Estudo da citotoxicidade, genotoxicidade, monitoramento do ciclo celular, indução de apoptose e expressão gênica, dos extratos de folhas e caules de Rubus rosifolius em células humanas em cultura
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Data
2021-12-17
Autores
Orientador
Maistro, Edson Luis 
Coorientador
Pós-graduação
Biologia Geral e Aplicada - IBB
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)
As plantas com propriedades medicinais têm sido catalogadas, pesquisadas e usadas desde a antiguidade, permanecendo até hoje como fonte para o tratamento de diferentes condições. Contudo, tal utilização pode ser arriscada se não feita devidamente, daí a importância de pesquisas sobre a atividade genotóxica e citotóxica da planta em sua totalidade, bem como dos seus componentes. Rubus rosifolius, popularmente conhecida como “amora vermelha”, é uma planta medicinal comum na região Sul do Brasil, de fácil acesso, porém com propriedades biológicas pouco estudadas. Os principais usos atribuídos a ela são: antidiarreicos, para doenças estomacais, analgésico, antimicrobiano, anti-hipertensivo, dentre outras. Investigar e detalhar os potenciais efeitos tóxicos de plantas e seus constituintes é, portanto, imprescindível para que se possa garantir a segurança de seus usuários, assim como criar propostas farmacêuticas. Neste contexto, o presente estudo teve como objetivo analisar o extrato de folhas e de caules de R. rosifolius quanto aos seus potenciais efeitos citotóxicos e genotóxicos por meio de ensaios biológicos in vitro em células de hepatoma humano (HepG2/C3A) e leucócitos humanos. Os ensaios de citotoxicidade pelo teste do MTT e coloração com azul de tripan, nas concentrações entre 0,01 e 100 μg/ml de ambos os extratos, não evidenciaram diminuição significativa na viabilidade celular de células HepG2/C3A e leucócitos. Na exposição dos dois tipos celulares ao extrato de folhas, pôde-se observar efeitos genotóxicos (ensaio cometa e teste do micronúcleo) em concentrações a partir de 1 μg/ml, aumento no número de células na fase S do ciclo celular (HepG2/C3A), bem como aumento de células em apoptose nas concentrações de 10, 20 e 100 μg/ml (análises por citometria de fluxo em HepG2/C3A). Também foi observado aumento na expressão gênica do gene de metabolização de xenobióticos CYP3A4 (pelo ensaio RT-qPCR). A genotoxicidade induzida pelo extrato possivelmente foi a principal causa do aumento do número de células na fase S do ciclo, numa tentativa de reparar o dano genético, e em apoptose, como indicado pelo aumento da expressão do gene CASP7. Nas análises do extrato de caules, foram observados efeitos genotóxicos nos dois tipos celulares a partir da concentração de 1 μg/ml. O ensaio com o citômetro de fluxo indicou aumento de células HepG2/C3A na fase G2/M (na concentração de 10 μg/ml e aumento de células em G0/G1 (na concentração de 100 μg/ml), bem como aumento de células em apoptose nas três concentrações testadas. Nas análises de expressão gênica, apenas o gene CYP1A2 de metabolização de xenobióticos teve a expressão relativa 14 Campus de Botucatu PG-BGA aumentada. Novamente os resultados indicam que os danos genotóxicos do extrato possivelmente foram responsáveis pelas alterações no ciclo celular e pelo aumento de células em apoptose. Diante das condições experimentais do presente estudo, os dados obtidos permitem concluir que os extratos de folhas e de caules de R. rosifolius apresentam toxicidade celular e genética, tanto em células com metabolização hepática ativa (HepG2/C3A), quanto em células sem metabolização por enzimas hepáticas (leucócitos humanos).
Resumo (português)
Plants with medicinal properties have been catalogued, researched, and used since antiquity, remaining until today as a source for the treatment of different conditions. However, such use can be risky if not done properly, hence the importance of research on the genotoxic and cytotoxic activity of the plant, as well as its components. Rubus rosifolius, popularly known as “red mulberry”, is a medicinal plant common in southern Brazil, easily accessible, but with little studied biological properties. Its main uses: antidiarrheal, for stomach diseases, analgesic, antimicrobial, antihypertensive, among others. Investigating the potential and toxic effects of plants and their constituents is, therefore, essential to guarantee the safety of their users, as well as to create pharmaceutical proposals. In this context, the present study aimed to analyze the extract of leaves and stems of R. rosifolius regarding their potential cytotoxic and genotoxic effects through in vitro biological assays in human hepatoma cells (HepG2/C3A) and human leukocytes. Cytotoxicity assays by the MTT test and trypan blue staining, if between 0.01 and 100 μg / ml of both extracts, did not show a decrease in cell viability of HepG2 / C3A cells and leukocytes. In exposing the two types of cells to the leaf extract, genotoxic effects (comet assay and micronucleus test) could be observed, due from 1 μg / ml, an increase in the number of cells in the S phase of the cell cycle (HepG2 / C3A), as well as increase of cells in apoptosis in applications of 10, 20 and 100 μg / ml (analysis by flow cytometry in HepG2 / C3A). Increased gene expression of the xenobiotics metabolizing gene CYP3A4 (by RT-qPCR assay) was also observed. The extract-induced genotoxicity was possibly the main cause of the increase in the number of cells in the S phase of the cycle, to repair the genetic damage, and in apoptosis, as indicated by the increased expression of the CASP7 gene. In the analysis of the stem extract, genotoxic effects were 16 Campus de Botucatu PG-BGA observed in both cell types from the concentration of 1 μg / ml. The flow cytometer assay indicated an increase in HepG2 / C3A cells in the G2/M phase (at a concentration of 10 μg / ml and an increase in cells in G0 / G1 (at a concentration of 100 μg / ml), as well as an increase in cells in gene expression analysis, only the xenobiotic metabolizing gene CYP1A2 had increased expression. Again, the results reported that the genotoxic damage of the extract was possibly responsible for the changes in the cell cycle and the increase in cells undergoing apoptosis. The experimental data of the present study confirmed that extracts from leaves and stems of R. rosifolius have cellular and genetic toxicity, both in cells with active hepatic metabolism (HepG2 / C3A) and in cells without metabolism by liver enzymes (leukocytes humans).
Descrição
Palavras-chave
Idioma
Português