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http://repositoriodigital.ipn.mx/handle/123456789/12068| Título : | Evaluación de la actividad antitumoral de diferentes extractos de varias especies de Kalanchoe en una línea celular de Cáncer de Próstata |
| Autor : | DRA. ORDAZ PICHARDO, CYNTHIA ARIAS GONZÁLEZ, IVÁN |
| Palabras clave : | actividad antitumoral Kalanchoe Cáncer de Próstata |
| Fecha de publicación : | 30-nov-2011 |
| Resumen : | Cancer is a disease in which cells undergo an homeostasis imbalance of cell division and death rates, a process resulting in turn of a genomic instability caused by multiple factors, giving rise to the ability to acquire multiple skills ending in the progression of the disease, tumor development and further spread to different organs, when these changes occur in cells of the prostate tissue originates prostate cancer (CaP). Cancer is one of the most prevalent diseases in the world. In particular, the CaP is one of the most incidents and is the leading cause of cancer death among males in our country. Although there are many treatments for CaP, they involve high costs and many of them are not very effective, because they produce resistance to the therapies, leading toward different conditions, such as the hormone independence, a condition in which prostate cells become more resistant to cell death by multiple altered molecular signaling mechanisms. Natural products play an important role in this circumstance, because they have been shown to modulate the induction of apoptosis, suppressing cell proliferation, inhibiting the invasion and angiogenesis. That is why the search for secondary metabolites has been an attractive resource for finding new anticancer compounds. In traditional medicine, various species of the genus Kalanchoe have been used to treat cancer. So, in the present investigation we studied three different extracts of Kalanchoe pinnata, K. gastonis-bonnieri and K. flammea (ethanol, ethyl acetate and hexane dissolvents). A phytochemical study was performed to identify functional chemical groups in the different extracts employing thin layer chromatography and colorimetric methods. It was, concluded that these ones may contain secondary metabolites of medical interest such as terpenes, alkaloids, among others. Later, cytotoxicity studies were realized to evaluate the effect of extracts on the viability of a hormone independent prostate cancer cell line (PC3), and in a primary culture of lymphocytes cells (healthy cells) by MTT and CV assay. In this case we found that the ethanol and ethyl acetate extracts of the three species exert a dose depending response at 24 h of exposure, resulting IC50 from 5 to 50 μg/mL, and none of them produced cytotoxicity to healthy cells. Moreover, a genotoxic evaluation was carried out with the Ames test using three strains (TA98, TA100 and TA102) to detect different point mutation mechanisms. The aim of this proposal was demonstrate the safely use of the extracts, the data obtained indicated that the extracts with ethanol and ethyl acetate of the three species tested do not induce genotoxic effects on the Ames test. III 15 The subsequently study was to demonstrate the process of cell death induced by the extract with better cytotoxic effect on cancer cells, no cytotoxic in healthy cells and no genotoxic, choosing the ethyl acetate extract of Kalanchoe flammea because it has the lowest inhibition value with a IC50 value of 33.23 μg/mL. We first demonstrated one of the characteristics that occur during cell death by apoptosis (translocation of phosphatidylserine to the external face of the plasma membrane), we used Annexin V kit, the results of this objective showed that the extract can induce this process to the concentration of 33.23 μg /mL in time of 24 h, ruling out a process of cell death by necrosis. Beside the above mentioned results, it was other events which occur during the activation of apoptosis, activation of cysteine proteases known as caspases were evaluated. So we did a Immunodetection of protein derived from cells treated with the ethyl acetate extract K. flammea at IC50 at 24 h to demonstrate the activation of different caspases capable of induce the two major pathways of apoptosis (extrinsic and intrinsic pathway) and also evaluate the relative expression of proteins which are overexpressed in CaP and contribute to the mechanism resistance to apoptosis (XIAP and PKCε). The results obtained suggested an apoptotic process mediated by activation of intrinsic (mitochondrial pathway), since there was caspase activation involved in this pathway (caspase-9) and probably mediate the activation of effector caspase-7, since there was no activation of caspase-3, and on the other hand, there was no activation in those corresponding to the extrinsic pathway (caspase-8 and -10). It must be stated out that it is still necessary to evaluate more proteins involved in these process, to define the molecular effect exerted by the ethyl acetate extract of Kalanchoe flammea and other types of biochemical and molecular tests to demonstrate its effect both in vitro and in vivo models, in order to propose Kalanchoe flammea as a candidate in the treatment of prostate cancer. |
| Descripción : | El cáncer es una enfermedad en la cual las células experimentan un desbalance en la homeostasis de los valores de división y muerte celular, proceso que a su vez procede de una inestabilidad genómica causada por múltiples factores, originando así la capacidad de adquirir múltiples habilidades que finalizan en la progresión de la enfermedad, desarrollo tumoral y su posterior diseminación a diferentes órganos, cuando estos cambios ocurren en células del tejido prostático se origina el Cáncer de Próstata (CaP). El cáncer es una de las enfermedades más predominantes en el mundo. En particular el CaP es uno de los más incidentes y es la primera causa de mortalidad por cáncer en la población masculina en nuestro país. Aunque existen diversos tratamientos para tratar el CaP, éstos tienen elevados costos y muchos de ellos no son muy efectivos, ya que se genera resistencia a las diversas terapias, provocando diferentes condiciones, como la condición hormono independiente, un estado en el cual las células prostáticas se tornan más resistentes a la muerte celular por alteraciones múltiples de mecanismos de señalización molecular. Los productos naturales juegan un papel importante ante dicha situación, porque se ha demostrado que éstos modulan la inducción de la apoptosis, suprimiendo la proliferación celular, inhibiendo la invasión y la angiogénesis. Es por ello que la búsqueda de metabolitos secundarios ha sido un recurso atractivo para encontrar nuevos compuestos anticancerígenos. En la medicina tradicional, diversas especies del género Kalanchoe se han utilizado para tratar el cáncer; por lo que en la presente investigación se estudiaron tres diferentes tipos extractos de Kalanchoe pinnata, K. gastonis-bonnieri y K. flammea (Etanólico, con acetato de etilo y hexánico). Primero, se realizó un estudio fitoquímico preliminar para identificar grupos químicos funcionales de metabolitos presentes en los diferentes extractos por cromatografía de capa fina y métodos colorimétricos, los resultados indicaron que los extractos tienen metabolitos secundarios de interés medicinal como lo son terpenos y alcaloides entre otros. Posteriormente se realizaron estudios de citotoxicidad para evaluar el efecto de los extractos sobre la viabilidad en una línea celular de cáncer de próstata hormono independiente (PC3), y en un cultivo primario de linfocitos (células no cancerosas) por las técnicas de MTT y CV. En este caso encontramos que los extractos etanólicos y con acetato de etilo de las tres especies ejercen un efecto dosis respuesta a las 24 h de exposición, obteniendo IC50 de 5 hasta 50 μg/mL, y ninguno de los extractos fue citotóxico en las células no cancerosas. Por otro lado, se hizo una evaluación genotóxica con la prueba de Ames utilizando el método de incorporación en diferentes cepas de S. typhimurium TA98, TA100 y TA102 que I 13 detectan diferentes mecanismos de mutagenicidad, esto para evidenciar que los extractos podrían ser usados de manera segura. Los datos obtenidos nos indicaron que los extractos con etanol y acetato de etilo de las tres especies de Kalanchoe evaluadas no inducen mutaciones en las diferentes cepas de S. typhimurium a las concentraciones de 50 a 200 μg por placa. El siguiente estudio fue evidenciar el proceso de muerte celular inducido por el extracto que mejor efecto citotóxico mostró en las células cancerosas y que no fue tóxico; el extracto con acetato de etilo de Kalanchoe flammea fue elegido, ya que inhibió a una IC50 de 33.23 μg/mL. Primer, se evidenció una de las características que se producen durante la muerte celular por apoptosis (Translocación de la fosfatidilserina hacia la cara externa de la membrana plasmática), para ello se utilizó el kit de Anexina V. Los resultados mostraron que este extracto es capaz de inducir este proceso a la concentración de 33.23 μg/mL en 24 h, descartando un proceso de muerte celular por necrosis. Por la evidencia anterior, finalmente se evaluó otro de los eventos que se producen durante la activación de la apoptosis, que es la activación de cistein proteasas denominadas caspasas, así que se realizó una Inmunodetección de proteínas obtenidas de células tratadas con el extracto con acetato de etilo de K. flammea a una IC50 (24 h) para evidenciar el procesamiento en las diferentes caspasas que inducen dos de las principales vías de este proceso (extrínseca e intrínseca), así como la expresión relativa de proteínas que se encuentran sobreexpresadas en CaP, y que contribuyen al mecanismo de resistencia a la apoptosis (XIAP y PKCε). Los resultados obtenidos nos indicaron que el proceso apoptótico es posiblemente mediado por la activación de la vía intrínseca o mitocondrial, ya que hubo activación de caspasas involucradas en esta vía (Caspasa-9) mediando probablemente la activación de la caspasa efectora 7, puesto que no hubo activación de caspasa-3, y por otro lado, tampoco hubo activación en aquellas correspondientes a la vía extrínseca (Caspasa-8 y -10). Cabe destacar que para elucidar un mecanismo más preciso sería necesario evaluar más proteínas involucradas en este proceso, para definir el efecto molecular que ejerce el extracto con acetato de etilo de Kalanchoe flammea, así como otros tipos de pruebas que evidencien su efecto tanto in vitro como en modelos in vivo, y de esta manera se pueda proponer como candidato para el tratamiento del cáncer de próstata. |
| URI : | http://www.repositoriodigital.ipn.mx/handle/123456789/12068 |
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