FERREIRA, E. G. Avaliação do potencial citotóxico de alcalóides guanidínicos isolados da esponja Monanchora arbuscula (DUCHASSAING & MICHELOTTI, 1964) coletada no Parque Estadual Marinho Pedra da Risca do Meio - Ce. 2010. 93f. Dissertação (mestrado em Ciências Marinhas Tropiciais) - Instituto de Ciências do Mar, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by Nadsa Cid (nadsa@ufc.br) on 2015-04-20T20:02:05Z
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Previous issue date: 2010 / Marine organisms have been highlighted in the treatment of various diseases. Guanidine
alkaloids are commonly found among the sponges of the Cambreidae family and have shown a wide range of biological activities. The present work evaluated the cytotoxic potential of
guanidine alkaloids isolated from marine sponge Monanchora arbuscula collected at Pedra da
Risca do Meio Marine State Park, Ceará, and the mechanism of action involved in the observed cytotoxicity of ptilocaulin. Five guanidine alkaloids were isolated from the hidroalcoholic extract: ptilocaulin (PT), 8b-ydroxyptilocaulin (8HPT), mirabilin B and an epimeres misture of 1,8a;8b,3a-didehydro-8β-hydroxyptilocaulin and 1,8a;8b,3a-didehydro-8α-hydroxyptilocaulin. The citotoxicity of the compounds was evaluated by the MTT method after 72 hours of incubation in human tumor lines HL-60 (leukaemia), MDA-MB-435
(breast), HCT-8 (Colon) and SF-295 (Gioblastoma), and in peripheral blood mononuclear cells (PBMC) by the method of the Alamar Blue. The effect of PT on HL-60 cells was evaluated after 24h treatment at 10, 15 and 20µM using microscopic observation of various
parameters by the following assays: Trypan blue exclusion (cell viability); incorporation of
BrdU (cell proliferation); May-Grunwald-Giemsa and acridine orange/ethidium bromide (AO/EB) staining (cell morphology). Flow cytometry was used to further access cell membrane integrity, DNA fragmentation, cell cycle pregression and depolarization of mitochondria. The cytotoxic potential of alkaloids PT and 8HPT proved to be significant towards human tumor lines, mostly for melanoma (IC50 7.58-11.34µM) and leukemia (5.77-7.89µM) lines, however not toxic to normal cells (PBMC). The presence of hydroxyl in carbon “8b” seams to underpower the bioactivity of compound 8HPT. PT reduced the count of viable cells at all concentrations tested on the Trypan blue assay, however increase in the number of non-viable cells was affected by only at the highest concentration. Moreover, PT induced an increase in apoptotic cells in the BE/AO assay and these results were reinforced by the observation of condensed chromatin and membrane blebbing. The alkaloid further caused a slight increase of cells at G1 phase of the cell cycle and an boosted the number of cells with fragmented DNA, with 22.29% and 22.97% at concentrations 20 and 15μM, respectively. Thus, the compound caused significant depolarization of mitochondria membrane, except in the lowest concentration. The evidences collected herein suggests that PT induces apoptosis in HL-60 cells in a concentration-dependent manner. Furthermore, these data support the coast of Ceará State as a prosperous source of compounds with biomedical relevance. / Os organismos marinhos têm sido destaque no tratamento de várias doenças. Alcalóides
guanidínicos são comumente encontrados entre as esponjas da familia Cambreidae e apresentaram uma ampla diversidade de atividades biológicas. O presente trabalho avaliou o potencial citotóxico dos alcalóides guanidínicos isolados da esponja marinha Monanchora arbuscula coletada no Parque Estadual Pedra da Risca do Meio e o mecanismo de ação envolvido na citotoxicidade observada em ptilocaulina. Cinco alcalóides guanidínicos foram isolados a partir do estrato hidroalcoólico: ptilocaulina (PT), 8b-hidroxiptilocaulina (8HPT), mirabilina B e a mistura de epímeros 1,8a;8b,3a-didehidro-8β-hidroxiptilocaulina e 1,8a;8b,3a-didehidro-8α-hidroxiptilocaulina. A atividade citotóxica dos compostos foi avaliada pelo método do MTT após 72 horas de incubação em linhagens tumorais humanas HL-60 (leucemia), MDA-MB-435 (melanoma), HCT-8 (cólon) e SF-295 (Gioblastoma), e em células mononucleadas de sangue periférico (PBMC) pelo método do Alamar Blue. O efeito de PT em células HL-60 foi avaliado após exposição por 24h a 10, 15 e 20 µM considerando diversos parâmetros e utilizando os seguintes ensaios: exclusão de azul de tripan (viabilidade celular); incorporação de BrdU (proliferação celular); coloração como BE/LA e MayGrunwald-Giemsa
(morfologia celular). Técnicas de citometria de fluxp foram utilizadas para avaliar integridade de membrana, fragmentação do DNA, progressão do ciclo celular e despolarização da mitocôndria. A citotoxicidade de PT e 8HPT provou ser relevante para linhagens tumorais humanas, sobremaneira para melanoma (CI50 7,58-11,34µM) e leucemia (5,77-7,89µM), contudo não foram ativos em células normais (PBMC). A presença da
hidroxila no carbono “8b” torna o composto 8HPT menos ativo que PT. O composto PT inibiu o número de células viáveis para todas as concentrações testadas, porém o aumento no
número de células não viáveis foi afetado apenas pela maior concentração. Mais além, PT
apresentou aumento nas células apoptóticas em todas as concentrações testadas e estes
resultados foram reforçados pela condensação da cromatina e formação de blebs na membrana celular. Foi observado que o alcalóide induziu um ligeiro acréscimo no número de células concentradas na fase G1 do ciclo celular e aumentou a fragmentação de DNA para 22,29% e 22,97% para as concentrações de 20 e 15 μM, respectivamente. Além disso, o composto causou despolarização da mitocôndria, exceto na menor concentração testada. As evidências aqui arrecadadas sugerem que o composto PT causa induz apoptose às células HL- 60 de modo concentração-dependente, ao mesmo tempo em que reforça a costa do Ceará como uma relevante fonte de moléculas com potencial biomédico.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.repositorio.ufc.br:riufc/11498 |
| Date | January 2010 |
| Creators | Ferreira, Elthon Gois |
| Contributors | Lotufo, Letícia Veras Costa |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| 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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