Publicação: Atividade da piperina na modulação de mediadores inflamatórios em células de câncer de cabeça e pescoço
Carregando...
Arquivos
Data
Autores
Orientador
Lisoni, Flávia Cristina Rodrigues 
Coorientador
Oliani, Sonia Maria
Pós-graduação
Biociências (Genética) - IBILCE 33004153023P5
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Tese de doutorado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
Os produtos naturais têm motivado a humanidade a descobrir novos agentes terapêuticos para várias doenças, especialmente as cancerígenas. Os carcinomas escamosos de cabeça e pescoço consistem em um grupo de neoplasias malignas localizadas acima da clavícula e abaixo da base do crânio, que afetam o revestimento mucoso em diferentes regiões anatômicas do trato aerodigestivo superior, ocupando o sexto lugar em termos de novos casos e mortes. Nesse contexto, a piperina destaca-se por ser um componente bioativo isolado principalmente da pimenta preta (Piper nigrum), que contém diversas propriedades biológicas como anti-inflamatória, imunomoduladora e anticancerígena. Com estas considerações, o objetivo do trabalho foi avaliar os mecanismos celulares e moleculares relevantes para o
efeito antitumoral da piperina na modulação da via inflamatória em células de câncer de cabeça e pescoço. As linhagens de câncer de cabeça e pescoço (HEp-2 e SCC-25) foram tratadas com diferentes concentrações de piperina (25- 300 μM) para determinação da proliferação, viabilidade/citotoxicidade e formação de colônias. A invasão, apoptose e ciclo celular foram quantificadas pelo ensaio de Transwell e citometria de fluxo. Os níveis da expressão das citocinas IL-1β, IL-8 and IFN-γ foram determinados por ensaio imunoenzimático. O PCRq, Western blot, e a imunocitoquímica foram realizados para quantificação da expressão de genes e proteínas envolvidas na sinalização de PTGS2, PTGER4, MMP2/9, ERK e p38. Nossos resultados evidenciaram que a piperina promoveu alteração da morfologia celular, redução da proliferação, viabilidade e formação de colônias celulares em mais de 50% de morte celular. A piperina também apresentou efeito citotóxico em altas concentrações (IC50 = 157,3 para HEp-2 e 249,9 para SCC-25) e induziu danos ao material genético nas células HEp-2 (de 62.3% para 137.3%) e SCC-25 (de 78.6% para 159%), certamente por desencadear o processo apoptótico devido ao acúmulo de DNA, e consequente parada do ciclo celular nas fases G2/M e S. O fitoterápico diminuiu a invasão celular de 70.3 (HEp-2) e 24.6 (SCC-25), para 12.3 e 10.3, referente ao número de células, e também pela redução (2 vezes) da expressão dos genes relacionados com metástase (MMP2/9), além de alterar a expressão de mRNA e proteínas da via inflamatória da ciclooxigenase 2, com a diminuição do gene PTGS2 em mais de 2 vezes. Piperina também regulou a secreção de citocinas pró-inflamatórias, provavelmente pela diminuição de mais de 50% da expressão de ERK e p38 (MAPK). Esses dados são inéditos na carcinogênese de cabeça e pescoço, evidenciando que a piperina atua diretamente nas moléculas e vias promotoras da inflamação, em resposta às suas propriedades anti-inflamatórias e anticancerígenas, podendo originar um novo agente terapêutico para o câncer de cabeça e
pescoço.
Resumo (inglês)
Natural products have motivated humanity to discover new therapeutic agents for various diseases, especially cancerous ones. Head and neck squamous cell carcinomas are a group of malignant neoplasms located above the clavicle and below the base of the skull, which affect the mucosal lining in different anatomical regions of the upper aerodigestive tract, ranking sixth in terms of new cases and deaths. In this context, piperine stands out for being a bioactive component isolated mainly from black pepper (Piper nigrum), which contains various biological properties such as anti-inflammatory, immunomodulatory and anticancer properties. With these considerations in mind, the aim of this study was to evaluate the cellular and molecular mechanisms relevant to the anti-tumor effect of piperine in modulating the inflammatory pathway in head and neck cancer cells. Head and neck cancer cell lines (HEp-2 and SCC-25) were treated with different concentrations of piperine (25- 300 μM) to determine proliferation, viability/cytotoxicity and colony formation. Invasion, apoptosis and cell cycle were quantified using the Transwell assay and flow cytometry. The expression levels of the cytokines IL-1β, IL-8 and IFN-γ were determined by enzyme-linked immunosorbent assay. PCRq, Western blot, and immunocytochemistry were performed to quantify the expression of genes and proteins involved in PTGS2, PTGER4, MMP2/9, ERK and p38 signaling. Our results showed that piperine altered cell morphology, reduced proliferation, viability and the formation of cell colonies in more than 50% of cell death. Piperine also had a cytotoxic effect at high concentrations (IC50= 157.3 for HEp-2 and 249.9 for SCC-25) and induced damage to the genetic material in HEp-2 (from 62.3% to 137.3%)
and SCC-25 cells (from 78.6% to 159%), certainly by triggering the apoptotic process due to the accumulation of DNA, and consequent arrest of the cell cycle in the G2/M and S phases. The herbal medicine decreased cell invasion from 70.3 (HEp-2) and 24.6 (SCC-25), to 12.3 and 10.3, referring to the number of cells, and also by reducing (2-fold) the expression of metastasis-related genes(MMP2/9), as well as altering the expression of mRNA and proteins of the cyclooxygenase 2 inflammatory pathway, with a decrease in the PTGS2 gene by more than 2-fold. Piperine also regulated the secretion of pro-inflammatory cytokines, probably by
decreasing the expression of ERK and p38 (MAPK) by more than 50%. These data are unprecedented in head and neck carcinogenesis, showing that piperine acts directly on inflammation-promoting molecules and pathways, in response to its anti-inflammatory and anti-cancer properties, and could lead to a new therapeutic agent for head and neck cancer.
Descrição
Palavras-chave
Inflamação, Fitoterápico, Ciclooxigenase 2, MAPK, Citocinas, Inflamation, Herbal medicine, Cyclooxygenase 2, MAPK, Cytokines
Idioma
Português
Como citar
GUSSON-ZANETONI, J. P. Atividade da piperina na modulação de mediadores inflamatórios em células de câncer de cabeça e pescoço. (Doutorado em Biociências). 2024. 78 f. - Universidade Estadual Paulista (Unesp), Instituto de Biociências Letras e Ciências Exatas (Ibilce), São José do Rio Preto, 2024.
