Efeito antitumoral dos extratos hidroalcoólico e supercrítico da semente de Passiflora edulis f. flavicarpa Degener (Passifloraceae)

Abstract

A utilização da extração supercrítica para a obtenção de compostosbioativos a partir das sementes da P. edulis f. flavicarpa Degener,consideradas como resíduos da indústria agroalimentar, demonstrou seruma forma eficiente de usar estas sementes por recicla-las, além de seruma excelente alternativa à extração convencional (maceraçãohidroalcoólica). Estudos prévios já evidenciaram o potencial efeitoantitumoral da P. edulis f. flavicarpa Degener, contudo os prováveismecanismos de ação responsáveis por tal efeito não estão totalmenteelucidados. Neste contexto, o presente trabalho objetivou avaliarcomparativamente o potencial antitumoral dos extratos hidroalcoólico(EtOH) e supercrítico (300bar/40°C/CO2/5% etanol, ESC) da torta desementes da P. edulis f. flavicarpa Degener, utilizando para issomodelos in vitro (MCF-7), moleculares (CT-DNA e DNA plasmidial) ein vivo (camundongos Balb/c inoculados com células do tumor ascíticode Ehrlich - TAE). Para tanto, avaliou-se a citotoxicidade (MTT), ainteração com o CT-DNA (espectrofotometria UV-Vis e fluorescência),a capacidade de induzir fragmentação ao DNA plasmidial, a capacidadeantiproliferativa (efeito sobre o ciclo celular), o efeito pró-apoptótico(coloração com EtBr/LA), a atividade antitumoral in vivo (avaliaçõesmorfológicas) e por fim, o efeito antiangiogênico in vivo (contagem dosvasos). A citotoxicidade dos extratos foi avaliada sobre as células deMCF-7 tratadas por 72h (10 a 500 µg/mL), no qual o ESC foi maiscitotóxico que o EtOH (CI50ESC = 291,07±16,15µg/mL; CI50EtOH =320,63±1,15µg/mL). Ambos os extratos apresentaram compostosintercalantes no CT-DNA (hipocromismo e redução da fluorescência doEtBr) e causaram fragmentação simples do DNA plasmidial(FIIEtOH50µg/mL = 59,81%; FIIESC50µg/mL = 87,30%). Nos ensaios in vivo,ambos os extratos diminuíram o peso corporal dos animais e o volumede líquido ascítico em decorrência do aumento na proporção de célulastumorais inviáveis. O que culminou no aumento da inibição docrescimento tumoral (EtOH200mg/kg/dia = 27,32±5,19% e ESC200mg/kg/dia =48,45±7,19%) e a sobrevida dos animais tratados (ESC200mg/kg/diaaumentou em 12,0% a probabilidade dos animais estarem vivos em 30dias; contra 17 dias de vida dos tratados com EtOH200mg/kg/dia). Acoloração com EtBr/LA revelou que o provável tipo de morte celularinduzida pelos tratamentos foi por apoptose, uma vez que as célulasadquiriram uma coloração laranja, característica de células apoptóticas(EtOH200mg/kg/dia = 30,57% e ESC200mg/kg/dia = 48,22%). Ambos osextratos apresentaram o efeito antiproliferativo por bloquear o ciclocelular. No entanto, o ESC apresentou tal efeito mais pronunciado doque o EtOH por induzir um atraso na fase G1 seguida de um bloqueiodo ciclo celular na fase G2. Por fim, ambos os extratos exibiramatividade antiangiogênica in vivo, onde o ESC apresentou tal efeito maisacentuado (ESC200mg/kg/dia = 90%). Os resultados obtidos demonstramque ambos os extratos da P. edulis f. flavicarpa Degener apresentaramatividade citotóxica, antiproliferativa, pró-apoptótica e antitumoral tantoin vitro com in vivo, mediado pelo bloqueio do ciclo celular em respostaaos danos no DNA, com respectiva sinalização de apoptose.Adicionalmente, o efeito antiangiogênico contribuiu na atividadeantitumoral observada. Ressaltando-se que, o ESC apresentou o feitoantitumoral mais eficaz que o EtOH provavelmente devido a presençados alcaloides ß-carbolínicos, harmana e harmina. Concluindo-se que aextração supercrítica confere maior citotoxicidade e efeito antitumoralaos extratos obtidos por essa técnica, por aumentar o poder de extraçãode compostos com provável atividade antitumoral.<br>

Abstract: The use of supercritical extraction to obtain bioactive compounds fromthe seeds of P. edulis f. flavicarpa Degener, considered as waste of thefood industry, proved to be an efficient way to use these seeds byrecycling them. Besides being an excellent alternative to conventionalextraction (hydro-alcoholic maceration). Previous studies havehighlighted the potential antitumor effect of P. edulis f. flavicarpaDegener. However, the mechanisms of action responsible for this effectare not fully elucidated. In this context, this study aimed tocomparatively evaluate the antitumor potential of hydro-alcoholic(EtOH) and supercritical extract (300bar/40°C/CO2/5% ethanol, SFE) ofseed cake of P. edulis f. flavicarpa Degener. For this purpose wasconducted in vitro (MCF-7), molecular (CT-DNA and plasmid DNA)and in vivo (Balb/c mice inoculated with Ehrlich ascites carcinoma cells- EAC) models. Therefore, we assessed the cytotoxicity (MTT),interaction with the CT-DNA (UV-Vis spectrophotometry andfluorescence), ability to induce plasmid DNA fragmentation,antiproliferative activity (effect on cell cycle), pro-apoptotic effect(staining with EtBr/OA), antitumor activity in vivo (morphologicalevaluation) and finally the antiangiogenic effect in vivo (microvesselcounting). The extracts cytotoxicity was determined on MCF-7 cellstreated for 72 hours (10 to 500 µg/mL), where ESC was more cytotoxicthan the EtOH (IC50SFE = 291.07±16.15µg/mL; IC50EtOH =320.63±1,15µg/mL). Both extracts showed intercalating compounds onCT-DNA (hypochromism and fluorescence reduction of EtBr) andcaused fragmentation of plasmid DNA (single strand break,FIIEtOH50µg/mL = 59.81%; FIISFE50µg/mL = 87.30%). In the in vivo assays,both extracts decreased the body weight of the animals and the volumeof ascites due to an increase in the proportion of unviable tumor cells.What led to increased inhibition of tumor growth (EtOH200mg/kg/day =27.32±5.19% e SFE200mg/kg/day = 48.45±7.19%) and survival of thetreated animals (ESC200mg/kg/day increased in 12.0% the probability ofanimals were alive at 30 days compared to 17 days of life those treatedwith EtOH200mg/kg/day). The staining with EtBr/OA revealed thatapoptosis was the type of cell death induced by treatments, since thecells have acquired an orange color, characteristic of apoptotic cells(EtOH200mg/kg/day = 30.57% e SFE200mg/kg/day = 48.22%). Both extractsshowed antiproliferative effect by blocking the cell cycle. However,ESC has a more pronounced effect than the EtOH by inducing a delay inthe G1 phase followed by a block of the cellular cycle in the G2 phase.Finally, both extracts exhibited antiangiogenic activity in vivo, whereESC had a greater effect (SFE200mg/kg/day = 90.0%). Indeed, the resultsshowed that both extracts of P. edulis f. flavicarpa Degener showedcytotoxic, antiproliferative, pro-apoptotic and antitumor activity in vitroand in vivo, mediated by blocking the cell cycle in response to DNAdamage, with relative apoptosis signaling. Additionally, theantiangiogenic effect has contributed to the observed antitumor effect.Emphasizing that ESC had showed the most effective antitumor effectthan EtOH probably due to the presence of ß-carboline alkaloids harmanand harmine. In conclusion, the supercritical extraction provides greatercytotoxicity and antitumor effect to the extracts obtained by thistechnique due to increased power of extraction of compounds withpossible antitumor activity.