Actividad citotóxica, anti-inflamatoria y anti-ulcerogénica de plantas silvestres e in vitro de castilleja tenuiflora benth

Abstract

RESUMEN:Castilleja tenuiflora Benth. (Orobanchaceae) es una planta usada en la medicina tradicional mexicana para tratar tumores, esterilidad, desordenes gastrointestinales y cirrosis. Se han identificado iridoides, feniletanoides y flavonoides en plantas silvestres y en cultivos in vitro de C. tenuiflora, los cuales están asociados a diversas actividades biológicas como antioxidante, antitumoral, citotóxica, anti-inflamatoria e inmunoestimulante. Por estos antecedentes la planta se propone como una terapia alternativa para el tratamiento de enfermedades como el cáncer y síntomas asociados a esta enfermedad. El objetivo de este trabajo fue evaluar la actividad citotóxica, anti-inflamatoria y anti-ulcerogénica de los extractos de diferente polaridad de plantas silvestres e in vitro de C. tenuiflora. Así mismo, se realizó un análisis químico mediante técnicas cromatográficas y espectroscópicas. La actividad citotóxica de los extractos de C. tenuiflora silvestre e in vitro fue evaluada en cuatro líneas celulares de cánceres humanos: colon (HF-6), mama (MCF-7), próstata (PC-3) y nasofaríngeo (KB). La actividad anti-inflamatoria fue evaluada mediante el modelo de edema de oreja de ratón inducida por TPA (12-orto-tetra, decanoil forbol-13 acetato). Finalmente, se evaluó la actividad anti-ulcerogénica inducida por etanol en ratas. Las actividades biológicas de los extractos fueron siempre comparadas contra un fármaco de referencia, camptotecina y podofilotoxina para citotoxicidad, dexametasona para actividad anti-inflamatoria y famotidina para evaluar la actividad anti-ulcerogénica. Ninguno de los extractos de las plantas silvestres y del material obtenido in vitro de C. tenuiflora mostraron actividad citotóxica, en las líneas celulares evaluadas, de acuerdo con los lineamientos que establece el Instituto Nacional de Cáncer de los Estados Unidos. Por otro lado, ambos extractos de acetato de etilo de plantas silvestres y del material obtenido in vitro mostraron moderada actividad anti-inflamatoria, con 38.1 y 49.1% de inhibición (dosis = 1.6 mg/oreja), por debajo de dexametasona con 57.7% (1 mg/oreja). Del extracto metanólico de plantas silvestres se obtuvo la fracción C3F3Ac, cuyo análisis químico por métodos espectroscópicos indicó que se trata del iridoide bartsiósido. Esta fracción tuvo actividad anti-inflamatoria (70% de inhibición a X una dosis de 1.5 mg/oreja), similar al fármaco de referencia dexametasona y presentó una DE50 = 1.09 mg/oreja. Este es el primer reporte de la actividad biológica del bartsiósido. Los extractos de acetato de etilo de las plantas silvestres y plantas in vitro y el extracto acuoso de las plantas silvestres mostraron alta actividad anti-ulcerogénica con un 88.25, 81.65 y 83.10% de inhibición respectivamente (dosis de 100 mg/kg) comparado con la famotidina (dosis de 20 mg/kg, 32.87% de inhibición). Se realizó una curva dosis-respuesta del extracto más activo (CtSEAe) y se obtuvo una DE50 = 35.7 mg/kg. La co-administración del extracto de acetato de etilo de plantas silvestres (CtSEAe) y el fármaco dinitrato de isosorbida (DNI) a las ratas en dosis no efectivas (12.5 + 2.50 mg/kg, respectivamente), inhibió en 65.2% la formación de úlceras gástricas, lo cual sugiere que los extractos de C. tenuiflora poseen efectos antiinflamatorios y anti-ulcerogénicos, mediados por óxido nítrico. El análisis químico (CCF, HPLC y RMN de 1H), confirmó que los iridoides aucubina, bartsiósido y los feniletanoides verbascósido e isoverbascósido son acumulados en las plantas silvestres y en plantas in vitro, por lo que se sugiere que los extractos de acetato de etilo de plantas silvestres e in vitro y acuosos silvestres son biológicamente activos, posiblemente por la presencia de estos iridoides y feniletanoides. En conclusión, los extractos tanto de las plantas silvestres con las plantas in vitro, presentan actividad anti-inflamatoria y anti-ulcerogénica posiblemente por compuestos como aucubina, bartsiósido y verbascósido los cuales presentan actividad anti-inflamatoria y anti-ulcerogénica previamente documentada. ABSTRACT:Castilleja tenuiflora (Orobanchaceae) is a Mexican medicinal plant known as “Herb of Cancer”. The leaves and flowers are used to treat tumors, sterility as well as inflammatory, gastrointestinal disorders and cirrhosis; but little scientific research has been performed on this species. Bioactive iridoids glycosides such as aucubin and bartsioside as well as phenylethanoids glycosides such as verbascoside, those posses antitumoral, cytotoxic, and immunostimulant activities, have been identified in the aerial parts and roots. The aim of the present work was to assess for cytotoxic, anti-inflammatory and anti-ulcer activities ethyl acetate, methanol and aqueous extracts obtained from C. tenuiflora wild plants as well as from individuals grown in vitro. The in vitro cytotoxic activity of the plants was evaluated in four human carcinoma cell lines as: colon cancer cells (HF-6), breast (MCF-7), prostate (PC-3) and nasopharyngeal (KB), followed by a phytochemical analysis. The anti-inflamatory activity was evaluated in mouse ear oedema by12-O-tetradecanolylphorbol-13-acetate (TPA). Finally, antiulcerogenic activities of the extracts were evaluated by employing absolute ethanol induced acute gastric ulcer model in rats. The biological activities were comparatively assessed with a reference, camptothecin and podophyllotoxin for cytotoxicity, dexamethasone for anti-inflammatory activity and famotidine for anti-ulcerogenic activity. None of the extracts showed any cytotoxic effect on the cell lines before mentioned. On the other hand, the ethyl acetate extracts of wild plants and in vitro plants showed low anti-inflammatory activity with 38.1 and 49.1% of inhibition respectively (at dose of 1.6 mg/ear), and similar to dexamethasone that produced a 57.7% inhibition (at dose of 1 mg/ear). Fraction C3F3Ac composed mainly by the iridoid bartsioside inhibited by 70% inflammation (at dose of 1.5 mg/ear). Ethyl acetate extracts from wild and in vitro plants as well as the aqueous extracts of the wild plants, showed high anti-ulcerogenic activity with 88.25, 81.65 and 38.10 % of inhibition respectively (at dose 100 mg/kg), when compared with famotidine (at dose of 20 mg/kg, 32.87% of inhibition). Chemical analysis (Thin-Layer Chromatography, High-Performance Liquid XII Chromatography and 1H Nuclear Magnetic Resonance) confirmed that the iridoids bartsioside and aucubin as well as the phenylethanoid verbascoside and isoverbascoside are accumulated in both, wild as in vitro plants, suggesting that these compounds are responsible for the biological effects observed in the extracts.