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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22674
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Estudo etnofarmacológico de Kalanchoe daigremontiana Raym. -Hamet & H. Perrier na terapêutica do câncer gástrico: metabolômica, atividade antimutagênica e antitumoral in vitro |
Título(s) alternativo(s): | Ethnopharmacological study of Kalanche daigremontiana in cancer therapy: Metabolomics, in vitro antimutagenic and antitumor activity |
Autor: | Silva, Lays Souza da |
Primeiro orientador: | Felzenszwalb, Israel |
Primeiro coorientador: | Fernandes, Andreia da Silva |
Primeiro membro da banca: | Coelho, Marsen Garcia Pinto |
Segundo membro da banca: | Costa, José Luiz Mazzei da |
Terceiro membro da banca: | Ribeiro, Diego Luís |
Resumo: | O uso medicinal de plantas evoluiu como uma questão observacional, empírica e de populações ancestrais eram adeptas de remédios à base de ervas para tratar doenças, incluindo o câncer. Kalanchoe sp. possuem aplicações medicinais tradicionais e recentemente foram citadas na literatura como portadoras de propriedades antitumorais. Kalanchoe daigremontiana (Kd) demonstra propriedades citotóxicas em linhagens de células tumorais, incluindo contra tumores gastrointestinais. A investigação da eficácia e segurança no uso popular desses tratamentos naturais é essencial para a validação desses conhecimentos tradicionais através de padrões científicos confiáveis. O objetivo deste estudo foi: (i) aprofundar e compreender a importância etnofarmacológica de Kd; (ii) avaliar um painel comparativo da composição fitoquímica de dois extratos aquosos obtidos à quente e à frio por meio de abordagens metabolômicas de cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massas; (iii) destacar as propriedades farmacológicas dos compostos mais abundantes na mistura complexa preparada, usando abordagens in sílico; e (v) avaliar o potencial mutagênico, (vi) antimutagênico e (vii) atividade antitumoral in vitro. Extratos aquosos das folhas de Kd foram obtidos através de extração à frio (Kd1) e à quente (Kd2) e testados independentemente em cepas de Salmonella enterica sorovar Typhimurium para avaliar a mutagenicidade. A capacidade protetora dos extratos contra os danos ao DNA induzidos por 4NQO em TA98 e TA100 foram avaliados pelo ensaio de antimutagenicidade seguindo modelos de pré, pós e co-exposição. A atividade antitumoral in vitro contra células de câncer gastrointestinal foi determinada contra linhagens celulares de hepatocarcinoma humano (HepG2) e adenoma gástrico humano (HGC-27) (como controle não tumoral, usamos células estreladas do fígado: FC3H) avaliadas através do ensaio colorimétrico sal de tetrazólio solúvel em água. A abordagem metabolômica revelou um total de 132 metabólitos anotados nos extratos de Kd. Ambos os extratos apresentaram composição fitoquímica semelhante quanto ao número de compostos. Considerando a abundância relativa, Kd1 apresentou maior quantidade de ácidos graxos e esteroides, comparativamente ao Kd2. Nove fitometabólitos presentes nos extratos aquosos de Kd foram preditos (ADMET) como bem absorvidos pelo trato gastrointestinal e cinco apresentaram os melhores perfis farmacocinéticos e físico-químicos, compatíveis com compostos bioativos ou fitofármacos. Os extratos de Kd não são mutagênicos no modelo de teste de Ames e são capazes de proteger as células bacterianas dos efeitos mutagênicos ligados à substituição C-G/A-T por meio de interação intra e extracelular com 4NQO. Kd1 é capaz de ativar o sistema de reparo do DNA em TA100. Em células eucarióticas, ambos os extratos induziram respostas citotóxicas em células tumorais, sendo o extrato Kd1 mais seletivo para célula HCG-27. Kd1 também apresentou melhor resposta frente a linhagens tumorais. Estes achados corroboram não somente os conhecimentos populares sobre esta planta mas também outros dados previamente publicados em revistas científicas |
Abstract: | The medicinal use of plants evolved as an observational, empirical matter, and ancient populations were partial to using herbal remedies to treat illnesses, including cancer. Kalanchoe sp. have traditional medicinal applications and have recently been cited in the literature as having antitumor properties. Kalanchoe daigremontiana (Kd) demonstrates cytotoxic properties on tumor cell lines, including against gastrointestinal tumors. The investigation of the efficacy and safety in the popular use of these natural treatments is essential for the validation of this traditional knowledge through reliable scientific standards. The aim of this study was: (i) to deepen the understanding of the ethnopharmacological importance of Kd; (ii) evaluate a comparative panel of the phytochemical composition of two aqueous extracts obtained, hot and cold, through metabolomic approaches of liquid chromatography coupled to mass spectrometry; (iii) highlight the pharmacological properties of the most abundant compounds in the prepared complex mixture, using in silico approaches; and (v) evaluate the mutagenic potential, (vi) antimutagenic and (vii) antitumor activity in vitro. Aqueous extracts of Kd leafs were obtained by cold (kd1) and hot extractions and independently tested on strains of Salmonella enterica sorovar Typhimurium to assess mutagenicity. The protective capacity of the extracts against DNA damage induced by 4NQO in TA98 and TA100 was evaluated by antimutagenicity assay following models of pre, post and co-exposure. The in vitro antitumor activity against gastrointestinal cancer cells was determined against human hepatocarcinoma (HepG2) and human gastric adenoma (HGC-27) cell lines (as non-tumor control, we used liver stellate cells: FC3H), evaluated by colorimetric water-soluble tetrazolium salt assay. The metabolomics approach revealed a total of 132 metabolites annotated in the Kd extracts. Both extracts showed similar phytochemical composition regarding the number of compounds. Considering the relative abundance, Kd1 had a higher amount of fatty acids and steroids compared to Kd2. 9 phytometabolites in Kd aqueous extracts were predicted (ADMET) to be well absorbed by the gastrointestinal tract and 5 of them showed the best pharmacokinetic and physicochemical profiles, compatible with bioactive compounds or phytopharmaceuticals. Kd extracts are not mutagenic in the Ames test model and are able to protect bacterial cells from mutagenic effects linked to C-G/A-T substitution through intra and extracellular interaction with 4NQO. Kd1 is able to activate the DNA repair system at TA100. In eukaryotic cells, both extracts induced cytotoxic responses in tumor cells, with the Kd1 extract being more selective for HCG-27 cells. Kd1 also showed a better response against tumoral strains. These findings corroborate not only with popular knowledge about this plant but also with data previously published in scientific journals |
Palavras-chave: | Compostos Fitoquímicos – Uso terapêutico Etnofarmacologia Mutagênese – Efeitos dos fármacos Neoplasias Gástricas – Tratamento farmacológico Produtos Biológicos – Administração e dosagem Kalanchoe daigremontiana Câncer gástrico Antimutagenicidade Antitumoral Quimiopreventivo Produtos naturais Gastric câncer Antimutagenicity Antitumoral Quimiopreventive Natural products |
Área(s) do CNPq: | CIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA::MUTAGENESE |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
Sigla da instituição: | UERJ |
Departamento: | Centro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Biociências |
Citação: | SILVA, Lays Souza da. Estudo etnofarmacológico de Kalanchoe daigremontiana Raym. -Hamet & H. Perrier na terapêutica do câncer gástrico: metabolômica, atividade antimutagênica e antitumoral in vitro. 2023. 112 f. Dissertação (Mestrado em Biociências) – Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2023. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/22674 |
Data de defesa: | 16-Fev-2023 |
Aparece nas coleções: | Mestrado em Biociências |
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Dissertação - Lays Souza da Silva - 2023 - Completa.pdf | 2,27 MB | Adobe PDF | Baixar/Abrir Pré-Visualizar |
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