Extrato foliar de Anonáceas: citotoxicidade, fluxo de íons e marcadores tumorais em células hepatocarcinogênicas

Abstract

O carcinoma hepatocelular é o mais frequente câncer primário do fígado e já se tornou a quinta neoplasia mais comum no mundo e a segunda causa de óbitos relatados por câncer. Estima-se que 2/3 das neoplasias humanas poderiam ser prevenidos pela modificação do estilo de vida, incluindo a dieta. Estudos farmacológicos intensificaram-se nos últimos anos com plantas da família Annonaceae, cujo interesse científico está nas acetogeninas, uma classe de compostos derivados de ácidos graxos com forte atividade antitumoral. Os experimentos foram conduzidos no Laboratório de Infectologia Molecular Animal, do Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular, na Universidade Federal de Viçosa, para avaliar in vitro as propriedades antitumorais de extratos foliares de 11 Anonáceas (9 espécies de 4 gêneros). Para isso, células tumorais hepáticas humanas da linhagem HepG2 (ATCC HB-8065 ) foram expostas a três concentrações dos extratos foliares de Anonáceas e do quimioterápico 5- Fluoruracil (5-FLU), em três períodos de tempo (24, 48 e 72 h), com análise espectrofotométrica da viabilidade celular pela metodologia do corante vermelho neutro. Foram conduzidos ensaios para avaliar o efeito dos extratos vegetais e do quimioterápico sobre o fluxo químico celular no meio de cultura durante os cultivos através da análise por Espectrometria de Emissão Atômica de diferentes especies químicas, e sobre o metabolismo e integridade celular, através da análise de marcadores tumorais e intermediários metabólicos. Todos os ensaios induziram à morte celular, com resultados distintos entre plantas da mesma espécie, com até 100% de citotoxicidade, sendo que nove Anonáceas exibiram efeito citotóxico com até 1/8 da concentração daquela utilizada para o quimioterápico 5-FLU. Nenhum dos ensaios com extratos foliares exibiu retomada da proliferação celular após 48 ou 72 h, o que foi verificado para os cultivos com o quimioterápico, clara evidência de quimiorresistência tumoral. O mecanismo de morte celular por apoptose foi confirmado através da citometria de fluxo para dois dos extratos escolhidos, incluindo 5-FLU. Não houve um padrão no efeito dos extratos sobre o fluxo de íons ou dos marcadores tumorais durante os cultivos das células hepatocarcinogênicas, que se mostrou variável dentro da espécie ou entre elas, ou dentro de um mesmo gênero ou entre eles, com interferência na absorção de alguns íons especialmente, Ca, Na, P, S e depleção intracelular total de outros (Se, Zn) para alguns dos tratamentos. Marcadores bioquímicos como aspartato aminotransferase (AST), alanina aminotransferase (ALT) e lactato desidrogenase (LDH) tiveram seus níveis elevados para alguns dos extratos utilizados, incluindo 5-FLU, resultado coincidente com a redução na absorção da glicose pelos hepatócitos tumorais, indícios da alteração no metabolismo e integridade celular.

The hepatocellular carcinoma is the most common primary liver cancer and has become the fifth most common cancer worldwide and the second leading cause of cancer deaths reported. It is estimated that two thirds of human cancers could be prevented by changes in lifestyle, including diet. Pharmacological studies have intensified in recent years with the Annonaceae plant family, whose scientific interest is in the acetogenins, a class of compounds derived from fatty acids with strong antitumor activity. The experiments were conducted at the Laboratory of Molecular Animal Infectious Diseases, Department of Biochemistry and Molecular Biology, Federal University of Viçosa, to evaluate the in vitro antitumor properties of leaf extracts of 11 annonaceae (9 species of 4 genera). For this, human liver cancer cells HepG2 line (ATCC HB-8065 ) were exposed to three different concentrations of leaf extracts of Annonaceae and of the chemotherapeutic 5-fluorouracil (5-flu) in three time periods (24, 48 and 72 h), with spectrophotometric analysis of cell viability by the neutral red dye method. Assays were conducted to evaluate the effect of plant extracts and chemotherapeutic chemical flow cell on the culture medium during the cultivation by atomic emission spectrometry analysis of different chemical species, and the cellular integrity and metabolism, by analysis of tumor markers and metabolic intermediates. All assays induced cell death, with results between different plants of the same species, with up to 100% cytotoxicity, nine annonacea exhibited cytotoxic effect up to one eighth of the concentration of that used for the chemotherapeutic 5-flu. None of the trials with leaf extracts exhibited recovery of cell proliferation after 48 or 72 h, which was observed in cultures with chemotherapy, clear evidence of tumor chemoresistance. The mechanism of cell death by apoptosis was confirmed by flow cytometry for two extracts selected, including 5-flu. There was no pattern in the effect of the extracts on the flow of ions or of tumor markers during the cultivation of hepatic ocarcinogenic cells, which was variable within species or between or within the same genus or between them, interfering with the absorption of especially some ions, Ca, Na, P, S, and total depletion of other intracellular (Se, Zn) for some treatments. Biochemical markers such as aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT) and lactate dehydrogenase (LDH) had their elevated levels for some of the extracts used, including 5-flu coincident result with a reduction in glucose uptake by tumor hepatocytes, evidence of changes in metabolism and cellular integrity.