Análisis del efecto de extractos derivados de hojas de Annona muricata (Guanabana) sobre el estrés y la muerte celular inducida en celular tumorales
Fecha
2019-06-10Autor(es)
Diaz Lesmes, Laura FernandaDirector(es)
Barreto Prieto, AlfonsoEvaluador(es)
Urueña Pinzon, Claudia PatriciaPublicador
Pontificia Universidad Javeriana
Facultad
Facultad de Ciencias
Programa
Microbiología Industrial
Título obtenido
Microbiólogo (a) Industrial
Tipo
Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Citación
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Resumen
El Cáncer es una enfermedad con una gran importancia debido a la alta mortalidad que provoca a la población anualmente. El tratamiento de esta enfermedad se basa en tratamientos a base de quimioterapéuticos y radioterapia, así como la cirugía; sin embargo, estos tratamientos son de elevado costo generando al país un gran problema económico y, por otro lado, tiene cierta toxicidad que como consecuencia dejan efectos adversos a los pacientes deteriorando su calidad de vida. Por tal motivo se ha estudiado nuevas alternativas como tratamiento a esta enfermedad como es el uso de los productos naturales de fácil obtención y de baja toxicidad. Dentro de la evaluación que se realiza a productos que potencialmente puedan ser usados como antitumorales se encuentra la evaluación de la inducción de muerte celular por apoptósis. De forma paralela a estos análisis, en los últimos años se ha venido estudiando alteraciones en la homeóstasis celular como la inducción de estrés en el retículo endoplasmático. Este mecanismo en particular se ha asociado con resistencia a la apoptósis o como un factor inductor de la muerte celular acompañado de señales promotoras de la respuesta inmune. En el grupo de Inmunobiología y Biología celular de la Pontificia Universidad Javeriana se ha venido trabajando en la identificación de extractos naturales derivados de plantas medicinales que tengan actividades antitumorales en diferentes tipos de modelos de cáncer, entre los que se encuentra el melanoma. En ese sentido, recientemente se ha empezado a trabajar con Annona muricata, una planta anonácea conocida como la guanábana. Se ha descrito que tanto el fruto como las hojas contienen compuestos que pueden tener actividades antitumorales, aunque se ha descrito que el alto nivel de acetogenínas en las semillas de guanábana es responsable de una elevada toxicidad. Por lo tanto, en el presente trabajo se evaluó si extractos obtenidos a partir de hojas de guanábana presentan una actividad citotóxica asociada con la inducción de apoptósis y mecanismos involucrados en el estrés de retículo endoplasmático en células de melanoma múrino B16.
Inicialmente, se evaluó usando la línea celular de melanoma murino B16 la toxicidad del extracto y fracciones (Hexano, diclorometano, acetato de etilo, hidroalcohólico y etanólico total) de hoja de Annona muricata por la técnica de MTT y a partir del resultado se determinó la concentración inhibitoria 50 de las fracciones que causaron una toxicidad a las 48 horas (Acetato de etilo, hidroalcohólico y etanólico total). Posteriormente se evaluó si la toxicidad inducida por los extractos se asociaba con una muerte celular por apoptósis o por necrosis por medio de la tinción con anexina V y yoduro de propidio. De forma paralela, se evaluó si estos extractos tenían la capacidad de inducir estrés de retículo endoplasmático a través del incremento en la masa del retículo y la presencia de proteínas fosforiladas como PERK.
Los resultados obtenidos indican que las fracciones de acetato de etilo, hidroalcohólico y etanólico total generan una alta toxicidad en la línea celular B16 causando muerte por necrosis, no aumentan claramente la masa del retículo endoplasmático ni activa la vía PERK por lo que se sugiere que los extractos no generan estrés de retículo endoplasmático
Abstract
Cancer is a disease with great importance due to the high mortality that it causes to the population annually. The treatment of this disease is based on treatments based on chemotherapy and radiotherapy, as well as surgery; However, these treatments are of high cost, generating a great economic problem for the country and, on the other hand, it has a certain toxicity that, as a consequence, leaves adverse effects to the patients, deteriorating their quality of life. For this reason, new alternatives have been studied as a treatment for this disease, such as the use of natural products that are easy to obtain and have low toxicity. The assessment of the induction of cell death by apoptosis is included in the evaluation of products that can potentially be used as antitumour drugs. In parallel to these analyzes, alterations in cellular homeostasis have been studied in recent years as the induction of stress in the endoplasmic reticulum. This particular mechanism has been associated with resistance to apoptosis or as a factor inducing cell death accompanied by signals that promote the immune response. In the Immunobiology and Cell Biology group of the Pontificia Universidad Javeriana has been working on the identification of natural extracts derived from medicinal plants that have anti-tumor activities in different types of cancer models, among which is melanoma. In that sense, recently it has begun to work with Annona muricata, an anonácea plant known as the guanabana. It has been described that both the fruit and the leaves contain compounds that may have antitumor activities, although it has been described that the high level of acetogenins in guanabana seeds is responsible for high toxicity. Therefore, in the present work it was evaluated whether extracts obtained from soursop leaves present a cytotoxic activity associated with the induction of apoptosis and mechanisms involved in endoplasmic reticulum stress in melanin B16 melanoma cells.
Initially, the toxicity of the extract and fractions (Hexane, dichloromethane, ethyl acetate, hydroalcoholic and total ethanolic) of Annona muricata leaf by the MTT technique was evaluated using the B16 murine melanoma cell line and from the result the concentration was determined inhibitory 50 of the fractions that caused a toxicity at 48 hours (ethyl acetate, hydroalcoholic and total ethanolic). Subsequently, it was evaluated whether the toxicity induced by the extracts was associated with cell death by apoptosis or by necrosis through staining with annexin V and propidium iodide. In parallel, it was evaluated whether these extracts had the ability to induce endoplasmic reticulum stress through the increase in the reticulum mass and the presence of phosphorylated proteins such as PERK.
The results obtained indicate that the ethyl acetate, hydroalcoholic and total ethanolic fractions generate a high toxicity in the B16 cell line causing death due to necrosis, they do not clearly increase the mass of the endoplasmic reticulum or activate the PERK pathway, so it is suggested that the extracts do not generate endoplasmic reticulum stress
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