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Myricitrin and frankincense against MCF-7 resistance to epirubicin

J Pharm Pharmacogn Res 9(4): 497-508, 2021.

Original article

Myricitrin from Physalis pubescens L. leaves and frankincense decrease resistance of MCF-7 cells and ameliorate efficacy of epirubicin

[La miricitrina de las hojas de Physalis pubescens L. y la resina frankincense disminuyen la resistencia de las células MCF-7 y mejoran la eficacia de la epirrubicina]

Suzy Abd El-Hakeem El-Sherbeni1*, Ghada Mohammad Al-Ashmawy2

1Pharmacognosy Department, Faculty of Pharmacy, Tanta University. El-Gharbia, Tanta 31527, Egypt.

2Biochemistry Department, Faculty of Pharmacy, Tanta University. El-Gharbia, Tanta 31527, Egypt.

*E-mail: suzy.elsherbini@pharm.tanta.edu.eg

Abstract

Context: It was found that flavonoids and frankincense exert anti-cancer effect through their antioxidant and anti-inflammatory activities.

Aims: To evaluate the cytotoxic effect against MCF-7 cells of flavonoids isolated from Physalis pubescens L., frankincense ethanol extract and the combined therapy with epirubicin to reduce the resistance and the side effects.

Methods: MTT assay against MCF-7 was carried out for rutin, quercitrin, myricitrin and frankincense. The compound or extract with the best anti-cancer effect was tested against WI-38 cells. 50% inhibitory concentration (IC50) of the different treatments and the combined therapy with epirubicin against MCF-7 was determined. Assessment the effect on expression of ABCB1, TGF-β1 and ATG7 genes was done by RT-qPCR.

Results: Isolation and identification of myricitrin from leaves of Physalis pubescens L. was carried out for the first time. IC50 (µg/mL) regarding MCF-7 cells was of epirubicin (0.8 ± 0.052), rutin (350.16 ± 1.241), quercitrin (259.6 ± 1.45), myricitrin (114.0 ± 0.517), frankincense ethanol extract (86.8 ± 0.91), combined epirubicin + myricitrin (EM) (0.37 ± 0.087), combined epirubicin + frankincense (EF) (0.50 ± 0.1732). The IC50 µg/mL regarding WI-38 cells was of epirubicin (1.26 ± 0.0057), myricitrin (462.0 ± 1.062) and frankincense (299.5 ± 1.32). All assays were done at 48 h time interval. Myricitrin and EM reduced ABCB1 expression and upregulated expression of TGF-β1 and ATG7 genes. Frankincense and EF downregulated expression of ABCB1, TGF-β1 and ATG7 genes.

Conclusions: Myricitrin and frankincense would be a promising adjuvant therapy to improve epirubicin anticancer activity with minimal adverse effect.

Keywords: ABCB1; ATG7; flavonoids; MTT assay; TGF-β1; WI-38.

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Resumen

Contexto: Se encontró que los flavonoides y la resina frankincense ejercen un efecto anticancerígeno a través de sus actividades antioxidantes y antiinflamatorias.

Objetivos: Evaluar el efecto citotóxico frente a células MCF-7 de flavonoides aislados de Physalis pubescens L., extracto etanólico de resina frankincense y la terapia combinada con epirrubicina para reducir las resistencias y los efectos secundarios.

Métodos: Se realizó ensayo MTT contra MCF-7 para rutina, quercitrina, miricitrina e incienso. El compuesto o extracto con el mejor efecto anticancerígeno se probó contra células WI-38. Se determinó la concentración inhibidora del 50% (IC50) de diferentes tratamientos y la terapia combinada con epirubicina contra MCF-7. La evaluación del efecto sobre la expresión de los genes ABCB1, TGF-β1 y ATG7 se realizó mediante RT-qPCR.

Resultados: Se realizó por primera vez el aislamiento e identificación de miricitrina de hojas de Physalis pubescens L. La CI50 (µg/mL) con respecto a las células MCF-7 fue de epirrubicina (0,8 ± 0,052), rutina (350,16 ± 1,241), quercitrina (259,6 ± 1,45), miricitrina (114.0 ± 0,517), extracto de etanólico de resina frankincense (86,8 ± 0,910), epirrubicina combinada + miricitrina (EM) (0,37 ± 0,087), epirrubicina + incienso (EF) combinados (0,50 ± 0,1732). La IC50 (µg/mL) con respecto a las células WI-38 fue de epirrubicina (1,26 ± 0,0057), miricitrina (462,0 ± 1,062) extracto de resina frankincense (299,5 ± 1,32). Todos los ensayos se realizaron en un intervalo de tiempo de 48 h. Myricitrin y EM redujeron la expresión de ABCB1 y aumentaron la expresión de los genes TGF-β1 y ATG7. El incienso y la EF redujeron la expresión de los genes ABCB1, TGF-β1 y ATG7.

Conclusiones: La miricitrina y el extracto frankincense serían una terapia adyuvante prometedora para mejorar la actividad anticancerosa de la epirrubicina con un efecto adverso mínimo.

Palabras Clave: ABCB1; ATG7; ensayo MTT; flavonoides; TGF-β1; WI-38s.

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Citation Format: El-Sherbeni SA, Al-Ashmawy GM (2021) Myricitrin from Physalis pubescens L. leaves and frankincense decrease resistance of MCF-7 cells and ameliorate efficacy of epirubicin. J Pharm Pharmacogn Res 9(4): 497–508.

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