Genotoxic potential of Thalassia testudinum (BM-21)

J Pharm Pharmacogn Res 2(6): 183-193, 2014.

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Genotoxic potential of BM-21, an aqueous-ethanolic extract from Thalassia testudinum marine plant

[Potencial genotóxico del BM-21, un extracto hidroalcohólico obtenido de la planta marina Thalassia testudinum]

Yadira Ansoara, Silvia Díaz-Lleraa*, Janet Pilotob, Janet Morffia, Yahima Frióna, Roberto Menéndezc, Miguel David Fernándezc, Idania Rodeiroc*

aDepartment of Pharmacology and Toxicology, Pharmacy and Food Institute, University of Havana, 23rd Ave, 21425, PO Box 13600, Havana, Cuba.
bGenotoxicity Laboratory, Centre for Research and Development of Medicaments, 26th Ave and 51 St., Havana, Cuba.
cLaboratory of Pharmacology, Centre of Marine Bioproducts (CEBIMAR), Loma and 37St, Vedado, PO Box 10400, Havana, Cuba.

 

Abstract

Context: BM-21 is a hydro-ethanolic extract obtained from the leaves of Thalassia testudinum marine plant, which is rich in polyphenols, and it has demonstrated antioxidant, anti-inflammatory, cytoprotective and neuroprotective properties.

Aims: To investigate the genotoxicity potential of BM-21.

Methods: Salmonella typhimurium Hist. – strains were used in the pointmutation test and Escherichia coli cells were used in SOS response test. DNA primary damage was tested in hepatocytes of mice treated with oral dose of the extract (2000 mg/kg). Bone marrow micronucleus assay was used in mice to detect clastogenic damage while serum from the same animals was used to determine MDA levels in order to find out the influence of BM-21 on lipid peroxidation. Positive and negative controls were included in all experimental series.

Results: BM-21 did not increase the frequency of reverse mutations in the Ames test, and it did not induce primary damage in E. coli. Comet assay showed that 2 000 mg/kg of BM-21 induced single strand breaks or alkali-labile sites in the hepatocytes from the treated mice. However, no increase in the micronucleus frequency was observed in mice polychromatic erythrocytes and significantly reduced MDA levels were detected.

Conclusions: BM-21 was neither mutagenic nor induces DNA damage to prokaryotic cells. Although, it increased DNA strand breaks in vivo, this one was not translated into clastogenic damage to the whole organism. Results suggested that BM-21 was not mutagenic or genotoxic under our experimental conditions.

Keywords: Ames test; Comet assay; genotoxicity; micronucleus assay; SOS Chromotest.

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Resumen

Contexto: BM-21 es un extracto hidro-alcohólico de las hojas de la planta marina Thalassia testudinum. Este es rico en polifenoles y ha demostrado propiedades antioxidante, anti-inflamatoria, citoprotectora y neuroprotectora.

Objetivos: Investigar el potencial genotóxico del BM-21.

Métodos: Se usaron cepas mutantes de Salmonella typhimurium Hist.- en el ensayo de mutaciones puntuales y células de Escherichia coli en el ensayo de respuesta a SOS. El daño primario al ADN se probó en hepatocitos extraídos de ratones tratados con el extracto (2000 mg/kg, p.o.). El ensayo de micronúcleos se realizó en médula ósea de ratones para descubrir daños clastogénicos. El suero de los mismos animales se usó para determinar los niveles de MDA y así averiguar la influencia de BM-21 sobre la peroxidación lipídica. Se incluyeron controles positivos y negativos en cada serie experimental.

Resultados: Los datos mostraron que el BM-21 no aumentó la frecuencia de reversión de mutaciones en el ensayo de Ames y tampoco indujo daño primario a células de E. coli. El ensayo Cometa demostró que BM-21 (2 000 mg/kg) introdujo rupturas de simple cadena y sitios lábiles a álcali en los hepatocitos extraídos de los ratones tratados. Sin embargo, no se observó aumento en la frecuencia de micronúcleos en eritrocitos policromáticos de ratón y los niveles de MDA se redujeron significativamente.

Conclusiones: El BM-21 no fue mutagénico ni introdujo daño al ADN en células procarióticas. Aunque el extracto aumentó el daño in vivo a la cadena de ADN, este no se tradujo en daños clastogénicos al organismo entero. Los resultados sugirieron que BM-21 no fue mutagénico ni genotóxico bajo nuestras condiciones experimentales.

Palabras Clave: Ensayo de Ames; ensayo Cometa; ensayo de micronúcleos; genotoxicidad; SOS Chromotest.

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Citation Format: Yadira Ansoar, Silvia Díaz-Llera, Janet Piloto, Janet Morffi, Yahima Frión, Roberto Menéndez, Miguel David Fernández, Idania Rodeiro (2014) Genotoxic potential of BM-21, an aqueous-ethanolic extract from Thalassia testudinum marine plant. J Pharm Pharmacogn Res 2(6): 183-193.
This article has been cited by:
Christian Zidorn (2016) Secondary metabolites of seagrasses (Alismatales and Potamogetonales; Alismatidae): Chemical diversity, bioactivity, and ecological function. Phytochemistry Available online 12 February 2016. DOI: 10.1016/j.phytochem.2016.02.004
Verónica Miguel, Jon A. Otero, Borja Barrera, Idania Rodeiro, Julio G. Prieto, Gracia Merino, Ana I. Álvarez (2015) ABCG2/BCRP interaction with the sea grass Thalassia testudinum. Drug Metabolism and Personalized Therapy. 30(4):251-6. DOI: 10.1515/dmpt-2015-0013

© 2014 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)