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Título: Estudo do potencial antineoplásico da biflorina, о- naftoquinona isolada das raízes de Capraria biflora L
Título em inglês: Antineoplastic potential of biflorin, о- naftoquinone isolated from the roots of Capraria biflora L
Autor(es): Vasconcellos, Marne Carvalho de
Orientador(es): Moraes Filho , Manoel Odorico de
Coorientador(es): Costa-Lotufo, Letícia Veras
Palavras-chave: Farmacologia
Ensaios de Seleção de Medicamentos Antitumorais
Data do documento: 2007
Citação: VASCONCELLOS, M. C. (2007)
Resumo: A biflorina é uma 1,4 – orto-naftoquinona isolada de raízes de Capraria biflora, que possui uma ampla distribuição nas américas do Sul e do Norte. O objetivo desse trabalho foi avaliar se a biflorina apresentava um potencial citotóxico e antitumoral utilizando modelos in vitro e in vivo. O presente estudo também avaliou a genotoxicidade dessa molécula em linfócitos periféricos humanos e em outros modelos como células V79, bactérias, leveduras bem como em medula óssea de camundongos. Frente a dezesseis linhagens tumorais, dentre elas 15 humanas e 1 murina, a biflorina mostrou-se bastante citotóxica, uma vez que teve sua CI50 variando de 0,43 e 14,61 µg/mL. Para avaliar sua seletividade, ela foi testada também em linfócitos humanos estimulados com fitohemaglutinina, onde se pode concluir que ela não é seletiva. A biflorina não foi capaz de inibir o desenvolvimento de ovos de ouriço-do-mar e nem causar ruptura na membrana de hemácias de camundongos. Para avaliar seu mecanismo de ação e seu potencial antitumoral in vivo a linhagem B16 (Melanoma) foi escolhida para que os testes in vitro e in vitro pudessem ser realizados com a mesma célula. Os estudos in vitro realizados por coloração diferencial e por citrometria de fluxo sugerem que a biflorina induz morte celular por apoptose, uma vez que as células tratadas apresentaram redução do volume nuclear, condensação de cromatina e formação de corpos apoptóticos. A citometria de fluxo confirmou a fragmentação de DNA induzida na maior concentração de biflorina e demonstrou que as células tratadas apresentaram despolarização da mitocôndria significante. Além disso, por citometria a integridade de membrana não foi alterada e não exibiu aumento da percentagem de células não viáveis, sendo o mesmo observado com as células avaliadas por exclusão por azul de tripan. A atividade in vivo da biflorina foi avaliada em três modelos, sarcoma 180, carcinoma de Erlich e melanoma B16. A biflorina inibiu o crescimento dos tumores dos animais transplantados com sarcoma 180 e carcinoma de Erlich, bem como foi capaz de aumentar a resposta antitumoral e diminuir a toxicidade sistêmica do 5-FU quando associada com ele. Nos animais transplantados com B16 a sobrevida dos animais tratados com biflorina aumentou significativamente. Foi demonstrado também que a biflorina possui ação imunoadjuvante aumentando a produção de anticorpos contra ovalbumina, o que pode estar relacionada com suas propriedades antitumorais. Também foi estudada a interação da biflorina com o DNA de fita dupla e de fita simples, mostrando que ela inibe diretamente o DNA, mas não inibe Topoisomerase I, sugerindo que outro mecanismo deve estar associado a essa interação, podendo estar relacionado à indução de dano ao DNA. Contudo a biflorina mostrou-se genotóxica apenas no teste do cometa, onde a freqüência e o índice de danos em linfócitos humanos aumentaram significativamente, sem, no entanto induzir efeito clastogênico pelo teste de aberrações cromossômicas. Por outro lado, por sua comprovada atividade antioxidante, possivelmente associada à remoção de grupos hidroxil, a biflorina demonstrou ter uma atividade antimutagênica, contra células V79 e linhagens de Saccharomyces cereviseae tratadas com H2O2, quando usada em baixas concentrações, além de não causar peroxidação lipídica bem como diminuir a peroxidação lipídica medida pelos níveis de TBARS em células V79. Ainda para descartar quaisquer dúvidas em relação a não indução de mutagenicidade pela biflorina, outros dois testes sugeridos pelos protocolos internacionais como testes padrão para comprovação de segurança de muitos químicos incluindo biocidas e fármacos, foram realizados os testes de Ames em Salmonella thyphimurium e o teste de micronúcleos em medula óssea de camundongos, ambos com resultados negativos. Todos esses dados compilados sugerem que a biflorina é uma droga com uma potente atividade citotóxica em células neoplásicas, antitumoral, atividade imunoadjuvante, potencial antioxidante que interage diretamente com DNA de fita simples e de fita dupla, mas não inibe topoisomerase, porém mostra-se genotóxica, mas não mutagênica quando testada em vários modelos biológicos
Abstract: Biflorin is a 1,4 - o-naftoquinone isolated from the roots of Capraria biflora, which has an ample distribution among North and South América. The goal of this study was to evaluate the antitneoplastic potential of biflorine in vitro and in vivo models. Genotoxic effects in human peripheral lymphocytes and other cell models, such as V79, bacteria and yeasts, as well as in mice bone marrow. Was also accessed biflorin was highly cytotoxic against 15 human tumor cell lines and 1 murine cell line, with IC50 ranging from 0.43 to 14.61 µg/mL. Cell selectivity was was not observed, since in was equally toxic to normal human lymphocytes stimulated with phytoheamaglutinin. No inhibitory effect on see-urchin egg development or lysis of mouse erythrocyte was observed following biflorin treatment. Mode of action studies and antitumor potential was evaluated on the B16 melanoma cell line, which enables in vitro and in vivo studies. The in vitro data suggests that biflorin induces cell death by apoptosis, as treated cells showed a decrease in nucleus size, chromatin condensation and formation of apoptotic bodies. Flow cytometry confirmed DNA fragmentation and a significant mitochondrial depolarization on the highest concentration tested. Membrane integrity disruption was not observed when analyzed by flow cytometry and no increase in non viable cells was registered. The later result was also seen on the trypan blue exclusion cell count. In vivo antitumor activity was evaluated in three tumor models: Sarcoma 180, Erlich´s Carcinoma and Melanoma B16. Biflorin inhibited tumor growth in S-180 and Erlich transplanted animals and increased the antitumor effect of 5-FU where decreasing its toxicity. On B16 transplanted animals, survival span of biflorin-treated animals increased significantly. It was demonstrated that biflorin possess immune-adjuvant proprieties, increasing the production of anti-albumin antibodies, which can be related to its antitumor activity. Interaction of biflorin with single and double stranded DNA was confirmed, but was shown that it does not inhibit topoisomerase I, suggesting that a different mechanism is associated with this interaction, probably DNA damage induction. Biflorin showed genotocicity only on the comet assay, in which frequency and damage index towards human lymphocytes were significantly increased, without, however, inducing clastogenic effect on chromosome aberration assessment. On the other hand, due to its antioxidant effect, possibly associated to removal of hydroxi groups, biflorin, in lower concentrations, showed antimutagenic activity towards V79 cells and Saccharomyces cereviseae treated with H2O2. Moreover, it does not induce lipidic peroxidation, thus reducing this effect in V79 cells, as seen by assessment of TBARS levels. To discard any doubts on biflorin´s non-mutagenic proprieties; the Ames test in Salmonella thyphimurium and the micronucleus assay on mouse bone marrow was carried out, both presenting a negative result. Taken together, these results suggest that biflorin is a strong cytotoxic compound against neoplastic cells as possess antitumor, immune-adjuvant and antioxidant potential, interacts directly with single and double stranded DNA, but not topoisomerase I, has a genotoxic but not mutagenic effect and increases survival rate in treated mice
Descrição: VASCONCELLOS, Marne Carvalho de. Estudo do potencial antineoplásico da biflorina, o-naftoquinona isolada das raízes de Capraria biflora L. 2007. 182 f. Tese (Doutorado em Farmacologia) - Universidade Federal do Ceará. Faculdade de Medicina, Fortaleza, 2007.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/3726
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