetic study, a LCâMS/MS bioanalytical method for the determination of piplartine in rat plasma was established. The method developed shows great linearity and low quantification limit; precision and accuracy were within the acceptable ranges for bioanalytical purposes. In the concentrationâtime profiles, piplartine showed absorption kinetic of a monocompartimental model. Additionally, the plasma levels are compatible with the in vitro cytotoxicity which leads us to propose that the anticancer activity of piplartine is due to its direct cytotoxic properties. In antitumor assay, the combination of piplartine with 5-fluourouracil led to an in vitro and in vivo increasing of the tumor growth inhibition. In addition, hematological analysis showed leukopenia after 5-fluourouracil treatment, which was reversed by the combined use of piplartine. These data suggest that piplartine has promising anticancer potential