Category Archives: Cytotoxic activity

Cytotoxic saponins of Chamaecostus subsessilis

Analytical Chemistry, Cancer, Cellular Pharmacology, Cytotoxic activity, Cytotoxicity, Extraction methods, Natural Products
J Pharm Pharmacogn Res 8(5): 466-474, 2020.

Original Article

Saponins from the rhizomes of Chamaecostus subsessilis and their cytotoxic activity against HL60 human promyelocytic leukemia cells

[Saponinas de los rizomas de Chamaecostus subsessilis y su actividad citotóxica contra las células de leucemia promielocítica humana HL60]

Ezequias Pessoa de Siqueira1, Ana Carolina Soares Braga1, Fernando Galligani2, Elaine Maria de Souza-Fagundes2, Betania Barros Cota1*

1Laboratory of Chemistry of Bioactive Natural Products, Rene Rachou Institute, Oswaldo Cruz Fundation, Belo Horizonte, 30.190-009, Brazil.
2Department of Physiology and Biophysics, Federal University of Minas Gerais, Belo Horizonte, Minas Gerais, 31270901, Brazil.
Abstract

Context: Species of the Costaceae family have been traditionally used for the treatment of infections, tumors and inflammatory diseases. Chamaecostus subsessilis (Nees & Mart.) C. D. Specht & D.W. Stev. (Costaceae) is a native medicinal plant with distribution in the Cerrado forest ecosystem of Central Brazil. In our previous work, the antitumor potential of the chloroform fraction (CHCl3 Fr) from rhizomes ethanol extract (REEX) of C. subsessilis was determined against a series of tumor cell lines (HL60, Jurkat, MDA-MB231, MCF-7, HTC-116 and THP-1) using 3-(4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-2, 5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) colorimetric assay.

Aims: To isolate and identify the cytotoxic compounds present in CHCl3 Fr from REEX of C. subsessilis.

Methods: The bio-guided chromatographic fractionation of the CHCl3 Fr was performed by High-Performance Liquid Chromatography (HPLC) and preparative Thin Layer Chromatography (prep-TLC). The cytotoxicity of the isolated compounds was evaluated against human promyelocytic leukemia cells (HL60) and human embryonic renal non-tumor cell lineage (HEK-293) by MTT assay.

Results: Dioscin and gracillin were identified as active compounds from CHCl3 Fr from REEX of C. subsessilis. They showed IC50 values of 5.3 µM and 14.0 µM, respectively, against HL60 cells, but they did not demonstrate selectivity compared to HEK-293 cells.

Conclusions: These results corroborate with the popular use of species of the Costaceae family as a source of antitumor agents. To the best of our knowledge, this is the first time that these saponins are isolated from this species.

Keywords: Chamaecostus subsessilis; Costaceae; cytotoxic activity; saponins; tumor cell line.

Resumen

Contexto: Las especies de la familia Costaceae se han utilizado tradicionalmente para el tratamiento de infecciones, tumores y enfermedades inflamatorias. Chamaecostus subsessilis (Nees y Mart.) C. D. Specht y D.W. Stev. (Costaceae) es una planta medicinal nativa con distribución en el ecosistema forestal Cerrado del centro de Brasil. En nuestro trabajo anterior, el potencial antitumoral de la fracción de cloroformo (CHCl3 Fr) del extracto de etanol de rizomas (REEX) de C. subsessilis se determinó frente a una serie de líneas celulares tumorales (HL60, Jurkat, MDA-MB231, MCF-7, HTC -116 y THP-1) utilizando el ensayo colorimétrico baseado en bromuro de 3-(4, 5-dimetiltiazol-2-il) -2, 5-difeniltetrazolio (MTT).

Objetivos: Aislar e identificar los compuestos citotóxicos presentes en CHCl3 Fr de REEX de C. subsessilis.

Métodos: El fraccionamiento cromatográfico bioguiado del CHCl3 Fr se realizó mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) y cromatografía preparativa de capa fina (prep-CCF). La citotoxicidad de los compuestos aislados se evaluó frente a las células de leucemia promielocítica humana (HL60) y el linaje de células no tumorales renales embrionarias humanas (HEK-293) mediante el ensayo MTT.

Resultados: Dioscina y gracillin se identificaron como compuestos activos de CHCl3 Fr de REEX de C. subsessilis. Ellos mostraron valores de CI50 de 5,3 µM y 14,0 µM, respectivamente, contra células HL60, pero no demostraron selectividad en comparación con las células HEK-293.

Conclusiones: Estos resultados corroboran con el uso popular de especies de la familia Costaceae como fuente de agentes antitumorales. Hasta donde sabemos, esta es la primera vez que estas saponinas se aíslan de esta especie.

Palabras Clave: actividad citotóxica; Chamaecostus subsessilis; Costaceae; línea celular tumoral; saponinas.

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Citation Format: Siqueira EP, Galligani F, Braga ACS, Souza-Fagundes EM, Cota BB (2020) Saponins from the rhizomes of Chamaecostus subsessilis and their cytotoxic activity against HL60 human promyelocytic leukemia cells. J Pharm Pharmacogn Res 8(5): 466–474.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Protective effect of Erythrina senegalensis extracts

Analytical Chemistry, Antioxidant, Antioxidant capacity, Cellular Pharmacology, Cytotoxic activity, Medicinal Plants, Oxidative Stress
J Pharm Pharmacogn Res 8(4): 247-259, 2020.

Original Article

Protective effect of Erythrina senegalensis sequential extracts against oxidative stress in SC-1 fibroblasts and THP-1 macrophages

[Efecto protector de los extractos secuenciales de Erythrina senegalensis contra el estrés oxidativo en fibroblastos SC-1 y macrófagos THP-1]

Ewura S. Yahaya1,2*, Werner Cordier1, Paul A. Steenkamp3, Vanessa Steenkamp1

1Department of Pharmacology, School of Medicine, Faculty of Health Sciences, University of Pretoria, Pretoria, South Africa.
2Department of Pharmacology, School of Medical Sciences, University of Cape Coast, Cape Coast, Ghana.
3Centre for Plant Metabolomics Research, Department of Biochemistry, University of Johannesburg, Auckland Park, South Africa.
Abstract

Context: Erythrina senegalensis (ES) DC. is used traditionally in the management of various free radical-related diseases, including wound healing.

Aims: To evaluate sequentially prepared leaf extracts of ES for the ability to protect against oxidative stress in fibroblasts and macrophages.

Methods: Sequential extracts were prepared using hexane, ethyl acetate, methanol and water in increasing polarity. Chemical profiling was done with ultra-performance liquid chromatography coupled with mass spectrometry (UPLC-MS). Cytotoxic potential was determined using the sulforhodamine B staining assay, phase contrast, PlasDIC, and live/dead staining microscopy. The ability to scavenge the ABTS and DPPH free radicals was assessed, while the effect on AAPH-induced oxidative stress was evaluated by measuring reactive oxygen species (ROS) release.

Results: A previously reported compound (neobavaisoflavone), and three others (kaempferol, rutin, and rotenone) were tentatively detected. With regards to cytotoxicity, no IC50 could be determined up to the highest concentration tested (100 µg/mL) in both THP-1 and SC-1 cells. The methanol extract displayed the greatest antioxidant activity against the free radicals (IC50 = 44.86 µg/mL [ABTS]; 291.1 µg/mL [DPPH]) and AAPH-induced intracellular ROS in macrophages (1.0-fold reduction at 100 µg/mL). The protective effect of the extracts (1 – 100 µg/mL) was comparable to the positive control (Trolox), which decreased ROS by 1.30-fold at 5 µg/mL.

Conclusions: A significant ability to protect against oxidative stress was exhibited by extracts from ES, with no observed cytotoxicity. Secondary metabolites from the plant may have potential for use as alternative medicines in ROS-induced diseases such as chronic wounds.

Keywords: antioxidant activity; cytotoxicity; oxidative stress; wounds.

Resumen

Contexto: Erythrina senegalensis (ES) DC. se usa tradicionalmente en el tratamiento de diversas enfermedades relacionadas con los radicales libres, incluida la curación de heridas.

Objetivos: Evaluar extractos de hojas de ES preparados secuencialmente para la capacidad de proteger contra el estrés oxidativo en fibroblastos y macrófagos.

Métodos: Los extractos se prepararon usando hexano, acetato de etilo, metanol y agua en polaridad creciente. La elaboración de perfiles químicos se realizó con cromatografía líquida de ultra alto rendimiento junto con espectrometría de masas (UPLC-MS). El potencial citotóxico se determinó usando el ensayo de tinción con sulforodamina B, contraste de fase, PlasDIC y microscopía de tinción viva/muerta. Se evaluó la capacidad de eliminar los radicales libres ABTS y DPPH, mientras que el efecto sobre el estrés oxidativo inducido por AAPH midiendo la liberación de especies reactivas de oxígeno (ROS).

Resultados: Un compuesto previamente informado (neobavaisoflavona) y otros tres (kaempferol, rutina y rotenona) fueron detectados tentativamente. Con respecto a la citotoxicidad, no se pudo determinar la CI50 hasta la concentración más alta probada (100 µg/mL) en las células THP-1 y SC-1. El extracto de metanol mostró la mayor actividad antioxidante contra los radicales libres [IC50 = 44,86 µg/mL (ABTS); 291,1 µg/mL (DPPH)] y ROS intracelular inducida por AAPH en macrófagos (reducción de 1,0 vez a 100 µg/mL). El efecto protector de los extractos (1 – 100 µg/mL) fue comparable al control positivo (Trolox), que disminuyó las ROS en 1,30 veces a 5 µg/mL.

Conclusiones: Los extractos de ES exhibieron una capacidad significativa para proteger contra el estrés oxidativo, sin citotoxicidad observada. Los metabolitos secundarios de la planta pueden tener potencial para su uso como medicamentos alternativos en enfermedades inducidas por ROS tales como heridas crónicas.

Palabras Clave: actividad antioxidante; citotoxicidad; estrés oxidativo; heridas.

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Citation Format: Yahaya ES, Cordier W, Steenkamp PA, Steenkamp V (2020) Protective effect of Erythrina senegalensis sequential extracts against oxidative stress in SC-1 fibroblasts and THP-1 macrophages. J Pharm Pharmacogn Res 8(4): 247–259.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Potential agricultural use of olive cake

Alternative Methods, Cytotoxic activity, Cytotoxicity, Genotoxicity, Raw material, Toxicology
J Pharm Pharmacogn Res 8(1): 43-52, 2020.

Original Article

Potential agricultural use of a sub-product (olive cake) from olive oil industries composting with soil

[Uso agrícola potencial de un subproducto (alperujo) de las industrias del aceite de oliva compostado con suelo]

Ariadna Hammann1, Lorena M. Ybañez1, María I. Isla2, Mirna Hilal1,2*

1Centro de Estudios de Especies Vegetales de Interés Regional (CEVIR). Facultad de Ciencias Exactas y Naturales – Universidad Nacional de Catamarca. Belgrano 300, Catamarca capital, Catamarca, Argentina.
2Instituto de Bioprospección y Fisiología Vegetal (INBIOFIV, UNT-CONICET). Facultad de Ciencias Naturales e IML. San Lorenzo 1469, S. M. de Tucumán, Tucumán, Argentina.
Abstract

Context: Olive cake and olive mill wastewater are by-products of olive oil industries. Olive cake is not currently being exploited.

Aims: To evaluate the cytotoxicity and genotoxicity induced in Allium cepa root meristems by olive cake in various preparations (aqueous dilutions of olive cake and mixtures of olive cake with soil before and after a composting process).

Methods: Olive cake aqueous dilutions as well as fresh and composted olive cake – soil mixtures were obtained. Samples were assayed on Allium cepa L roots and the phenolic content was also determined.

Results: Aqueous dilutions showed acute genotoxicity with a mitotic index dramatic reduction and a high number of cell abnormalities.  Olive cake induced chromosome aberrations such as bridges, stickiness, and laggard chromosomes and cell aberrations such as strap, folded, giant and binucleated cells. Anomalies increase with polyphenol concentration, both in aqueous dilutions and in mixtures of olive cake – soil without composting. Composted mixtures did not exhibit cell toxicity up to 10% of olive cake although they can decrease the mitotic index, which would produce a reduction in plant growth.

Conclusions: Results indicate the varied behavior of olive cake according to sample preparation and suggest the possible use of this by-product incorporated to soils and subjected to composting.

Keywords: Allium cepa; genotoxicity; olive cake-soil mixture; olive cake; polyphenols.

Resumen

Contexto: El alperujo es un subproducto de las industrias del aceite de oliva, el cual, actualmente, no está siendo explotado.

Objetivos: El objetivo de este estudio es evaluar la citotoxicidad y genotoxicidad inducida en meristemas de raíces de Allium cepa por alperujo en diferentes preparados (diluciones acuosas de alperujo y mezclas de alperujo con suelo, antes y después de un proceso de compostado).

Métodos: Se prepararon diluciones acuosas de alperujo así como mezclas frescas y compostadas de alperujo-suelo. Las muestras fueron analizadas sobre raíces de Allium cepa L. y se determinó, además, el contenido de compuestos fenólicos.

Resultados: Las diluciones acuosas mostraron genotoxicidad aguda con una reducción drástica del índice mitótico y un alto número de anomalías celulares. El alperujo indujo aberraciones cromosómicas, tales como puentes, pegajosidad y cromosomas rezagados y aberraciones celulares como células alargadas, plegadas, gigantes y binucleadas. Las anomalías aumentaron con la concentración de polifenoles tanto en diluciones acuosas como en mezclas de alperujo-suelo sin compostaje. Las mezclas compostadas no mostraron toxicidad celular hasta el 10% de la torta de oliva, aunque disminuyeron el índice mitótico, lo cual produciría una disminución en el crecimiento de plantas.

Conclusiones: Los resultados indican el diferente comportamiento del alperujo según la preparación de las muestras e indican el posible uso de este subproducto incorporado a suelos y sometido a compostaje.

Palabras Clave: Allium cepa; alperujo; genotoxicidad; mezclas alperujo-suelo; polifenoles.

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Citation Format: Hammann A, Ybañez LM, Isla MI, Hilal M (2020) Potential agricultural use of a sub-product (olive cake) from olive oil industries composting with soil. J Pharm Pharmacogn Res 8(1): 43–52.

© 2020 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

A screening for discovering anticancer herbal drugs

Alternative Methods, Antioxidant, Antioxidant capacity, Cancer, Cellular Pharmacology, Cytotoxic activity, Herbal Medicine, Medicinal Plants
J Pharm Pharmacogn Res 7(3): 213-222, 2019.

Original Article | Artículo Original

A screening of anti-breast cancer effects and antioxidant activity of twenty medicinal plants gathered from Chaharmahal va Bakhtyari province, Iran

[Tamizaje antitumoral contra cáncer de mama y actividad antioxidante de veinte plantas medicinales recolectadas en la provincia de Chaharmahal va Bakhtyari, Irán]

Majid Asadi-Samani1*, Mahmoud Rafieian-Kopaei2, Zahra Lorigooini2, Hedayatollah Shirzad3*

1Student Research Committee, Shahrekord University of Medical Sciences, Shahrekord, Iran.
2Medical Plants Research Center, Basic Health Sciences Institute, Shahrekord University of Medical Sciences, Shahrekord, Iran.
3Cellular and Molecular Research Center, Basic Health Sciences Institute, Shahrekord University of Medical Sciences, Shahrekord, Iran.

*E-mail: majidas102@yahoo.com

Abstract

Context: Breast cancer is one of the most prevalent cancers that causes substantial numbers of deaths among women, worldwide. Medicinal plants can be used for discovering new anti-breast cancer drugs.

Aim: To investigate the antioxidant effects of twenty Iranian herbs and their anticancer effects against breast cancer cell lines (i.e. MDA-MB231 and MCF-7) compared with a non-cancerous human cell line (HDF).

Methods: In this study, the plant samples were collected from different regions of Chaharmahal va Bakhtyari province in Iran and their hydroalcoholic (ethanol: water; 70:30) extracts prepared by maceration method. Antioxidant activity was investigated by DPPH with reference to butylated hydroxytoluene (BHT). Anticancer effects were investigated by MTT colorimetric assay.

Results: Most of the plants examined in this study had higher antioxidant activity than that of BHT. Satureja bachtiarica (37.27 ± 1.56 µg/mL), Plantago lanceolata (43.19 ± 4.67 µg/mL), Parietaria judaica (45.34 ± 8.08 µg/mL), Stachys inflata (53.70 ± 1.80 µg/mL), and Euphorbia szovitsii (55.78 ± 1.37 µg/mL) inhibited the DPPH free radicals in the lower concentration compared to BHT (120.48 ± 1.42 µg/mL) and other plants. MTT assay showed that the lowest IC50s values were observed for E. microsciadia and E. szovitsii among the examined plants on both breast cancer cell lines. There was no significant relationship between anticancer effects and antioxidant activity of the plants (p>0.05).

Conclusions: The examined plants might be considered as valuable resources of natural compounds that may possess anti-breast cancer properties.

Keywords: antioxidant activity; cytotoxicity; drug discovery; natural compounds; traditional medicine.

Resumen

Contexto: El cáncer de mama es uno de los cánceres más prevalentes que causa un gran número de muertes entre las mujeres en todo el mundo. Las plantas medicinales se pueden usar para descubrir nuevos medicamentos contra el cáncer de mama.

Objetivo: Investigar los efectos antioxidantes de veinte hierbas iraníes y sus efectos anticancerígenos contra líneas celulares de cáncer de mama (es decir, MDA-MB231 y MCF-7) en comparación con una línea celular humana no cancerosa (HDF).

Métodos: En este estudio, se recolectaron muestras de plantas de diferentes regiones de la provincia de Chaharmahal va Bakhtyari en Irán y sus extractos hidroalcohólicos (etanol: agua; 70:30) preparados por el método de maceración. La actividad antioxidante se investigó mediante DPPH con referencia al hidroxitolueno butilado (BHT). Los efectos anticancerígenos se investigaron mediante el ensayo colorimétrico MTT.

Resultados: La mayoría de las plantas examinadas en este estudio tenían mayor actividad antioxidante que la de BHT. Satureja bachtiarica (37.27 ± 1.56 µg/mL), Plantago lanceolata (43.19 ± 4.67 µg/mL), Parietaria judaica (45.34 ± 8.08 µg/mL), Stachys inflata (53.70 ± 1.80 µg / mL) y Euphorbia szovitsii (55.78 ± 1.37 µg/mL) inhibieron el radical libre DPPH en la concentración más baja en comparación con BHT (120.48 ± 1.42 µg/mL) y otras plantas. El ensayo MTT mostró que se observaron los valores de CI50 más bajas para E. microsciadia y E. szovitsii entre las plantas examinadas en ambas líneas celulares de cáncer de mama. No hubo una relación significativa entre los efectos anticancerígenos y la actividad antioxidante de las plantas (p> 0.05).

Conclusiones: Las plantas examinadas podrían considerarse como recursos valiosos de compuestos naturales que pueden poseer propiedades contra el cáncer de mama.

Palabras Clave: actividad antioxidante; citotoxicidad; descubrimiento de medicamento; compuestos naturales; medicina tradicional.

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Citation Format: Asadi-Samani M, Rafieian-Kopaei M, Lorigooini Z, Shirzad H (2019) A screening of anti-breast cancer effects and antioxidant activity of twenty medicinal plants gathered from Chaharmahal va Bakhtyari province, Iran. J Pharm Pharmacogn Res 7(3): 213–222.

© 2019 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Apoptosis and cell cycle arrest induced by Moringa oleifera

Cancer, Cell Biology, Cytotoxic activity, Cytotoxicity, Medicinal Plants
J Pharm Pharmacogn Res 7(3): 173-183, 2019.

Original Article | Artículo Original

n-Hexane fraction of Moringa oleifera Lam. leaves induces apoptosis and cell cycle arrest on T47D breast cancer cell line

[Fracción de n-hexano de hojas de Moringa oleifera Lam. inducen apoptosis y detención del ciclo celular en la línea celular de cáncer de mama T47D]

Shabarni Gaffar1*, Riza Apriani2, Tati Herlina1

1Department of Chemistry, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Universitas Padjadjaran, Bandung, Indonesia.
2Department of Chemistry, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Universitas Negeri Garut, Garut, Jawa Barat, Indonesia.

*E-mail: shabarni.gaffar@unpad.ac.id

Abstract

Context: Moringa plant (Moringa oleifera) is one of the medicinal plants used as traditional medicine for the treatment of the variety of diseases including cancer. Recently, extensive research has been conducted on leaf extracts of M. oleifera to evaluate their potential cytotoxic effects. Several studies have reported anti proliferative activity of water and alcoholic extracts of leaf, bark and seed of M. oleifera on some cancer cell line, including HepG2 liver cancer cell, A549 lung cancer cell, Caco-2 colon cancer cell, MCF7 and MDA-MB-231 breast cancer cells.

Aim: To evaluate the cytotoxic effect of n-hexane fraction of M. oleifera (hMO) leaves on T47D breast cancer cells.

Methods: The M. oleifera leaves were extracted using ethanol, then fractionated with n-hexane. The cytotoxic activity was determined using MTT assay. Apoptosis and cell cycle arrest were analyzed using flow-cytometry and expression of Bcl-2 and cyclin D1 were analyzed using immunocytochemistry.

Results: Based on preliminary MTT assay, T47D treated with hMO demonstrated a medium cytotoxic effect and inhibited cell proliferation with an IC50 value of 235.58 µg/mL. Detection of apoptosis showed that hMO induced apoptosis mediated cell death in slow manner. In addition, hMO was also induce cell cycle arrest on G0-G1 and G2-M phase. Immunocytochemistry assay showed that the hMO decreased expression of anti-apoptosis protein, Bcl-2, and cell cycle regulator protein, cyclin D1, in concentration dependent manner.

Conclusions: hMO has properties to induce apoptosis and cell cycle arrest on T47D cells. hMO has a potential compound to be explored and developed as a chemo preventive agent for breast cancer. These results provide evidence for anticancer activity of M. oleifera leaves extract since it cause growth inhibition, induced apoptosis and cell cycle arrest.

Keywords: apoptosis; cell cycle arrest; hMO; T47D cell.

Resumen

Contexto: La planta de moringa (Moringa oleifera) es una de las plantas medicinales utilizadas como medicina tradicional para el tratamiento de variedad de enfermedades, incluido el cáncer. Recientemente, se ha realizado una extensa investigación sobre extractos de hojas de M. oleifera para evaluar sus efectos citotóxicos potenciales. Varios estudios han reportado actividad antiproliferativa de extractos acuosos y alcohólicos de hojas, cortezas y semillas de M. oleifera en alguna línea celular de cáncer, incluyendo hígado HepG2, pulmón A549, colon Caco-2 y mama MCF7, MDA y MB-231.

Objetivo: Evaluar el efecto citotóxico de la fracción de n-hexano de las hojas de M. oleifera (hMO) en las células de cáncer de mama T47D.

Métodos: Las hojas de M. oleifera se extrajeron con etanol, luego se fraccionaron con n-hexano. La actividad citotóxica se determinó utilizando el ensayo MTT. La apoptosis y la detención del ciclo celular se analizaron mediante citometría de flujo y la expresión de Bcl-2 y la ciclina D1 se analizaron mediante inmunocitoquímica.

Resultados: Basado en el ensayo MTT preliminar, las T47D tratadas con hMO demostraron un efecto citotóxico e inhibió la proliferación celular con un valor de CI50 de 235,58 µg/mL. La detección de la apoptosis mostró que la hMO indujo la muerte celular mediada por la apoptosis de manera lenta. Además, hMO también indujo la detención del ciclo celular en las fases G0-G1 y G2-M. El ensayo de inmunocitoquímica mostró que hMO disminuyó la expresión de la proteína anti-apoptosis, Bcl-2 y la proteína reguladora del ciclo celular, ciclina D1, de manera dependiente de la concentración.

Conclusiones: hMO tiene propiedades para inducir la apoptosis y la detención del ciclo celular en las células T47D. hMO tiene un compuesto potencial para ser explorado y desarrollado como un agente quimio preventivo para el cáncer de mama. Estos resultados proporcionan evidencia de la actividad anticancerígena del extracto de hojas de M. oleifera, ya que causa inhibición del crecimiento, apoptosis inducida y detención del ciclo celular.

Palabras Clave: apoptosis; célula T47D; detención del ciclo celular; hMO.

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Citation Format: Gaffar S, Apriani R, Herlina T JF (2019) n-Hexane fraction of Moringa oleifera Lam. leaves induces apoptosis and cell cycle arrest on T47D breast cancer cell line. J Pharm Pharmacogn Res 7(3): 173–183.

© 2019 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Synergism between Rhopalurus junceus venom and cytostatics in HeLa

Cancer, Cell Biology, Cellular Pharmacology, Cytotoxic activity
J Pharm Pharmacogn Res 7(1): 67-76, 2019.

Original Article | Artículo Original

Synergistic effect of Rhopalurus junceus scorpion venom combined with conventional cytostatics in cervical cancer cell line HeLa

[Efecto sinérgico de la combinación del veneno de escorpión Rhopalurus junceus con citostáticos convencionales en la línea celular tumoral HeLa]

Arianna Yglesias-Rivera1, Hermis Rodríguez-Sánchez2, Alexis Díaz-García1*

1Research Department, Laboratories of Biopharmaceuticals and Chemistries Productions (LABIOFAM), Havana, Cuba.
2Microbiology Department, Tropical Medicine Institute “Pedro Kouri”, Havana, Cuba.

*E-mail: alediaz@ipk.sld.cu

Abstract

Context: Venom from endemic scorpion of Cuba, Rhopalurus junceus, decreases the viability of epithelial cancer cells and has negligible cytotoxic effect on normal cells. Conventional chemotherapy induces unspecific cytotoxic effect against cancer and normal cells. Pharmacological interaction of this scorpion venom with conventional cytostatics is unknown.

Aims: To evaluate the cytotoxic effect of combined treatment of Rhopalurus junceus scorpion venom and conventional cytostatics in the cervical cancer and kidney normal cell line HeLa and Vero, respectively.

Methods: Both cell lines were treated alone with different concentrations of 5-fluoruracil (0.5, 5, 50, 500 and 5000 µM), doxorubicin (0.005, 0.05, 0.5, 5 and 50 µM) and cisplatin (3.13, 6.25, 12.5, 25 and 50 µM) or combined with ½IC50 in HeLa (0.5 mg/mL) of scorpion venom. Cell viability was determined by MTT assay. The combination index and dose reduction index at different concentration levels were generated by CompuSyn software.

Results: Rhopalurus junceus scorpion venom exerted synergic effect in HeLa cancer cell line when combined with 5-fluorouracil, cisplatin and doxorubicin at 0.5 – 500 µM, 3.13 – 25 µM and 0.005 – 5 µM, respectively. Meanwhile, higher concentration levels of cytostatics combined with scorpion venom induced antagonist effects. Besides, 5-fluorouracil, cisplatin and doxorubicin as single treatment and combined with scorpion venom did not showed significant differences respect to cell viability in Vero cells.

Conclusions: Rhopalurus junceus scorpion venom is able to potentiate selectively the cytotoxicity, at low concentrations of chemotherapy drugs, against the cervical cancer cell line HeLa.

Keywords: chemotherapy drugs; cytotoxicity; HeLa; Rhopalurus junceus scorpion venom; synergism.

Resumen

Contexto: El veneno del escorpión endémico de Cuba Rhopalurus junceus disminuye la viabilidad de células tumorales epiteliales y no afecta las células normales. La quimioterapia convencional induce efecto citotóxico no específico sobre las células tumorales y normales. Las interacciones farmacológicas del veneno de escorpión con citostáticos convencionales no han sido estudiadas.

Objetivos: Evaluar el efecto citotóxico de los citostáticos, solos y combinados con el veneno de escorpión Rhopalurus junceus, en las células tumorales y normales, HeLa y Vero, respectivamente.

Métodos: Las células se trataron con los citostáticos solos a diferentes concentraciones de 5-fluorouracilo (0,5; 5; 50; 500 y 5000 µM), doxorrubicina (0,005; 0,05; 0,5; 5 y 50 µM) y cisplatino (3,13; 6,25; 12,5; 25 y 50 µM) y combinados con la ½ CI50 (0,5 mg/mL) en HeLa del veneno de escorpión. La viabilidad celular se determinó mediante el ensayo de MTT. El índice de combinación e índice de reducción de la dosis, se determinaron mediante el software CompuSyn.

Resultados: El tratamiento combinado del veneno de escorpión con 5-fluorouracilo, cisplatino y doxorrubicina a 0,5 – 500 µM, 3,13 – 25 µM y 0,005 – 5 µM, respectivamente, ejerció un efecto sinérgico sobre la citotoxicidad de HeLa. Mientras que la mayor concentración de los citostáticos, combinado con el veneno indujo efectos antagónicos. En células Vero no se obtuvieron diferencias significativas, entre el efecto citotóxico del tratamiento individual de los citostáticos 5-fluorouracilo, cisplatino y doxorrubicina o combinados con el veneno, respectivamente.

Conclusiones: El veneno de escorpión Rhopalurus junceus potencia selectivamente la citotoxicidad a bajas concentraciones de los citostáticos, en la línea tumoral cérvico-uterina HeLa.

Palabras Clave: citotoxicidad; HeLa; quimioterapia; sinergismo; veneno de escorpión Rhopalurus junceus.

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Citation Format: Yglesias-Rivera A, Rodríguez-Sánchez H, Díaz-García A (2019) Synergistic effect of Rhopalurus junceus scorpion venom combined with conventional cytostatics in cervical cancer cell line HeLa. J Pharm Pharmacogn Res 7(1): 67–76.

© 2019 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Cytotoxic activity of Vismia baccifera and V. macrophylla

Cancer, Cellular Pharmacology, Cytotoxic activity, Preclinical Research
J Pharm Pharmacogn Res 5(5): 320-326, 2017.

Original Article | Artículo Original

Cytotoxic activity of different polarity fractions obtained from methanolic extracts of Vismia baccifera and Vismia macrophylla (Hypericaceae) collected in Venezuela

[Actividad citotóxica de fracciones de diferentes polaridades obtenidas a partir de extractos metanólicos de Vismia baccifera y Vismia macrophylla (Hypericaceae) colectadas en Venezuela]

Janne del C. Rojas1*, Alexis A. Buitrago1,2, Francisco A. Arvelo3,4, Felipe J. Sojo3,4, Alírica I. Suarez5

1Organic Biomolecules Research Group, Research Inst., Faculty of Pharmacy and Bioanalysis, University of Los Andes, Humberto Tejera Ave., Mérida 5101, Venezuela.
2Analysis and Control Department. Faculty of Pharmacy and Bioanalysis, University of Los Andes, Humberto Tejera Avenue, Mérida 5101, Venezuela.
3Bioscience Center, Fundation of Advanced Studies Institute, Sartenejas Valley, Miranda State, 1080A. Venezuela.
4Tissue Cultivation and Tumor Biology Laboratory, Experimental Biology Institute, Central University of Venezuela, Los Ilustres Avenue, Caracas 1051, Venezuela.
5Natural Products, Faculty of Pharmacy, Central University of Venezuela, Los Ilustres Avenue, Caracas 1051, Venezuela.

*E-mail: janner@ula.ve; janne.rojas24@gmail.com

Abstract

Context: Cancer is a complex disease involving numerous changes in cell physiology and abnormal cell growth, which lead to malignant tumors. Many investigations are still carrying on in different areas including, natural products, to find a possible break point to this pathology.

Aims: To evaluate the cytotoxic activity on different polar extracts from Vismia baccifera and Vismia macrophylla collected in two locations of the Venezuelan Andes.

Methods: Cytotoxic activity assay was carried out following the colorimetric (3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyl tetrazolium bromide) MTT assay. Human tumor cell Lines from breast carcinoma without gene over-expression (MCF-7), breast carcinoma with overexpressed gene (SKBr3), prostate carcinoma (PC3) and cervix epithelial carcinoma (HeLa) were tested with different polarity solvent extracts (hexane, dichloromethane, ethyl acetate, butanol, water) from the two species under investigation. Human dermis fibroblasts were used as control cells. Mean inhibitory concentration (IC50) was calculated.

Results: Extracts from V. macrophylla showed significant inhibition of cervix epithelial carcinoma with values ranging from 6.09 µg/mL to 17.51 µg/mL; breast carcinoma with an overexpressed gene with values from 12.14 µg/mL to 16.90 µg/mL and prostate carcinoma from 10.91 µg/mL to 17.70 µg/mL. V. baccifera extracts showed the strongest activity against prostate carcinoma with an IC50 value of 2.92 µg/mL.

Conclusions: The present study showed evidence for the anticancer activity of Vismia baccifera and Vismia macrophylla extracts since caused growth inhibition in different cell lines at low concentrations, thus, it is considered not only an important contribution to the natural products research but bring supportive data for further investigations on cancer research.

Keywords: cytotoxic activity; HeLa; MCF-7; PC3; SKBr3; Vismia baccifera; Vismia macrophylla.

Resumen

Contexto: El cáncer es una enfermedad que envuelve cambios en la fisiología y crecimiento anormal de las células, conduciendo a la aparición de tumores malignos. Investigaciones están realizándose en diferentes áreas, incluyendo productos naturales, para conseguir el tratamiento que elimine en forma definitiva esta patología.

Objetivos: Evaluar actividad citotóxica de extractos de diferentes polaridades obtenidos de Vismia baccifera y Vismia macrophylla colectadas en dos regiones de los andes venezolanos.

Métodos: La actividad citotóxica se realizó siguiendo el método colorimétrico del MTT. Líneas celulares tumorales de carcinoma de mama sin sobreexpresión del oncogen (MCF-7), carcinoma de mama con sobreexpresión del oncogen (SKBr3), carcinoma de próstata (PC3) y carcinoma de cuello uterino (HeLa) fueron probadas con extractos de diferentes polaridades (hexano, diclorometano, acetato de etilo, butanol, agua) obtenidos de las dos especies en estudio. Fibroblastos de la dermis humana fueron usados como células de control. Se calculó la concentración mínima inhibitoria (IC50).

Resultados: Los extractos de V. macrophylla mostraron inhibición del carcinoma de cuello uterino con valores de IC50 entre 6,09 a 17,51 µg/mL; carcinoma de mama con sobreexpresión del oncogen (12,14 a 16,90 µg/mL) y carcinoma de próstata (10,91 a 17,70 µg/mL). Los extractos de V. baccifera mostraron la mayor actividad frente al carcinoma de próstata con una IC50 de 2,92 µg/mL.

Conclusiones: El presente estudio mostró actividad anticancerígena de los extractos de V. baccifera y V. macrophylla, al causar inhibición del crecimiento en las líneas celulares a bajas concentraciones. Se considera una contribución a la investigación de productos naturales ya que se aportan datos para futuras investigaciones.

Palabras Clave: actividad citotóxica; HeLa; MCF-7; PC3; SKBr3; Vismia baccifera; Vismia macrophylla.

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Citation Format: Rojas JC, Buitrago AA, Arvelo FA, Sojo FJ, Suarez AI (2017) Cytotoxic activity of different polarity fractions obtained from methanolic extracts of Vismia baccifera and Vismia macrophylla (Hypericaceae) collected in Venezuela. J Pharm Pharmacogn Res 5(5): 320–326.

© 2017 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)