Estudo do potencial citotóxico do alcaloide aporfínico xilopina

dc.contributorBezerra, Daniel Pereira
dc.contributorFreitas, Luiz Antonio Rodrigues de
dc.contributorDamasceno, Karine Araujo
dc.contributorSales, Caroline Brandi Schlaepfer
dc.creatorSantos, Luciano de Souza
dc.date2018-07-04T18:27:05Z
dc.date2018-07-04T18:27:05Z
dc.date2018
dc.date.accessioned2023-09-26T23:12:31Z
dc.date.available2023-09-26T23:12:31Z
dc.identifierSANTOS, L. S. Estudo do potencial citotóxico do alcaloide aporfínico xilopina. 2018. 88 f. il. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia em Saúde e Medicina Investigativa) – Fundação Oswaldo Cruz, Instituto Gonçalo Moniz, Salvador, 2018.
dc.identifierhttps://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/27293
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8888034
dc.descriptionINTRODUÇÃO: O câncer é uma doença multifatorial iniciada por mutações genéticas que causam um descontrole na proliferação celular. A quimioterapia é um dos métodos mais importantes para trata-lo; entretanto, os fármacos disponíveis atualmente apresentam limitações relacionados a alta toxicidade e ao desenvolvimento de resistência. A xilopina é um alcaloide aporfínico encontrado principalmente em plantas da família Annonaceae, e estudos prévios realizados no nosso laboratório revelaram que esta apresenta atividade citotóxica promissora.OBJETIVOS: O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial citotóxico do alcaloide aporfínico xilopina em diferentes modelos celulares. MATERIAL E MÉTODOS: A xilopina foi isolada da planta Xylopia leavigata utilizando técnicas clássicas de cromatografia e testada contra diferentes tipos de linhagens de células cancerígenas (HepG2, HL-60, HCT116, SCC9, HSC3, MCF7, K562 e B16-F10) e não cancerígenas (MRC5 e PBMC), através do ensaio do alamar blue após 72 h de incubação em modelo 2D, e em modelo 3D utilizando células de carcinoma de cólon humano HCT116. Posteriormente, células HCT116 foram incubadas por 24 e 48 h com a xilopina (1, 2 e 4 μg/mL) e o número de células viáveis foi determinado pelo ensaio de exclusão com o azul de tripam. A análise do ciclo celular, o potencial transmembrânico mitocondrial, marcação para anexina V/iodeto de propídio e a quantificação de espécies reativas de oxigênio/nitrogênio (ERO/ERN) foram determinadas por citometria de fluxo. A ativação de caspase 3 e os níveis de glutationa reduzida foram determinados por ensaio colorimétrico. RESULTADOS: A xilopina apresentou valores de CI50 para células cancerígenas que variaram de 1,91 e 7,84 μg/mL para as linhagens HCT116 e SCC9, respectivamente, e apresentou valores de CI50 de 7,53 e 5,39 μg/mL para células não cancerígenas MRC5 e PBMC, respectivamente. Células HCT116 tratadas com xilopina apresentaram uma redução no número de células viáveis, parada do ciclo celular na fase G2/M, aumento da fragmentação do DNA internucleossomal, aumento da externalização de fosfatidilserina, redução do potencial transmembrânico mitocondrial e aumento da atividade de caspase 3. A apoptose induzida por xilopina foi prevenida pelo pré-tratamento com um inibidor de caspase 3 (Z-DEVD-FMK), mas não por um inibidor de p53 (pifitrina-α cíclica), indicando morte celular por apoptose mediada por caspase por uma via independente de p53. Um aumento de ERO/ERN, incluindo peróxido de hidrogênio e óxido nítrico, mas não ânion superóxido, e diminuição de glutationa reduzida também foram observados. O pré-tratamento com o antioxidante N-acetil-cisteína reduziu os níveis de ERO e a apoptose induzida pela xilopina, indicando a ativação da via de apoptose mediada por ERO. CONCLUSÕES: Em conclusão, a xilopina possui uma citotoxicidade potente para diferentes linhagens celulares cancerígenas, induz estresse oxidativo e provoca a parada do ciclo celular na fase G2/M que desencadeia a apoptose mediada por caspase por uma via independente de p53 em células HCT116.
dc.descriptionCNPq; FAPESB
dc.descriptionINTRODUCTION: Cancer is a multifactorial disease initiated by genetic mutations that cause a disruption in cell proliferation. Chemotherapy is one of the most important methods to treat it; however, currently available drugs have limitations related to high toxicity and the development of resistance. Xylopine is an aporphine alkaloid found primarily in Annonaceae family plants, and previous studies conducted in our laboratory have shown that it has promising cytotoxic activity. OBJECTIVES: The aim of this study was to evaluate the cytotoxic potential of the aporphine alkaloid xylopine in different cell models. MATERIALS AND METHODS: Xylopine was isolated from the plant Xylopia leavigata using classical chromatography techniques and tested against different types of cancer cell lines (HepG2, HL-60, HCT116, SCC9, HSC3, MCF7, K562 and B16-F10) and non-cancer cells (MRC5 and PBMC ) by alamar blue assay after 72 h incubation in 2D model, and 3D model using human colon carcinoma HCT116 cells. Subsequently, HCT116 cells were incubated for 24 and 48 h with xylopine (1, 2 and 4 μg/mL) and the number of viable cells was determined by the trypan blue exclusion assay. Cell cycle analysis, mitochondrial transmembrane potential, annexin V/propidium iodide staining and quantification of reactive oxygen/nitrogen species (ROS/ERN) were determined by flow cytometry. Activation of caspase-3 and reduced glutathione levels were determined by colorimetric assay. RESULTS: Xylopine presented IC50 values for cancer cells ranging from 1.91 and 7.84 μg/mL for the HCT116 and SCC9 lines, respectively, and presented IC50 values of 7.53 and 5.39 μg/mL for non-cancer cells MRC5 and PBMC, respectively. HCT116 cells treated with xylopine showed a reduction in the number of viable cells, cell cycle arrest in G2/M phase, increased internucleosomal DNA fragmentation, increased phosphatidylserine externalization, reduction of mitochondrial transmembrane potential and increased caspase-3 activity. Xylopine-induced apoptosis was prevented by pretreatment with a caspase-3 inhibitor (Z-DEVD-FMK), but not by a p53 inhibitor (cyclic α-pifythrine), indicating cell death by caspase-mediated apoptosis by a p53-independent pathway. An increase in ERO/ERN, including hydrogen peroxide and nitric oxide, but not superoxide anion, and decreasing of reduced glutathione were also observed. Pretreatment with the antioxidant N-acetyl-cysteine reduced the levels of ROS and xylopine-induced apoptosis, indicating the activation of the ROS-mediated apoptosis pathway. CONCLUSIONS: In conclusion, xylopine has a potent cytotoxicity for different cancer cell lines, induces oxidative stress and causes cell cycle arrest in the G2/M phase that triggers caspase-mediated apoptosis by a p53-independent pathway in HCT116 cells.
dc.formatapplication/pdf
dc.languagepor
dc.publisherInstituto Gonçalo Moniz
dc.rightsopen access
dc.subjectProdutos naturais
dc.subjectQuimioterapia
dc.subjectXilopina
dc.subjectApoptose
dc.subjectNatural Products
dc.subjectChemotherapy
dc.subjectXylopine
dc.subjectApoptosis
dc.titleEstudo do potencial citotóxico do alcaloide aporfínico xilopina
dc.typeDissertation


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