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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/30552
Tipo: | Tese |
Título: | Óleo essencial das partes aéreas de Conyza bonariensis (L.) Cronquist (Asteraceae) : caracterização química, efeito antimelanoma in vitro e toxicidade em modelo de peixe-zebra |
Autor(es): | Ferreira, Rafael Carlos |
Primeiro Orientador: | Sobral, Marianna Vieira |
Resumo: | Conyza bonariensis (L.) Cronquist (Asteraceae) é uma planta rica em óleos essenciais que apresentam efeito antitumoral e variações significativas na sua composição. O presente trabalho objetivou obter, caracterizar e investigar os efeitos antitumorais e toxicológicos do óleo essencial das partes aéreas de C. bonariensis (OECB) coletadas no Horto de Plantas Medicinais do Instituto de Pesquisa em Fármacos e Medicamentos (IPeFarM/UFPB). O OECB foi obtido por hidrodestilação em aparelho tipo Clevenger e analisado por cromatografia gasosa-espectrometria de massas (CG-EM). A citotoxicidade foi avaliada por meio do ensaio do brometo de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difenil tetrazólio (MTT) em linhagens de células tumorais (SK-MEL-28, HeLa, HCT-116, HL-60 e K562) e não tumoral (HaCaT) humanas. Diferentes vias de sinalização associadas com a citotoxicidade do OECB foram avaliadas in silico e in vitro. Em adição, a toxicidade do OECB foi investigada em modelo de peixe-zebra. O componente majoritário foi o éster (Z)-2-lacnofilum (EZ) (57,24%). Após 72 h de tratamento, a linhagem de células de melanoma SK-MEL-28 foi a mais sensível a citotoxicidade do OECB (concentração inibitória média – CI50 = 18,65 ± 1,16 μg/mL). Na linhagem de queratinócitos sadios humanos HaCaT foi obtida CI50 = 56,49 ± 1,03 μg/mL, mostrando seletividade três vezes maior para a linhagem SK-MEL-28. Assim, os mecanismos de ação do OECB foram investigados nesta linhagem celular tumoral. A análise do ciclo celular mostrou que, após 48 h de tratamento com o OECB, houve aumento significativo do percentual da fração sub-G1, e a marcação com anexina V-FITC/IP mostrou aumento do percentual de células em apoptose. Em adição, foram observadas características morfológicas de apoptose por microscopia confocal a laser. O OECB estimulou a produção de Espécies Reativas de Oxigênio (ROS) após 30 min, 1 h ou 3 h de tratamento, e o pré-tratamento com N-acetil-L-cisteína (NAC) preveniu significativamente a sua citotoxicidade. No docking molecular, observou-se que o EZ apresentou interações moleculares com os sítios ativos das proteínas ERK1, JNK1, p38α MAPK, PKB/AKT e NF-κB. Então, usando marcação com anticorpos específicos, observou-se que, após 48 h de tratamento com o OECB, houve aumento significativo do percentual de células marcadas com anticorpos anti-ERK1/2, anti-JNK1/2, anti-PKB/AKT e anti-NF-κB, e redução significativa do número de células marcadas com anti-p38 MAPK. Ainda, o pré-tratamento com inibidores de ERK1/2 ou JNK preveniu a citotoxicidade do OECB, enquanto o inibidor de p38 MAPK potencializou esse efeito. No modelo de peixe-zebra, OECB (1,5 μg/mL) induziu a morte de todos os embriões e efeitos não letais foram observados nas concentrações de 0,50 a 1,25 μg/mL. Além disso, foi observado aumento significativo na atividade de enzimas associadas ao estresse oxidativo (GPx, GST, CAT, LDH) e redução na AChE. Em resumo, o OECB apresenta efeito antimelanoma in vitro por indução de apoptose, estresse oxidativo, inibição da p38 MAPK, e ativação de ERK1/2, JNK1/2, PKB/AKT e NF-κB, além de embriotoxicidade em modelo de peixe-zebra. |
Abstract: | Conyza bonariensis (L.) Cronquist (Asteraceae) is a plant rich in essential oils that exhibit antitumor effects and significant variations in their composition. This study aimed to obtain, characterize, and investigate the antitumor and toxicological effects of the essential oil from C. bonariensis aerial parts (OECB) collected at the Medicinal Plants Garden of the Institute of Pharmaceutical and Medicinal Research (IPeFarM/UFPB). The OECB was obtained by hydrodistillation using a Clevenger-type apparatus and analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Cytotoxicity was assessed using the 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT) assay on human tumor cell lines (SK-MEL-28, HeLa, HCT-116, HL-60, and K562) and non-tumor (HaCaT) cells. Different signaling pathways associated with OECB cytotoxicity were evaluated in silico and in vitro. Additionally, OECB toxicity was investigated in a zebrafish model. The major component was the (Z)-2-lacnofilum ester (EZ) (57.24%). After 72 hours of treatment, the SK-MEL-28 melanoma cell line was the most sensitive to OECB cytotoxicity (half-maximal inhibitory concentration – IC50 = 18.65 ± 1.16 μg/mL). In the healthy human keratinocyte cell line HaCaT, an IC50 of 56.49 ± 1.03 μg/mL was obtained, showing three times greater selectivity for the SK-MEL-28 line. Thus, the mechanisms of action of OECB were investigated in this tumor cell line. Cell cycle analysis showed a significant increase in the sub-G1 fraction after 48 hours of OECB treatment, and annexin V-FITC/PI staining revealed an increase in the percentage of apoptotic cells. Additionally, confocal laser microscopy showed morphological features of apoptosis. OECB stimulated the production of Reactive Oxygen Species (ROS) after 30 min, 1 h, or 3 h of treatment, and pre-treatment with N-acetyl-L-cysteine (NAC) significantly prevented its cytotoxicity. In molecular docking, EZ exhibited molecular interactions with the active sites of ERK1, JNK1, p38α MAPK, PKB/AKT, and NF-κB proteins. Using specific antibody labeling, a significant increase in the percentage of cells labeled with anti-ERK1/2, anti-JNK1/2, anti-PKB/AKT, and anti-NF-κB antibodies was observed after 48 hours of OECB treatment, along with a significant reduction in the number of cells labeled with anti-p38 MAPK. Furthermore, pre-treatment with ERK1/2 or JNK inhibitors prevented OECB cytotoxicity, while the p38 MAPK inhibitor potentiated this effect. In the zebrafish model, OECB (1.5 μg/mL) induced the death of all embryos, and non-lethal effects were observed at concentrations from 0.50 to 1.25 μg/mL. Additionally, a significant increase in the activity of enzymes associated with oxidative stress (GPx, GST, CAT, LDH) and a reduction in AChE were observed. In summary, OECB exhibits in vitro antimelanoma effects through the induction of apoptosis, oxidative stress, inhibition of p38 MAPK, and activation of ERK1/2, JNK1/2, PKB/AKT, and NF-κB, as well as embryotoxicity in the zebrafish model. |
Palavras-chave: | Óleos essenciais naturais Citotoxicidade Estresse oxidativo Docking molecular Embriotoxicidade Essential oils Cytotoxicity Oxidative stress Molecular docking Embryotoxicity |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::FARMACOLOGIA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
Sigla da Instituição: | UFPB |
Departamento: | Farmacologia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos |
Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/30552 |
Data do documento: | 10-Nov-2023 |
Aparece nas coleções: | Centro de Ciências da Saúde (CCS) - Programa de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos |
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