Actividad citotóxica del aceite esencial de Boswellia serrata Roxb. en células de hepatocarcinoma Público Deposited

Cancer is considered a set of diseases that are characterized by the deregulated cell growth, invasion and spread of dedifferentiated cells from the origin site to other body sites, also known as metastasis. Hepatocellular carcinoma (HCC) is a type of cancer generated by accumulatively DNA damage in hepatocytes, which leads to deregulated growth until the formation of a malignant tumor, which triggers a liver failure, among other complications. The HCC ranks worldwide ninth in incidence and fourth in mortality. Currently, exists a variety of treatments for HCC that goes from surgical resection, liver transplantation, targeted chemotherapy to antineoplastic drugs. However, the first stages are asymptomatic and usually detected in advanced stages. Therefore, the search of therapies that allow a higher grade of success has intensified. Natural products have become a source of research of antitumor agents. Within the investigated plants is Boswellia serrata, a tree distributed in India and China whose resin is known as Frankincense. From this resin, different preparations are obtained as essential oils, and it has been observed that they have a cytotoxic and antiinflammatory large potential. Within the main compounds of this plant is acetyl-11-ketoβ-boswellic acid (AKBA), which attributes the anti-inflammatory activity and the cytotoxic potential effect of this plant on some types of cancer. The objective of the present investigation was determinate the cytotoxic effect of the essential oil of B. serrata and AKBA on hepatocellular carcinoma cells in cell cultures. The essential oil of B. serrata was obtained from the macerated resin, which was subjected to direct steam distillation. The distilled fraction was partitioned with chloroform and concentrated in a rotary evaporator to obtain the essential oil. The AKBA was acquired commercially from CaymanChem. Proliferation curves of Huh-7 cells (hepatocellular carcinoma) were performed by the CCK-8 method, and were evaluated the concentrations of 5, 10, 20, 40 and 80 μM of AKBA and 1, 2, 4 and 8 μg/ml of the B. serrata essential oil. A spheroid test was carried out with 1 μM of AKBA and 1 μg/ml of B. serrata essential oil. Finally, a western blot assay was carried out to evaluate the cell cycle proteins, Cyclin D1, CDK4 and p21; the epithelium-mesenchyme transition proteins, E-cadherin, AFP and EpCAM; and finally, the cell death proteins Mcl-1 and Caspase 3 active, through WB. The results showed that the essential oil of B. serrata and AKBA present effect on cell proliferation, from 24 h to 72 h, decreasing cell proliferation by 80% for the concentrations of 1, 2, 4 μg / ml of the essential oil, and 90% for the 5 and 10 μM concentrations of AKBA. In addition, both the essential oil and AKBA decrease the number and size of Huh-7 spheroids by more than 50%. Concerning the molecular markers evaluated by WB, only were observed changes in the expression of active caspase 3, which is involved in the activation of apoptosis, so it's possible involved in the cytotoxic action of B. serrata. It can be concluded that the B. serrata essential oil and AKBA have cytotoxic effect on Huh-7 cells, both monolayer and spheroids. This cytotoxic effect is given by activation of apoptosis, which can be regulated by active caspase 3.

El cáncer es considerado un conjunto de enfermedades que se caracterizan por el crecimiento celular desregulado, invasión y propagación de células desdiferenciadas desde un sitio de origen a otros sitios del cuerpo, lo que se conoce también como metástasis. El hepatocarcinoma (HCC) es un tipo de cáncer que se genera por daño al ADN de manera acumulativa en los hepatocitos, lo que genera crecimiento desregulado hasta la formación de un tumor maligno, lo que desencadena falla hepática, entre otras complicaciones. El HCC ocupa el noveno lugar en incidencia y el cuarto en mortalidad. Existen varios tratamientos para el HCC, como la resección quirúrgica, el trasplante de hígado, la quimioterapia dirigida y los fármacos antineoplásicos. Sin embargo, su uso a menudo se restringe a estados avanzados de la enfermedad, ya que las primeras etapas son asintomáticas. Por tal motivo, se ha intensificado la búsqueda de terapéuticas que permitan un grado de éxito mayor aún en etapas avanzadas de HCC. Los productos naturales se han convertido en una fuente de investigación de agentes antitumorales. Entre las plantas investigadas se encuentra Boswellia serrata, una planta distribuida en la India y China, cuya resina es conocida como incienso. A partir de esta resina se obtienen diferentes preparados como aceites esenciales, los cuales tienen un gran potencial citotóxico y antiinflamatorio. Entre los principales compuestos de esta planta se encuentra el ácido acetil-11-ceto-b-boswélico (AKBA), al cual se le atribuye la actividad antiinflamatoria y el potencial efecto citotóxico de esta planta sobre algunos tipos de cáncer. El objetivo de la presente investigación fue determinar el efecto citotóxico del aceite esencial de B. serrata y AKBA sobre células de hepatocarcinoma en cultivos celulares. El aceite esencial de B. serrata se obtuvo de la resina pulverizada la cual fue sometida a destilación por arrastre de vapor directo. La fracción destilada se particionó con cloroformo y el aceite esencial se concentró en rotavapor. El AKBA fue adquirido comercialmente (CaymanChem). Se realizaron curvas de proliferación de células Huh7 (hepatocarcinoma) mediante el método CCK-8, y evaluando las concentraciones de 5, 10, 20, 40 y 80 µM de AKBA y de 1, 2, 4 y 8 µg/ml del aceite esencial de B. serrata. Se llevó a cabo un ensayo de esferoides con 1 µM de AKBA y 1 µg/ml de aceite esencial de B. serrata. Por último, se llevó a cabo un ensayo de western blot para evaluar las proteínas de ciclo celular (ciclina D1, CDK4 y p21), las proteínas de transición epitelio-mesénquima (E-cadherina, AFP y EpCAM) y las proteínas de muerte celular (Mcl-1 y Caspasa 3 activa). Los resultados mostraron que el aceite esencial de B. serrata y AKBA tienen efecto sobre la proliferación celular, desde las 24 h y hasta las 72 h, disminuyendo la proliferación celular en un 80% para el aceite esencial (1, 2, 4 µg/ml) y un 90% para AKBA (5 y 10 µM). Además, tanto el aceite esencial como AKBA disminuyeron más del 50% el número y tamaño de los esferoides de Huh-7. En cuanto a los marcadores moleculares evaluados mediante WB, sólo se observaron cambios en la expresión de caspasa 3 activa, la cual está involucrada en la activación de la apoptosis, por lo que es probable que esta vía participe en la acción citotóxica de B serrata. Se puede concluir que el aceite esencial de B. serrata y AKBA tienen efecto citotóxico en células Huh-7, tanto en monocapa como en esferoides. Este efecto citotóxico está dado por activación de la apoptosis, el cual puede ser regulado por caspasa 3 activa.

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