ROCHA, Danilo Damasceno. Estudo das atividades citóxica e antitumoral de vitafisalinas isoladas de Acnistus arborescens. 2008. 123 f. Dissertação (Mestrado em Farmacologia) - Universidade Federal do Ceará. Faculdade de Medicina, Fortaleza, 2008. / Submitted by denise santos (denise.santos@ufc.br) on 2012-03-21T13:30:01Z
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Previous issue date: 2008 / Withaphysalins are C28-steroidal lactones structurally based on the ergostane skeleton commonly found in Solanaceae species. In order to evaluate the anticancer properties of these compounds, five withaphysalins [O, F, M, N and (17S,20R,22R)-5β,6β: 18,20-diepoxy-4β,18-dihydroxy-1-oxowitha-24-enolide] isolated from Acnistus arborescens, a plant from the northeastern Brazilian flora, were analyzed in several biological models. All five withaphysalins showed cytotoxic effects against tumor cell lines, being withaphysalin O the most potent and withaphysalin (17S,20R,22R)-5β,6β: 18,20-diepoxy-4β,18-dihydroxy-1-oxowitha-24-enolide, the less potent. Based on these results, its shown that a double-bond between carbons 2 and 3 is essential for the cytotoxic activity of withaphysalins. Withaphysalins (O, F and N) did not show any specificity to tumor cell lines, showing similar cytotoxic and genotoxic effects against leukemic cells (HL-60) and normal cells (PBMC). Cell viability and growth curves of HL-60 and K-562 treated cells were determined using trypan blue exclusion assay, where all withaphysalins reduced the number of viable cells in a dose-and time-dependent fashion, with IC50 values ranging from 0.7 to 3.5 μM after 72 h of incubation. In HL-60 and K-562 cells, the withaphysalins inhibited DNA synthesis, induced morphological alterations, typical of apoptosis, and only in the HL-60 cell line, and they induced activation of caspase-3. Moreover, it was performed the analyzes of cell membrane integrity, cell cycle distribution, DNA fragmentation and the mitochondrial membrane potential using flow citometry. In these experiments, withaphysalins O and F, only at concentration of 10µM, reduced the number of viable cells to 60 and 40% respectively. In the cell cycle analysis, both withaphysalins led to a cell cycle arrest at G2/M, at the concentration of 5μM. Cells treated with both withaphysalins also showed a significant increase in DNA fragmentation when compared to the negative control. Results of the mitochondrial transmembrane potential showed depolarization changes in accordance to the tested concentration (2.5, 5 and 10μg/mL) with 4.7, 17.5 and 9.1% for withaphysalin O and 7.6, 16.6 and 5.6% for withaphysalin F, respectively. The in vivo antitumor effects of withaphysalin F was performed in animals bearing the sarcoma 180 tumor, and at the highest dose tested (20mg/Kg/day), growth tumor was inhibited in 77%. Histopatological analysis of mice organs showed that withaphysalin F causes moderate toxic effects mostly in liver and kidney, but they may be considered reversible effects. Taking in account all these data, it can be concluded that withaphysalins could be considered as an emerging class of new anticancer compounds. / As vitafisalinas são lactonas esteroidais (C28), estruturalmente baseadas no esqueleto do ergostano, comumente encontradas em plantas da família Solanaceae. A fim de avaliar as propriedades anticâncer desses compostos, cinco vitafisalinas [O, F, M, N e (17S, 20R, 22R) -5 β, 6β :18,20-2-diepóxi β-4, 18 - diidróxi-1 - oxovita-3-24-enolido] isoladas da Acnistus arborescens, planta típica do nordeste brasileiro, foram analisadas utilizando diversos modelos biológicos. Todas as cinco vitafisalinas mostraram efeitos citotóxicos em linhagens de células tumorais, sendo a vitafisalina O a mais potente e a vitafisalina (17S, 20R, 22R) -5 β, 6β :18,20-2-diepóxi β-4, 18 - diidróxi-1-oxovita-3 - 24-enolido) a menos potente. Ao compararmos as estruturas químicas das vitafisalinas e suas atividades, foi observado que a ligação dupla entre os carbonos 2 e 3 é essencial para os efeitos citotóxicos desses compostos. No entanto, as vitafisalinas (O, F e N) não mostraram qualquer especificidade para linhagens tumorais, já que também apresentaram efeitos citotóxicos e genotóxicos, semelhantes, em células leucêmicas (HL-60) e em células normais (PBMC). A viabilidade celular e curvas de crescimento foram determinadas, para as linhagens de HL-60 e K-562, utilizando o ensaio de exclusão de azul de tripan. As vitafisalinas O, F, M e N reduziram o número de células viáveis de modo dose e tempo dependente, apresentando valores de CI50 variando de 0,7 a 3,5 μM após 72 horas de incubação. Nas mesmas linhagens leucêmicas, as vitafisalinas também inibiram a síntese de DNA, causaram alterações morfológicas típicas de apoptose, e apenas na linhagem HL-60 induziram a ativação da caspase-3. Além disso, foi realizado, em células de HL-60, a análise da integridade da membrana celular, distribuição do ciclo celular, fragmentação de DNA e o potencial transmembrânico de mitocôndria, utilizando citometria de fluxo. Nestes experimentos, as vitafisalinas O e F, somente na concentração de 10 μM, reduziram o número de células viáveis para 60 e 40%, respectivamente. Na análise do ciclo celular, ambas vitafisalinas, na concentração de 5 μM, causaram um acúmulo de células na fase G2/M do ciclo celular. Ambas vitafisalinas também causaram um aumento significativo do número de células apresentando fragmentação de DNA. Os resultados da análise do potencial transmembrânico de mitocôndria mostraram um aumento na despolarização de 4,7, 17,5 e 9,1% causado pela vitafisalina O e de 7,6, 16,6 e 5,6% pela vitafisalina F. O efeito antitumoral (in vivo) da vitafisalina F foi analisado em camundongos transplantados com o tumor Sarcoma 180, nas doses de 5, 10 e 20 mg/Kg/dia por via intraperitoneal e na dose de 20 mg/Kg/dia por via oral. O crescimento do tumor foi inibido em mais de 76% na maior doses testada (20mg/Kg/dia), tanto por via intraperitoneal quanto por via oral. A análise histopatológica dos órgãos dos animais mostraram que a vitafisalina F provoca efeitos tóxicos moderados, principalmente no fígado e nos rins, mas esses podem ser considerados como reversíveis. Tendo em vista todos estes dados, pode concluir-se que as vitafisalinas podem ser consideradas como uma classe emergente de novos compostos anticâncer.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufc.br:riufc/2313 |
| Date | January 2008 |
| Creators | Rocha, Danilo Damasceno |
| Contributors | Costa-Lotufo , Letícia Veras |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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