Determinação do mecanismo de ação citototóxica de alguns compostos extraídos de plantas do Nordeste brasileiro

• Author(s): Pessoa, Cláudia do Ó
• Date: 2022
• Origin: Oasisbr
• Subject(s): Toxicidade; Antineoplásicos; Plantas medicinais; Medicina Herbária; Neoplasias
• Document Type: Doctoral thesis
• Language: Portuguese

Description

Eleven phytochemicals derived from plants to Northeast Brazil were studied for their antiproliferative effects in the human tumor cell lines CEM (leukemia) and SW-1573 (lung tumor), and in the normal human fibroblast cell line CCD-922. Using the MTT microtiter assay, five compounds were found to have IC50 values less than 10 gg/mL in the tumor cell lines. Jatrophone showed non-specifíc cytotoxicity, with IC50 values less than 1 gg/mL for all three cell lines. Meanwhile, a diterpenoid and a flavanoid, both from Egletes viscosa (Compositae family) had moderate activity. The 12-acetoxy hautriwaic acid lactone (clerodane A) was cytotoxic, with IC50 values of 6, 6 and 10 gg/mL, while 4’5-dihydroxy- 3,3’,7,8-tetramethoxy-flavone (tematin) was growth-inhibitory, with IC50 values of 2, 2 and 10 gg/mL in CEM, SW-1573 and CCD-922, respectively. Those compounds showing more differential cytotoxicity were oncocalyxones A (re/-8a-hydroxy-5-hydroxymethyl-2- methoxy-8al3-mehtyl-7,8,8a,9-tetrahydro-l,4-anthracenodione) and C (re/-10a,HJ3-epoxy- 1 la.-ethoxy-8a-hydroxy-2-methoxy-8aP-methyl-5,6,7,8,8a,9,10,10aP-octahydro-l,4- anthracenodione), both derived from Auxemma oncocalyx (Boraginaceae family), with IC50 values of 0.8-2, 7-8 and 12-13 gg/mL in CEM, SW-1573 and CCD-922, respectively. These four latter compounds were examined for their DNA reactivity, with regard to inhibition of DNA synthesis (5-BrdU incorporation) and induction of apoptosis (TUNEL assay and annexin V binding). Except for tematin, these compounds caused DNA damage, marked inhibition of 5-BrdU incorporation, DNA strand breaks and strong induction of apoptosis. Derivatives of oncocalyxone A obtained by chlorination and acetylation were less cytotoxic relative to the parent compound when tested against human leukemia cells. The cytotoxicity of oncocalyxone A when compared with other anticancer drugs belonging to the anthroquinone group, showed a low potency. Nonetheless, in multidrug resistant tumor cells with 10 to 500 fold lower sensitivity to doxorubicin, oncocalyxone A cytotoxicity was only moderately reduced twofold. In vivo, studies showed substantial inhibition of tumor growth of approximately 42% and 50% in L1210 leukemia and Ehrlich carcinoma, respectively. Oncocalyxone A (1,4-anthracenedione) could be considered as a new benzoquinone, with therapeutic potential in câncer chemotherapy, that possibly involving DNA reactivity leading to apoptosis in the câncer cells.

Onze compostos originados de plantas do Nordeste Brasileiro foram avaliados quanto aos seus efeitos antiproliferativos em células tumorais humanas CEM (leucemia) e SW-1573 (pulmão), e em células normais humanas CCD-922 (fibroblasto), pelo método do MTT. Cinco desses compostos foram selecionados com valor de IC50 menor que 10 pg/mL nas linhagens de células tumorais. Dentre os compostos, a Jatrofona mostrou citotoxicidade inespecífica, com valores de IC50 menores que 1 pg/mL para as três linhagens. Enquanto que um diterpeno e um flavanóide, ambos da Egletes viscosa (família da Compositeae), tiveram moderada atividade. O acetato da lactona do ácido hautrivaico (clerodano A) teve uma citotoxicidade com valores de 6, 6 e 10 pg/mL e o 4’5-dihidroxi-3,3’,7,8-tetrametoxi-flavona (tematina) com IC50 de 2, 2 e 10 pg/mL nas células CEM, SW-1573 e CCD-922, respectivamente. As oncocalyxonas A (re/-8a.-hidroxi-5-hidroximetil-2-metoxi-8aP-metil- 7,8,8a,9-tetrahidro) e C (reZ-1 Occ, 110-epoxi-l la-etoxi-8a.-hidroxi-2-metoxi-8a0-metil- 5,6,7,8,8a,9,10,10aP-octahidro), ambas 1,4-antracenodionas originadas da Auxemma oncocalyx (família da Boraginaceae), com IC50 de 0,8-2, 7-8 e 12-13 pg/mL mostraram maior citotoxicidade e especificidade nas células CEM, SW-1573, CCD-922 respectivamente. Esses quatro últimos compostos foram examinados, em relação à sua reatividade com DNA pela análise da incorporação à 5-BrdU e indução à apoptose (análise do TUNEL e Anexina V). Com exceção da tematina, os demais compostos causaram dano ao DNA marcada inibição da incorporação à 5-BrdU e forte indução à apoptose. Os derivados da oncocalyxona A obtidos por clorinação e acetilação foram menos citotóxicos e reativos do que o composto original nas células leucêmicas humanas. A citotoxicidade da oncocalyxona A quando comparada com outras drogas anticâncer pertencentes ao grupo das antraquinonas, apresenta baixa potência. Todavia, nas células multiresistentes-, a sensibilidade à doxorrubicina diminuiu 10 a 500x, enquanto que a citotoxicidade à oncocalyxona A foi moderamente reduzida 2x. Estudo in vivo mostrou inibição significativa no crescimento tumoral de aproximadamente 42% e 50% nos tumores da linhagem L1210 e no Carcinoma de Ehrlich, respectivamente. Concluímos que a oncocalyxona A (1,4-antracenodiona), uma nova benzoquinona, com potencialidade terapêutica na quimioterapia do câncer, que possivelmente envolve reatividade ao DNA levando à apoptosç, as células cancerígenas.