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In vitro cytotoxicity of ticlopidine in Hep G2 and Caco 2 cell lines

Author(s): Martins, Catarina Isabel da Silva

Date: 2015

Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.6/5107

Origin: uBibliorum

Project/scholarship: info:eu-repo/grantAgreement/FCT/6817 - DCRRNI ID/PEst-OE%2FSAU%2FUI0709%2F2014/PT;

Subject(s): Células Caco 2; Células Hep G2; Citotoxicidade; Hipericão; Ticlopidina; Domínio/Área Científica::Ciências Médicas::Ciências da Saúde::Ciências Farmacêuticas


Description

The present dissertation is divided into 3 parts. In the Part I is described the research work conducted at the Health Sciences Research Center of the University of Beira Interior (CICS–UBI, Covilhã) with the aim of evaluating the cytotoxicity of ticlopidine and Hypericum perforatum extractin hepatic and intestinal epithelium cell lines. Ticlopidine is a prodrug mainly used in the prophylaxis of thromboembolic complications in patients with thromboembolic disease, especially if they are aspirin-intolerant. It is associated with multiple drug interactions, mostly via cytochrome P450 (CYP)-inhibition. H. perforatum has been widely used as an antidepressant, anti-inflammatory and antimicrobial agent, being considered, however, responsible for numerous herb-drug interactions due to the induction of CYP enzymes and P-glycoprotein expression. Given the predisposition of both these compounds to induce interactions when co-administered with other substances, it was considered relevant to study their cytotoxicity, alone and in combination, in hepatic – Hep G2 – and intestinal epithelium – Caco 2 – cell lines. The cells were incubated with various concentrations of ticlopidine and/or H. perforatum extract at various periods of time and the putative cytotoxicity induced by each incubation condition was assessed through cellular viability (MTT) assays. Overall, the results showed that ticlopidine may be cytotoxic in both Hep G2 and Caco 2 cells, depending on its concentration and period of incubation, and that the simultaneous incubation of cells with both the compounds promotes a similar pattern to that observed when cells are incubated with the extract alone and it is dose-, time- and cell line-dependent. The Part II refers to the hospital pharmacy internship performed at the Istituti Fisioterapici Ospedalieri, in Rome, between February 2nd and April 29th 2015. Finally, the Part III refers to the community pharmacy internship carried out in the Nunes Feijão Pharmacy, near Barreiro, between May 11th and August 10th 2015.

A presente dissertação encontra-se dividida em 3 partes. Na Parte I encontra-se descrito o trabalho de investigação realizado no Centro de Investigação em Ciências da Saúde da Universidade da Beira Interior (CICS-UBI, Covilhã) com o objetivo de avaliar a citotoxicidade da ticlopidina e de um extrato de hipericão em células hepáticas e do epitélio intestinal. A ticlopidina é um pró-fármaco oral apresentado apenas na forma de comprimidos e utilizado essencialmente na profilaxia de eventos cardiovasculares major em pessoas com doença tromboembólica, especialmente se forem intolerantes ao ácido acetilsalicílico. Requer bioativação in vivo pelas enzimas do citocromo P450 (CYPs) para formar o seu metabolito ativo, que se liga irreversivelmente ao recetor P2Y12 nas plaquetas, inibindo a sua ativação e agregação induzidas pela adenosina difosfato (ADP) de uma forma tempo- e dose-dependente. Tratando-se de um potente inibidor mecanismo-dependente de algumas CYPs, inibindo até o seu próprio metabolismo, a ticlopidina está associada a múltiplas interações farmacológicas e não farmacológicas. Além disso, apresenta diversas reações adversas hematológicas, pelo que o seu uso deve ser monitorizado nos primeiros três meses de tratamento. Os efeitos adversos são reversíveis após a retirada do fármaco. O hipericão, uma das mais antigas e bem estudadas plantas medicinais, tem sido amplamente utilizado como agente antidepressivo, anti-inflamatório e antimicrobiano. Apresenta-se sob diversas formas farmacêuticas, sendo os extratos considerados como a mais importante. Barato e fácil de obter, torna-se uma alternativa às terapias farmacológicas comuns, sem apresentar efeitos adversos major. Encontram-se identificados mais de 150 constituintes: a hipericina é considerada o composto farmacologicamente mais importante, enquanto à hiperforina é atribuída a responsabilidade pela maioria das interações medicamentosas. De facto, o hipericão é um potente indutor das CYPs e da expressão da glicoproteína-P (P-gp). De acordo com o efeito farmacológico demonstra diversos mecanismos de ação; enquanto antidepressivo, atua de uma forma semelhante aos inibidores seletivos da recaptação de serotonina, podendo originar um síndrome serotoninérgico ou interações farmacodinâmicas se coadministrado com fármacos que aumentam a sinalização deste neurotransmissor. Dada a predisposição de ambos os referidos compostos para induzir interações quando coadministrados com outras substâncias considerou-se relevante estudar a sua citotoxicidade, sozinhos e em associação, em células hepáticas – Hep G2 – e do epitélio intestinal – Caco 2. As células foram incubadas com várias concentrações de ticlopidina e/ou de extrato de hipericão durante vários períodos de tempo e a citotoxicidade putativa induzida por cada condição de incubação foi avaliada através de ensaios de viabilidade celular (MTT). No geral, a ticlopidina mostrou-se significativamente citotóxica em ambas as linhas celulares apenas na concentração de 200 µM; todavia, as células revelaram uma recuperação da viabilidade celular após 24 h de incubação. Quanto ao hipericão, apresentou maior toxicidade na linha celular hepática, comparativamente aos resultados obtidos para a linha celular intestinal. Mais uma vez, as células recuperaram e voltaram a proliferar após 72 h de incubação. Da incubação com ambos os compostos obtiveram-se resultados semelhantes aos obtidos na incubação apenas com hipericão, principalmente nas células Caco 2. Nas células Hep G2, a incubação com ambos os compostos mostrou-se menos citotóxica que a incubação com hipericão sozinho. A recuperação da viabilidade celular apresentada por ambas as linhas celulares na incubação com os compostos sozinhos ou em combinação sugere, nas células Hep G2, a formação de conjugados de glutationa não tóxicos e, nas células Caco 2, um mecanismo de efluxo pela P-gp. Em suma, os resultados obtidos mostraram que a ticlopidina pode ser citotóxica em ambas as linhas celulares Hep G2 e Caco 2, dependendo da sua concentração e do período de incubação, e que a incubação simultânea das células com ambos os compostos promove um padrão similar ao observado quando as células foram incubadas com o extrato sozinho, sendo a toxicidade dependente da dose, do tempo e da linha celular. A Parte II refere-se ao estágio em farmácia hospitalar realizado nos Istituti Fisioterapici Ospedalieri, em Roma, entre 2 de fevereiro e 29 de abril de 2015. Finalmente, a Parte III refere-se ao estágio em farmácia comunitária feito na Farmácia Nunes Feijão, perto do Barreiro, entre 11 de maio e 10 de agosto de 2015.

Document Type Master thesis
Language English
Advisor(s) Alba, Maria Eugénia Gallardo; Martinho, Ana Isabel de Jesus
Contributor(s) uBibliorum
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