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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/34664
Tipo: | Dissertação |
Título: | Sintese, caracterização e avaliação da atividade antitumoral in vitro de uma nanocápsula contendo óleo de copaiba (Copaifera sp.) Em células de adenocarcinoma mamário humano |
Autor(es): | Marques, Karinne Kelly Gadelha |
Primeiro Orientador: | Gonçalves, Juan Carlos Ramos |
Primeiro Coorientador: | Xavier Junior, Francisco Humberto |
Resumo: | O câncer de mama é um dos tipos neoplásicos mais incidentes no Brasil e no mundo, com tratamento limitado devido à resistência tumoral e/ou toxicidade das alternativas disponíveis. Nesse contexto, produtos naturais e seus derivados têm sido investigados como fontes promissoras para novos compostos com atividade antineoplásica. O óleo de copaíba (OC), um potente derivado natural extraído do tronco das árvores do gênero Copaifera, possui atividade anticancerígena. No entanto, seu uso pode ser limitado devido a sua alta volatilidade e lipofilicidade. Nanocápsulas poliméricas são sistemas de carreamento de compostos que podem trazer benefícios, como melhor estabilidade para o bioativo, maior penetração nas células tumorais e, consequentemente, melhor atividade farmacológica. Dessa forma, o objetivo do trabalho foi desenvolver, caracterizar e avaliar a atividade antitumoral de uma nanopartícula polimérica do tipo nanocápsula contendo óleo de copaíba (NPOC) em linhagens de células de adenocarcinoma mamário. Para isso, foi feito um estudo de pré-formulação de NPOC, seguido de caracterizações morfológicas e físico-químicas, além de estudos de estabilidade e internalização celular. NPOC (com 40 µg/mL de OC) mostrou-se com parâmetros desejados para uma nanopartícula e foi capaz de penetrar nas células de neoplasia mamária (MCF-7). Quando testada em linhagens de câncer de mama como MCF-7 e MDA-MB-231, a NPOC mostrou-se citotóxica (CI50 de 25 ± 0,83 e 31 ± 0,75 µg/mL, respectivamente), com atividade superior ao OC isolado nas mesmas concentrações (CI50 de 49 ± 2,1 e 63 ± 1,86 µg/mL, respectivamente). Além disso, nas linhagens não tumorais MCF-10A e HEK-293, apresentou toxicidade reduzida, mostrando-se mais seletiva que OC e que a droga padrão doxorrubicina (DXR). A linhagem MCF-7, por sua maior sensibilidade nos estudos de citotoxicidade, foi selecionada para experimentos subsequentes. Nos estudos de tipo de morte celular com laranja de acridina/iodeto de propídeo (LA/IP) e Hoechst 34580, NPOC mostrou-se capaz de induzir apoptose, levando as células a apresentarem características como formação de blebs de membrana e alterações nucleares, com resultados superiores ao OC. Nos estudos de alterações mitocondriais por JC-1, foi possível observar perda de potencial de membrana das mitocôndrias, indicando via de apoptose intrínseca induzida por NPOC e OC, sendo a resposta mais pronunciada com o tratamento com o nanossistema. Em estudos sobre o estado redox celular, o pré-tratamento com N-Acetilcisteína (NAC) revelou que tanto a NPOC quanto o OC induzem estresse oxidativo, sugerindo um possível mecanismo citotóxico. Além disso, experimentos de citotoxicidade com cultivo tridimensional de esferoides demonstraram que a NPOC foi eficaz na redução do tamanho dos microtumores (82,6% na CI50) e na diminuição do raio de migração celular (88% na CI50), com desempenho superior ao OC. Dessa forma, conclui-se que NPOC apresenta melhora significativa de atividade antitumoral quando comparado com OC, com alta seletividade sobre células de câncer de mama, por meio de mecanismos envolvendo morte celular por apoptose e a via de estresse oxidativo. |
Abstract: | Breast cancer is one of the most prevalent neoplastic types in Brazil and worldwide, with limited treatment options due to tumor resistance and/or the toxicity of available therapies. In this context, natural products and their derivatives have been investigated as promising sources for new compounds with antineoplastic activity. Copaiba oil (CO), a potent natural derivative extracted from the trunk of trees of the Copaifera genus, exhibits anticancer activity. However, its use can be limited due to its high volatility and lipophilicity. Polymeric nanocapsules are compound delivery systems that can offer benefits, such as improved stability for the bioactive compound, increased penetration into tumor cells, and, consequently, enhanced pharmacological activity. Thus, the aim of this study was to develop, characterize, and evaluate the antitumor activity of a polymeric nanoparticle in the form of a nanocapsule containing copaiba oil (NPOC) in breast adenocarcinoma cell lines. To achieve this, a pre-formulation study of NPOC was conducted, followed by morphological and physicochemical characterizations, as well as stability and cellular internalization studies. NPOC (containing 40 µg/mL of CO) demonstrated the desired parameters for a nanoparticle and was able to penetrate breast cancer cells (MCF-7). When tested on breast cancer cell lines such as MCF-7 and MDA-MB-231, NPOC exhibited cytotoxicity (IC50 of 25 ± 0.83 and 31 ± 0.75 µg/mL, respectively), with superior activity compared to isolated CO at the same concentrations (IC50 of 49 ± 2.1 and 63 ± 1.86 µg/mL, respectively). Additionally, in non-tumoral cell lines MCF-10A and HEK-293, it showed reduced toxicity, being more selective than CO and the standard drug doxorubicin (DXR). The MCF-7 cell line, due to its greater sensitivity in cytotoxicity studies, was selected for subsequent experiments. In cell death type studies with acridine orange/propidium iodide (AO/PI) and Hoechst 34580, NPOC was shown to induce apoptosis, leading the cells to exhibit characteristics such as membrane bleb formation and nuclear alterations, with results superior to CO. In mitochondrial alteration studies using JC-1, a loss of mitochondrial membrane potential was observed, indicating an intrinsic apoptosis pathway induced by NPOC and CO, with a more pronounced response in the nanocarrier treatment. In studies on the cellular redox state, pre-treatment with N-Acetylcysteine (NAC) revealed that both NPOC and CO induce oxidative stress, suggesting a possible cytotoxic mechanism. Furthermore, cytotoxicity experiments using 3D spheroid culture demonstrated that NPOC was effective in reducing microtumor size (82.6% at IC50) and decreasing cell migration radius (88% at IC50), outperforming CO. Thus, it is concluded that NPOC presents a significant improvement in antitumor activity compared to CO, with high selectivity toward breast cancer cells through mechanisms involving apoptosis and oxidative stress pathways. |
Palavras-chave: | Produtos naturais - Atividade antineoplásica Atividades antitumorais - Oléo de copaiba Nanoparticula polimérica Nanotecnologia Apoptose Antitumor Polymeric nanoparticle Nanotechnology Apoptosis |
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 |
Citação: | MARQUES, K.K.G. SÍNTESE, CARACTERIZAÇÃO E AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE ANTITUMORAL IN VITRO DE UMA NANOCÁPSULA CONTENDO ÓLEO DE COPAÍBA (Copaifera sp.) EM CÉLULAS DE ADENOCARCINOMA MAMÁRIO HUMANO. 2024. 119 f. Dissertação (Mestrado em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos) – UFPB/CCS, João Pessoa. |
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/123456789/34664 |
Data do documento: | 24-Set-2024 |
Aparece nas coleções: | Centro de Ciências da Saúde (CCS) - Programa de Pós-Graduação em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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