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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE BIOCIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA RUTH MEDEIROS DE OLIVEIRA AVALIAÇÃO DAS ATIVIDADES ANTIOXIDANTE, ANTICOAGULANTE E ANTIPROLIFERATIVA DE EXTRATOS AQUOSOS DE Marsdenia megalantha NATAL 2011 RUTH MEDEIROS DE OLIVEIRA AVALIAÇÃO DAS ATIVIDADES ANTIOXIDANTE, ANTICOAGULANTE E ANTIPROLIFERATIVA DE EXTRATOS AQUOSOS DE Marsdenia megalantha NATAL 2011 Dissertação apresentada ao Departamento de Bioquímica da Universidade Federal do Rio Grande do Norte como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Bioquímica. Orientador: Hugo Alexandre de Oliveira Rocha. RUTH MEDEIROS DE OLIVEIRA AVALIAÇÃO DAS ATIVIDADES ANTIOXIDANTE, ANTICOAGULAN TE E ANTIPROLIFERATIVA DE EXTRATOS AQUOSOS DE Marsdenia megalantha Dissertação apresentada ao Programa de Pós-graduação em Bioquímica da Universidade Federal do Rio Grande do Norte como requisito parcial para obtenção do título de Mestre em Bioquímica. Aprovado em: 21/03/2011 BANCA EXAMINADORA ___________________________________________________ Prof. Dr. Hugo Alexandre de Oliveira Rocha Departamento de Bioquímica - UFRN Orientador ____________________________________________________ Prof. Dr. Edvaldo da Silva Trindade Departamento de Biologia Celular- UFPR 1º Examinador ____________________________________________________ Profª. Drª. Kátia Castanho Scortecci Departamento de Biologia Celular e Genética – UFRN 2º Examinador À minha família, pelo amor, carinho e incentivo sempre dispensados, sem os quais esta jornada não seria possível; Ao meu namorado Rafael Barros pela paciência e amor; Ao meu orientador Hugo Rocha por toda atenção e ensinamentos. AGRADECIMENTOS "A vida é em parte o que nós fazemos dela, e em parte o que é feito pelos amigos que nós escolhemos". Tennessee Williams A Deus por ter permanecido ao meu lado e me guiado por caminhos de luz e por ter colocado na minha vida pessoas sempre tão especiais. Aos meus pais, Clóvis Almeida e Maria Barros, pelo apoio, incentivo, preocupação, amor e carinho, por terem me ensinado o significado da palavra família e também por terem me ensinado as coisas boas e ruins da vida. E, principalmente, por estarem sempre vigilantes para que eu não seguisse por caminhos tortuosos. Vocês são pais e pessoas maravilhosas. Amo muito vocês. Aos meus irmãos, Thiago Medeiros e Raquel Medeiros, por toda atenção que vocês têm por mim, companheirismo, pelo amor e por terem ajudado na minha educação. Apesar de nossas brigas, sei que nos amamos muito. Ao meu namorado Rafael Barros pelo companheirismo, cumplicidade, compreensão, ajuda, paciência e amor despendidos comigo no último ano e, principalmente, nos últimos meses. Não canso de te dizer a sorte que tenho por ter te conhecido e por você me aceitar como sou. Sem dúvida, minha melhor companhia. Te amo muito. A minha prima e afilhada Ingrid Medeiros por sempre compartilhar de momentos tão importantes na minha vida, por sempre estar presente e ser essa pessoa tão prestativa. Pelos passeios com Uni na praça e as confidências contadas. Se aquela praça falasse...Também te amo muito Pitxuca. Ao meu cachorro Uni que, por durante 11 anos, me espera chegar em casa sentado na frente do portão com um sorriso estampado no rosto. Este, literalmente, está sempre ao meu lado, em dias alegres ou tristes. Não canso de dizer o quanto te amo e adoro seu cheirinho peculiar. Ao meu cunhado Eduardo Melo pelos momentos alegres que você proporciona a toda minha família. A minha sobrinha e afilhada Beatriz Medeiros que, apesar de não entender nada na vida, já sabe conquistar a todos com seu lindo sorriso banguelo. Apesar das noites em claro que você me proporcionou e proporciona, principalmente quando eu precisava escrever esta dissertação, saiba que te amo muito. Chegar em casa após um cansativo dia e te ver dormindo é ótimo, mas melhor ainda é chegar em casa e ganhar um sorriso seu e escutar sua voz. Ao meu orientador Hugo Rocha por ter me aceitado em seu laboratório, mesmo sem me conhecer muito bem; por ser um exemplo de orientador e por ser sempre tão compreensivo. Enfim, obrigada por ter me orientado, pela liberdade, paciência e pela amizade. Aos meus companheiros do BIOPOL: Arthur, Cinthia, Daniel, Dayanne, Fernando, Gabriel, Hugo, Ivan, Jailma, Joanna, Kaline, Karol, Leandro, Leonardo, Letícia, Mariana, Moacir, Nednaldo, Pablo, Rafael, Raniere, Roni, Sara e Vinícius, por tornarem agradáveis meus dias no laboratório. Gostaria de agradecer a todos por terem me recebido tão bem, mas em especial agradeço a: Leandro (por todos os ensinamentos matemáticos, desculpe-me ter roubado seu juízo, por seus conselhos sempre cabíveis e por ser, não oficialmente, meu co- orientador. Nunca conseguirei retribuir sua ajuda). Mariana (minha M.A. que está sempre disposta a ajudar, sempre com alguma sugestão. Muito obrigada por ter me permitido fazer parte de seu ciclo de amigos e por ser minha confidente. E nós não somos fofoqueiras). Jailma (o coração mais puro do laboratório, uma pessoa muito fácil de conviver e de se gostar. Muito obrigada por sua paciência, atenção e por ser uma boa ouvinte). Leonardo (amigo da turma do mestrado, amigo do laboratório, amigo para toda a vida. Muito obrigada pelos momentos de alegria que você me proporciona, pelas conversas úteis e fúteis). Nednaldo (muito conhecido por Chatonaldo, Vladinaldo ou Nedélope...nunca vi o nome de uma pessoa combinar com tudo. Ned, você é um grande companheiro e amigo, adoro estar com você. Sem dúvida alguma, o laboratório não fica completo sem sua presença). Rafael (sou muito suspeita para falar, mas muito obrigada pelos conselhos, pela atenção, por estar sempre disposto a ajudar e a ouvir. Com certeza você torna meus dias no BIOPOL muito mais agradáveis e completos). Cinthia (apesar dos nossos desentendimentos iniciais, hoje sei que posso contar com você. Obrigada por nossas agradáveis conversas e por ser minha amiga de bar). Raniere (pelas boas conversas, pelos conselhos e muito obrigada por sempre tirar minhas dúvidas). Kaline (pelos maravilhosos momentos que passamos juntas. Nem sei em que momento nos tornamos tão amigas. Te adoro irmã péssima). Dayanne (por trazer tanta alegria ao laboratório com sua risada contagiante). Sara (por sempre bater em quem merece apanhar e por irradiar alegria). Enfim, muito obrigada a todos por tornarem meus dias agradáveis e por despertarem em mim a vontade diária de ir ao laboratório. OBRIGADA! A minha amiga Luciana Rabelo pelos maravilhosos momentos que compartilhamos nos dois anos de mestrado e por ter sido minha companheira nos momentos ruins (disciplinas) e nos bons. Te adoro. Aos colegas da turma do mestrado por, juntos, termos conseguido superar todas os obstáculos. Aos professores do Departamento de Bioquímica, que de alguma forma, contribuíram para minha formação, em especial à professora Edda, por ser um exemplo de luta e perseverança. Aos funcionários do Departamento em especial a Rogério por ser uma pessoa tão prestativa. A Margarita Mavromatis, secretária da pós-graduação, por ser um exemplo de disciplina, elegância e competência. Aos integrantes dos demais laboratórios do Departamento de Bioquímica. Muito obrigada pela ajuda em experimentos e por permitirem a utilização de alguns aparelhos. Ao Programa de Mestrado em Bioquímica da Universidade Federal do Rio Grande do Norte pelas condições necessárias para o desenvolvimento destetrabalho; À Coordenação de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), pelo financiamento desta pesquisa; OBRIGADA! “Para realizar grandes conquistas, devemos não apenas agir, mas também sonhar; não apenas planejar, mas também acreditar". Anatole France RESUMO As espécies do gênero Marsdenia, Apocynaceae, são bastante utilizadas na medicina popular de vários países. No Brasil são encontradas várias espécies pertencentes a esse gênero. As atividades antioxidante, anticoagulante e antiproliferativa foram avaliadas para os extratos de caule, folha e raiz de Marsdenia megalantha. Na capacidade antioxidante total (expressa como equivalente de ácido ascórbico), o extrato do caule apresentou 76,0 mg/g, enquanto os extratos da folha e raiz apresentaram, respectivamente, 14,3 mg/g e 57,0 mg/g. Os extratos do caule e da folha mostraram habilidade quelante em torno de 40% na concentração de 1,5 mg/mL, enquanto o extrato da raiz, na mesma concentração, apresentou 17%. Apenas o extrato da folha apresentou uma capacidade significante em sequestrar radicais superóxidos (80% em 0,8 mg/mL). Nenhum extrato mostrou capacidade em seqüestrar radicais hidroxila, bem como atividade anticoagulante. A atividade antiproliferativa dos extratos foi avaliada contra a linhagem tumoral HeLa. Os extratos inibiram, de forma dose-dependente, o crescimento celular. Entretanto, o extrato da folha foi capaz de inibir em 80% a proliferação celular na concentração de 1,0 mg/mL, enquanto os extratos de caule e raiz inibiram 63% e 30%, respectivamente. Para avaliar o mecanismo de morte celular causada pelo extrato da folha nas células HeLa, foi realizada citometria de fluxo e western blot. Os resultados mostraram que o extrato da folha induz morte celular por apoptose através de uma via de ativação independente de caspase. Estes resultados indicam que os extratos de caule e folha obtidos têm potencial para serem futuramente utilizados como fármacos antioxidantes e anticâncer. Palavras-chave: Antitumoral. HeLa. Caatinga. ABSTRACT The species of the genus Marsdenia, Apocynaceae, are widely used in folk medicine of several countries. In Brazil is found several species belonging to this genus. The in vitro antioxidant, anticoagulant and antiproliferative activities were evaluated to aqueous extracts of stalk, leaf and root of Marsdenia megalantha. In the total antioxidant capacity assay (expressed as ascorbic acid equivalents) the stalk extract showed 76.0 mg/g, while leaf and root extracts 141.3 mg/g and 57.0 mg/g, respectively. The stalk and leaf extracts showed chelating activity around 40% at 1.5 mg/mL, while root extract, at the same concentration showed, 17%. Only the leaf extract showed a significant ability in superoxide scavenging (80% at 0.8 mg/mL). Any extract was able in scavenge hydroxyl, as well anticoagulant activity. The antiproliferative activity of the extracts was evaluated against HeLa tumor cell line. The extracts inhibited in a dose-dependent manner the cell growth. However, the leaf extract showed 80% of inhibition at 1.0 mg/mL, while stalk and root extracts inhibited 63% and 30%, respectively. To assess the mechanism of cell death caused by the leaf extract in HeLa, was performed flow cytometry and western blot. The results show that leaf extract induces cell death by apoptosis through an activation caspase-independent pathway. These data indicate that stalk and leaf extracts obtained have potential to be used as antioxidants and anticancer drugs. Word Keys: Antitumor. HeLa. Caatinga. LISTA DE FIGURAS Figura 1. Redução tetravalente do oxigênio molecular (O2) na mitocôndria até a formação de água (H2O), com a formação de espécies reativas do oxigênio (EROs)........................................................... 23 Figura 2. Complexo NADPH oxidase de células vasculares. O ânion superóxido é produzido intracelularmente. A subunidade Nox (1 ou 4) se liga a p22 na membrana plasmática.................................. 23 Figura 3. Eliminação das espécies reativas superóxido e peróxido de hidrogênio pelas enzimas antioxidantes SOD, catalase e GPx.................................................................................................. 24 Figura 4. Eliminação das espécies reativas superóxido e peróxido de hidrogênio pelas enzimas antioxidantes SOD, catalase e GPx.................................................................................................. 24 Figura 5. Modelo esquemático da produção de EROs mitocondrial..................................................................................... 25 Figura 6. Modelo clássico da cascata de coagulação...................................................................................... 30 Figura 7. Representação esquemática dos complexos procoagulantes....... 31 Figura 8. Esquema representativo de dois processos de morte celular: (a)necrose e (b)apoptose................................................................ 35 Figura 9. Marsdenia megalantha.................................................................... 39 Figura 10. Capacidade antioxidante total dos extratos aquosos do caule, folha e raiz de M. megalantha......................................................... 51 Figura 11. Ensaio do poder redutor dos extratos aquosos de diferentes partes de M. megalantha................................................................. 52 Figura 12. Quelação férrica dos extratos aquosos do caule, folha e raiz de M. megalantha................................................................................. 54 Figura 13. Atividade antiproliferativa dos extratos aquosos do caule, folha e raiz de M. megalantha frente à linhagem tumoral HeLa.................. 55 Figura 14. Atividade antiproliferativa do extrato aquoso da folha de M. megalantha frente a quatro linhagens celulares tumorais............... 56 Figura 15. Microfotografias das células HeLa visualizadas em microscópio de contraste de fase........................................................................ 57 Figura 16. Imagem de microscopia de varredura das células HeLa. As fotos foram obtidas a partir de microscópio de varredura. As setas verdes evidenciam filopódios, as brancas, os lemelipódios e as vermelhas, os “ruffles”..................................................................... 58 Figura 17. Imagens de microscopia de fluorescência das células HeLa coradas com DAPI. As fotos foram obtidas a partir de microscópio de fluorescência. As setas brancas evidenciam fragmentação nuclear...................................................................... 60 Figura 18. Marcação das células HeLa com anexina V-FITC e iodeto de propídio. As células HeLa foram tratadas com EAF 0,50 mg/mL por 24 horas. Os dados foram obtidos por citometria de fluxo................................................................................................. 62 Figura 19. Efeitos de EAF na expressão de proteínas envolvidas na morte celular............................................................................................. 63 LISTA DE TABELAS Tabela 1 . Composição química dos extratos aquosos do caule, folha e raiz de M. megalantha............................................................................ 50 Tabela 2 . Atividade sequestradora do anion superóxido dos extratos aquosos do caule, folha e raiz de M. megalantha........................... 53LISTA DE ABREVIATURAS / SIGLAS AIF Apoptosis Inducing Factor aPTT activated Parcial Thromboplastin Time ATCC American Type Culture Collection ATP Adenina Trifosfato CAT Capacidade Antioxidante Total CHOP C/EBP Homologous Protein CTE Cadeia Transportadora de Elétrons DAPI 4'-6-Diamidino-2-phenylindole DD Death Domain DMEM Dulbecco’s Modified Eagle Medium DNA Desoxiribunucleic Acid DPPH 1,1-difenil-2-pricrilhidrazil DTT Ditiotreitol EAC Extrato Aquoso do Caule EAF Extrato Aquoso da Folha EAR Extrato Aquoso da Raiz EDTA Ácido Etilenodiamino Tetra-acético EGTA Ethylene Glycol Tetraacetic Acid EROs Espécies Reativas do Oxigênio FITC Fluorescein Isothiocyanate FT Fator Tecidual FVIIa Fator VII ativado FXII Fator XII FXIIa Fator XII ativado GPx Glutationa Peroxidase IP Iodeto de Propídeo JNK c-Jun-N-Terminal Kinase MAPK Mitogen-Activated Protein Kinase MEV Microscopia Eletrônica de Varredura mg Miligrama mL Mililitro mRNA Messenger Ribonucleic Acid mtDNA Mitochondrial Desoxiribonucleic Acid MTT 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide NADPH Nicotinamida Adenina Dinucleotídeo Fosfato NBT Nitroblue Tetrazolium Nd Não Detectado nm nanômetro PBS Phosphate Buffer Saline pH Potencial Hidrogeniônico PT Prothrombin Time PVDF Polyvinylidene Fluoride RE Retículo Endoplasmático SDS-PAGE Sodium Dodecyl Sulfate-Polyacrilamide Gel Electrophoresis SFB Soro Fetal Bovino SOD Superóxido Dismutase TCA Ácido Tricloroacético TNF Tumor Necrosis Factor TRAIL Tumor Necrosis Factor-Related Apoptosis-Inducing Ligand TT Thrombin Time UEFS Universidade Estadual de Feira de Santana UFPR Universidade Federal do Paraná UFRN Universidade Federal do Rio Grande do Norte Z-VAD-FMK Carbobenzoxy-Valyl-Alanyl-Aspartyl-[O-Methyl]- Fluoromethylketone SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO 20 1.1 FAMÍLIA APOCYNACEAE 20 1.2 GÊNERO Marsdenia 20 1.3 ATIVIDADE ANTIOXIDANTE 22 1.3.1 Espécies reativas e antioxidantes 22 1.3.2 Atividade antioxidante em extratos de plantas 27 1.4 ATIVIDADE ANTICOAGULANTE 29 1.4.1 Coagulação sanguínea x anticoagulantes 29 1.4.2 Atividade anticoagulante de extratos e compos tos obtidos de Plantas 32 1.5 ATIVIDADE ANTIPROLIFERATIVA 33 1.5.1 Efeitos antiproliferativos de extratos e comp ostos obtidos de plantas36 2 OBJETIVOS 38 3 MATERIAIS E MÉTODOS 39 3.1 MATERIAIS 39 3.1.1 Material biológico 39 3.1.2 Linhagens tumorais e culturas das células 40 3.1.3 Outros materiais 40 3.1.4 Aparelhos 41 3.2 MÉTODOS 42 3.2.1 Obtenção dos extratos aquosos do caule, folha e raiz de M. megalantha 42 3.2.2 Determinação dos componentes dos extratos aqu osos de M. megalantha 42 3.2.3 Atividades biológicas dos extratos aquosos de M. megalantha 43 3.2.3.1 Atividade antioxidante in vitro 43 3.2.3.2 Atividade anticoagulante 44 3.2.3.3 Atividade antiproliferativa 45 3.2.3.4 Análise das células em microscópio de luz e microscópio eletrônico de varredura 46 3.2.3.5 Fragmentação nuclear 46 3.2.3.6 Avaliação da viabilidade e morte celular por Anexina V-FITC/ Iodeto de Propídio 47 3.2.3.7 Western blot 47 3.2.4 Análise estatística 49 4 RESULTADOS 50 4.1 DETERMINAÇÃO DOS COMPONENTES DOS EXTRATOS AQUOSOS M. megalantha 50 4.2 ATIVIDADES BIOLÓGICAS DOS EXTRATOS AQUOSOS DE M. Megalantha 50 4.2.1 Atividade antioxidante in vitro 50 4.2.2 Atividade anticoagulante dos extratos do caul e, folha e raiz de M. megalantha 54 4.2.3 Atividade antiproliferativa dos extratos do c aule, folha e raiz de M. megalantha 54 4.2.4 Atividade antiproliferativa do extrato aquoso da folha de M. megalantha frente a linhagens tumorais 55 4.2.5 Análises morfológicas das células HeLa na pre sença do extrato aquoso da folha de M. megalantha 57 4.2.6 Fragmentação nuclear nas células HeLa na pres ença do extrato aquoso da folha de M. megalantha 59 4.2.7 Detecção e quantificação de células apoptótic as induzidas pelo extrato aquoso da folha de M. megalantha 61 4.2.8 Efeito do extrato aquoso da folha de M. megalantha na expressão de proteínas relacionadas com a apoptose das células H eLa 62 5 DISCUSSÃO 64 6 CONCLUSÃO 72 REFERÊNCIAS 73 INTRODUÇÃO 20 1. INTRODUÇÃO 1.1 FAMÍLIA APOCYNACEAE As angiospermas da família Apocynaceae são representadas por espécies de grande porte e herbáceas. Esta família possui distribuição predominantemente pantropical, mas com representantes também na região temperada e abrange cerca de 3700 a 5100 espécies distribuídas em cerca de 250 a 515 gêneros, sendo uma das dez maiores famílias de angiospermas em número de espécies. No Brasil ocorrem cerca de 90 gêneros e 850 espécies (JUDD et al.,2009, RAPINI et al., 2000, SOUZA, 2000). Muitas espécies desta família são cultivadas como plantas ornamentais, com destaque para a alamanda (Allamanda spp.), a vinca (Catharanthus roseus) e a espirradeira (Nerium oleander). Nesta família estão incluídas árvores fornecedoras de madeira de boa qualidade, como as perobas e os guatambus (Aspidosperma spp.). As Apocynaceae são ricas em glicosídeos e alcalóides, especialmente nas sementes e no látex. Entre as principais substâncias extraídas das Apocynaceae estão a leucocristina e a vincristina, ambas extraídas de Catharanthus roseus, utilizadas no tratamento do câncer (JUDD et al., 2009). 1.2 GÊNERO Marsdenia O gênero Marsdenia (Apocynaceae, subfamília Asclepiadoideae) é amplamente distribuído em todo o globo (composto de aproximadamente 300 espécies), estando ausente no Havaí, nos Açores, nas Ilhas Britânicas, na Tasmânia e na Nova Zelândia (MORILLO, 1997). As espécies desse gênero são bastante utilizadas pela medicina popular de vários países como: China, Índia, Coréia e Tailândia. No Brasil o gênero Marsdenia sp é amplamente distribuído, sendo representado por dezenas de espécies. Porém, tanto no Brasil como em outras partes do mundo, há poucos estudos farmacológicos ou biológicos relacionados a este gênero, a grande maioria são estudos sistemáticos. São encontradas três espécies de Marsdenia em clima semi-árido, sendo duas delas espécies de lianas e apenas uma espécie arbustiva, a Marsdenia megalantha, uma espécie endêmica do Brasil, restringindo-se aos domínios da Caatinga. Essa espécie foi descrita em 1994 por Goyder & Morillo e trabalhos com a espécie, inclusive sistemáticos, são bem escassos (GOYDER; MORILLO, 1994). INTRODUÇÃO 21 Nos últimos anos, as espécies de Marsdenia vêm atraindo a atenção de diversos pesquisadores. Isso se deve pelo fato de o gênero sintetizar uma série de compostos bioativos, e também pela necessidade de consolidar o conhecimento popular em conhecimento científico. Estudos mais antigos relatados na literatura mostram que extratos clorofórmicos do tronco de M. tenacissima apresentam atividade antiasmática (ZHOU; YANG; YANG, 1980) e antiproliferativa frente ao carcinoma de Ehrlich (MIYAKAWA et al., 1986). Um estudo realizado por Wang e colaboradores em 2006 mostrou que o extrato aquoso do tronco de M. tenacissima apresenta atividade antiproliferativa frente às linhagens tumorais C-26 (carcinoma do cólon) e Hepal-6 (carcinoma hepáticode rato) (WANG et al., 2006). Por sua vez, Hu e colaboradores, em 2008, relataram que extratos metanólicos do rizoma e raiz de M. tenacíssima apresentaram a capacidade de diminuir a resistência às drogas que a linhagem tumoral HepG2/Dox (hepatoma humano) apresenta (HU et al., 2008). Outra espécie que vem sendo bem investigada é a M. condurango. Desde o início da década de 80 estudos vêm sendo realizados com extratos de várias naturezas dessa espécie. Trabalhos pioneiros como o de Hayashi e colaboradores (1981) mostram que o extrato da casca inibe a proliferação do carcinoma de Ehrlich. Dentre os estudos destaca-se o realizado por Umehara e colaboradores em 1994, onde obtiveram um extrato metanólico da casca da M. condurango e observaram que o extrato induz a diferenciação da linhagem leucemica mielóide de ratos em fagócitos (UMEHARA et al., 1994). Há também um estudo verificando a atividade antioxidante de extratos etanólicos da folha de M. glabra (TACHAKITTIRUNGROD; OKONOGI;CHOWWANAPOONPOHN, 2007). Os principais compostos extraídos e estudados das plantas do gênero Marsdenia sp são as pregnanas e pregnanas glicosiladas. As pregnanas são compostos apolares, semelhantes à progesterona, que apresentam um núcleo esteróide, com algumas ligações ésteres ao longo desse núcleo. Já as pregnanas glicosiladas, são semelhantes às pregnanas, porém apresentam um açúcar ligado ao anel A do núcleo esteróide, conferindo-as solubilidade em água (CHEN et al., 1999). Ambas são encontradas em Marsdenia sp, e as principais atividades farmacológicas apresentadas por esses compostos foram as de antiasmático, antiproliferativo, inclusive contra células tumorais, e efeito regulatório de fertilidade. (GUPTA et al., 2003 ). INTRODUÇÃO 22 1.3 ATIVIDADE ANTIOXIDANTE 1.3.1 Espécies reativas e antioxidantes O termo radical livre refere-se a um átomo ou uma molécula altamente reativa, que contém número ímpar de elétrons em seus orbitais mais externos. É este desemparelhamento de elétrons, nestes orbitais, que confere alta reatividade a esses átomos ou moléculas (BHOOLA; ODHAV; REDDY, 2003; WICKENS, 2001). Os radicais livres são formados a partir de reações de óxido-redução, isto é, podem ceder elétrons, oxidando-se, ou receber elétrons, reduzindo-se. Esses átomos ou moléculas altamente reativos são, em sua maioria derivados do metabolismo do O2 e, dessa forma, são denominados espécies reativas do oxigênio (EROs) como por exemplo os radicais hidroxila (OH●), hidroperoxila (HO2 ●) e o ânion superóxido (O2 ●-) (FERREIRA; MATSUBARA, 1997; Li et al., 2003). São também EROs moléculas ou átomos que não apresentam elétrons desemparelhados nos seus orbitais externos, mas que podem causar efeitos deletérios nos sistemas biológicos. Dentre estes pode-se citar o peróxido de hidrogênio (H2O2) e o oxigênio singlet (¹O2). Há vários modos pelos quais os radicais livres podem ser formados e o principal local de formação no meio intracelular é na mitocôndria, onde o oxigênio sofre uma redução tetravalente em passos seqüentes, resultando na formação de água, como ilustrado na figura 1 (ACHARYA et al., 2010). INTRODUÇÃO 23 Figura 1. Redução tetravalente do oxigênio molecula r (O2) na mitocôndria até a formação de água (H 2O), com a formação de espécies reativas do oxigênio (EROs). Fonte: Adaptado de FERREIRA; MATSUBARA, 1997. Durante a fosforilação oxidativa, elétrons são ocasionalmente capturados pelo oxigênio formando, através de sua primeira redução, o ânion superóxido. Este radical pode ser formado através de outros processos como, por exemplo, através de um processo regulado pelas NADPH oxidases, as quais têm sido descritas em quase todas as células (figura 2) (ARNOLD et al., 2001; CHENG et al., 2001). . Figura 2. Complexo NADPH oxidase de células vascula res . O ânion superóxido é produzido intracelularmente. A subunidade Nox (1 ou 4) se liga a p22 na membrana plasmática. Fonte: DUSTING, SELEMIDIS e JIANG, 2005. Dentro da mitocôndria, esses radicais são prontamente inativados pela ação da enzima superóxido dismutase (SOD), resultando na formação de peróxido de hidrogênio (Reação 1 da figura 3), o qual é subsequentemente convertido em água INTRODUÇÃO 24 (Reações 2 e 3 da figura 3) pela ação concomitante de outras enzimas como a catalase e a glutationa peroxidase (GPx) (figuras 3 e 5). Tem sido demonstrado que os complexos I e III da cadeia respiratória são os principais sítios de formação do superóxido, apesar de haverem indícios de que o complexo II também possa produzir (BUETTNER et al., 2006; FORMAN, 2010). Figura 3. Eliminação das espécies reativas superóxi do e peróxido de hidrogênio pelas enzimas antioxidantes SOD, catalase e GPx . Fonte: Adaptado de VALKO et al., 2006. No segundo passo da redução do O2 é formado o peróxido de hidrogênio (figura 01). Apesar de não ser um radical livre, o peróxido de hidrogênio é um metabólito do oxigênio altamente deletério, uma vez que participa na formação do radical hidroxila quer pela via da redução tetravalente do O2, ou pela reação de Haber-Weiss (Reação 4 da figura 4) ou ainda pela reação de Fenton (Reações 5 e 6 da figura 04) (MASSEY et al.,1969; FORMAN, 2007). Figura 4. Reações de formação do radical hidroxila a partir do peróxido de hidrogênio. Fonte: Adaptado de ANDRADE JÚNIOR, 2005. O passo seguinte da redução tetravalente do oxigênio molecular é a formação do radical hidroxila. Este ERO é altamente reativo e apresenta um tempo de meia-vida de apenas 10-9 s, reagindo prontamente no seu sítio de formação, Reação 1 Reação 2 Reação 3 Reação 4 Reação 5 Reação 6 INTRODUÇÃO 25 sendo considerada, portanto, a espécie mais danosa a sistemas biológicos (WELLS et al., 2009). O radical hidroxila é formado in vivo, principalmente a partir da reação entre metais e espécies reativas de oxigênio (Reações de Fenton e Haber-Weiss) (figuras 4 e 5). Figura 5. Modelo esquemático da produção de EROs mitocondrial . Durante a respiração mitocondrial, uma pequena quantidade do oxigênio molecular consumido pelas células é convertido em ânion superóxido (O2 ●-) pelos complexos I e III como um produto tóxico da fosforilação oxidativa. Enzimas superóxido dismutase convertem o (O2 ●-) a peróxido de hidrogênio (H2O2) o qual pode ser convertido sequencialmente em água pela glutationa peroxidase (GPx) ou enzimas peroxiredoxinas. O H2O2 pode também reagir com o Fe 2+ gerando o radical hidroxila (OH●). Este radical pode atacar todas as moléculas incluindo o mtDNA e consequentemente causa uma diminuição no mRNA mitocondrial e altera a expressão de proteínas mitocondriais essenciais para a cadeia transportadora de elétrons (CTE) e síntese de ATP. Defeitos nas proteínas mitocondriais afetam a atividade da CTE culminando em um ciclo vicioso de produção de EROs.Fonte: Moura, Santos e Van Houten. A necessidade dos organismos de apresentarem um complexo sistema de vias para metabolizarem as EROS, se dá pelo fato destas espécies apresentarem um papel dúbio, podendo ser benéficas ou prejudiciais aos organismos. Os efeitos benéficos das EROs envolvem funções fisiológicas como a participação do peróxido de hidrogênio na formação dos hormônios da glândula tireóide (MILENKOVIC et al., 2007). Outro exemplo é seu papel defensivo nas respostas celulares à nóxia, onde os fagócitos produzem o ânion superóxido e peróxido de hidrogênio, e na função de umasérie de sistemas de sinalização celular. Além disso, em baixas concentrações, as EROs induzem respostas mitogênicas. (VALKO et al., 2007) INTRODUÇÃO 26 Estas propriedades benéficas acontecem quando a concentração das EROS está em níveis baixos. No entanto, em altas concentrações, as EROs podem atuar danificando estruturas celulares. Por exemplo, o ânion superóxido não reage diretamente com polipeptídeos, açúcares ou ácidos nucléicos, e sua habilidade em peroxidar lipídeos é controversa (VALKO et al., 2006). No entanto, sob algumas condições de estresse, um excesso de ânions superóxido, por exemplo, pode reagir e liberar o ferro que se encontra associado a algumas proteínas e, uma vez livres, esses íons de ferro podem participar da reação de Fenton formando radicais hidroxila, que uma vez formados atacam proteínas, DNA, ácidos graxos poliinsaturados das membranas celulares e outras moléculas biológicas as quais eles tenham contato (JOMOVA et al., 2010). Controlar a concentração das EROs em níveis benéficos é extremamente importante e para tal os organismos durantes seus processos evolucionários desenvolveram sistemas de defesa cujo objetivo é diminuir a alta concentração de EROs. No caso dos humanos, este sistema é formado por várias moléculas endógenas, principalmente enzimas, mas também por substâncias exógenas que são provenientes dos alimentos. Todas estas moléculas são atualmente chamadas de antioxidantes. Estes podem ser definidos como substâncias que, quando presentes em baixas concentrações em relação ao seu substrato oxidável, retardam ou inibem, significativamente, a oxidação desse substrato (HALLIWELL, 1997). Os antioxidantes apresentam três principais mecanismos de ação. Eles podem seqüestrar os radicais formados, prevenir a formação destes e reparar os danos provocados por estas espécies (NIKI et al., 1995). Os antioxidantes que previnem a formação de radicais livres atuam como uma primeira linha de defesa, como por exemplo, através da redução do peróxido de hidrogênio a água ou seqüestrando íons metálicos como ferro e cobre. Os antioxidantes seqüestradores removem as espécies reativas rapidamente antes que estas “ataquem” moléculas biologicamente essenciais (NIKI, 2010). Por exemplo, a enzima superóxido dismutase (SOD) converte o ânion superóxido a peróxido de hidrogênio, enquanto carotenóides seqüestram o oxigênio singlet, quer fisicamente ou quimicamente. Muitos compostos fenólicos e aminas aromáticas também atuam como seqüestradores de radicais livres (NIKI, 2010). Várias enzimas atuam na terceira linha de defesa reparando danos, limpando os resíduos e reconstituindo funções perdidas. Além disso, existe uma quarta linha de defesa, que na verdade se INTRODUÇÃO 27 trata de um mecanismo de adaptação, onde novos antioxidantes são gerados em uma concentração desejada, no momento certo, e são prontamente deslocados para uma localização precisa (NIKI, 2010). Apesar da existência de um sistema antioxidante, sob certas condições, as espécies reativas do oxigênio excedem a capacidade antioxidante do organismo, resultando no conhecido estresse oxidativo, o qual vem sendo relacionado a várias condições patofisiológicas, incluindo aterosclerose, câncer, desordens neurológicas, diabetes, isquemia e envelhecimento (BARNHAM; MASTERS; BUSH, 2004; PRASETYO, 2010). As evidências relacionando o estresse oxidativo a várias desordens e doenças têm atraído a atenção de pesquisadores para o papel dos antioxidantes na manutenção da saúde humana e na prevenção e tratamento dessas doenças (NIKI, 2010). 1.3.2 Atividade antioxidante em extratos de plantas As plantas assim como os animais possuem sistemas antioxidantes. Dentre estes mecanismos, destacam-se as substâncias do metabolismo secundário, como por exemplo, terpenos oxidados, fenóis, alcalóides, lignanas, cafeína e aminas (COTELLE et al., 1996; LARSON 1988; OKADA; KANEKO; OKAJIMA, 1996). Essas substâncias, além de serem antioxidantes, também contribuem com diversas funções ecológicas de extrema importância nas relações de competição de ecossistemas terrestres, como defesa contra herbívoros e patógenos, polinização e alelopatia (GOTTLIEB; BORIN, 2002; LANGENHEIN, 1994). Os antioxidantes de origem vegetal têm recebido considerável atenção das indústrias alimentícia e cosmética. Dentro deste contexto, a capacidade desses antioxidantes tem sido foco de diversas pesquisas científicas. (GORDON, 1996) Ozsoy e colaboradores, em 2008, por exemplo, realizaram estudos com extratos obtidos da folha de Smilax excelsa pelo uso de diferentes solventes. Dentre os extratos obtidos, o aquoso e o etanólico apresentaram uma elevada atividade antioxidante frente ao teste do DPPH (1,1-difenil-2-pricrilhidrazil). Já para ensaios antioxidantes referentes aos sequestros de radicais superóxido e hidroxila o extrato aquoso apresentou uma boa capacidade em seqüestrar ambos, enquanto o extrato etanólico e com acetato de etila apresentaram capacidade apenas em seqüestrar o radical hidroxila (OZSOY et al., 2008). Resultado semelhante foi encontrado para o INTRODUÇÃO 28 extrato aquoso da folha de Helichrysum pedunculatum (AIYEGORO; OKOH, 2009). Ozen, Demirtas e Aksit, em 2011, também obtiveram diferentes extratos a partir da espécie Thymus praecox. Neste trabalho a capacidade antioxidante dos extratos foi avaliada pelo teste do poder redutor e foi observado que os extratos aquosos e metanólico apresentaram maior capacidade, seguidos dos extratos cetônico e hexânico. Novamente, a capacidade dos extratos em seqüestrar radicais livres específicos, no caso o radical superóxido, foi avaliada. Mais uma vez, o extrato aquoso apresentou ótimo sequestro do radical superóxido. Todos os extratos apresentaram capacidade em quelar íons metálicos (OZEN; DEMIRTAS; AKSIT, 2011). Estes resultados mostram a promissora atividade antioxidante multipotente de compostos obtidos a partir de plantas, bem como a diferença existente entre as atividades antioxidantes de extratos obtidos de diferentes solventes, uma vez que, de acordo com a polaridade, cada solvente tem a capacidade em extrair compostos diferentes e estes expressam-se de formas diferentes, respondendo de formas específicas quando submetidos a testes antioxidantes (MENSOR et al., 2001). Outros tipos de pesquisas para avaliação da atividade antioxidante são realizadas no intuito de se avaliar as possíveis capacidades antioxidantes existentes entre diferentes porções vegetativas das plantas. Sabe-se que os diferentes tecidos vegetais sintetizam e são formados por substâncias específicas. Além disso, cada tecido responde de forma diferente às pressões exercidas pelo ambiente devido justamente aos seus componentes moleculares, sendo, portanto, importante a investigação das possíveis atividades que um extrato dos tecidos vegetais possa apresentar. Neste contexto enquadra-se o trabalho realizado por Koncic e colaboradores em 2010, onde são realizados ensaios antioxidantes in vitro comparativos entre caule, flores e folhas de Moltkia petraea (KONCIC et al., 2010). Os resultados deste trabalho indicam que extratos obtidos de diferentes porções vegetativas de uma planta apresentam distintas atividades antioxidantes quando submetidas aos diferentes testes antioxidantes, uma vez que os tecidos vegetais são constituídos por moléculas diferentes e estas, por sua vez, influenciam nos ensaios antioxidantes. A ação antioxidante dos extratos obtidos de plantas pode ir além do sequestro e impedimento da formação de espécies reativas. Porexemplo, em 2007, Naik e colaboradores demonstraram que o extrato aquoso da raiz da espécie vegetal Decalepis hamiltonii era capaz de proteger a mucosa gástrica de lesões mucosas INTRODUÇÃO 29 induzidas por estresse quando ingerido em doses adequadas por ratos do tipo Wistar antes de serem submetidos a esse estresse. Além disso, o tratamento dos ratos com o extrato mostrou que este inibia a secreção gástrica provavelmente pelo bloqueio da ação da bomba H+–K+–ATPase. De acordo com os autores uma das causas para esse efeito protetor pode ser também explicado devido a um aumento das enzimas antioxidantes superóxido dismutase e catalase nos animais que tinham sido submetidos ao tratamento com o extrato (NAIK et al., 2007) 1.4 ATIVIDADE ANTICOAGULANTE 1.4.1 Coagulação sanguínea x anticoagulantes A formação do coágulo de fibrina envolve complexas interações entre proteases plasmáticas e seus cofatores, que culminam na gênese da enzima trombina, que, por proteólise, converte o fibrinogênio solúvel em fibrina insolúvel (FRANCO, 2001). Em 1964, foi proposta a hipótese da “cascata” para explicar a fisiologia da coagulação. Este modelo descreve cada um dos fatores de coagulação como uma pró-enzima que pode ser convertida para uma enzima ativa. O mecanismo de coagulação é dividido em duas vias: via intrínseca, assim chamada porque todos os componentes estão presentes no sangue; e via extrínseca, em que a proteína da membrana das células subendotelias, o fator tecidual (FT), é necessária, além de componentes circulantes. Como é apresentada na figura 6, a via extrínseca é desencadeada pela formação do complexo Fator Tecidual (FT): Fator VIIa (FVIIa) que resulta na ativação do fator X. A via intrínseca é iniciada pela ativação do fator XII (FXII), quando o sangue entra em contato com qualquer superfície contendo cargas negativas (ativação por contato), este processo requer ainda a presença de outros componentes do plasma: pré-calicreína (uma serino-protease) e cininogênio de alto peso molecular (um cofator não enzimático). O fator XII ativo (FXIIa), desencadeia uma série de ativações protéicas, que culmina na ativação do fator X (RIDELL et al., 2007) O ponto de convergência das vias extrínseca e intrínseca é conhecido como via comum da coagulação, e é caracterizada pela ativação de fibrinogênio à fibrina pela trombina, formando uma malha de fibrina que vai ser estabilizada pelo fator XIIIa (FRANCO, 2001). INTRODUÇÃO 30 Figura 6. Modelo clássico da cascata de coagulação. Fonte: FRANCO, 2001 Posteriormente, foi proposto um novo modelo de cascata de coagulação, no qual são relacionados três complexos enzimáticos pró-coagulantes que vão culminar na ativação da trombina: Complexo “tenase” extrínseco, complexo “tenase” intrínseco e complexo protrombinase. Após uma lesão no endotélio vascular, o FT é exposto e se liga ao Fator VIIa que é normalmente encontrado no sangue. O complexo FT/VIIa ativa os fatores IX e X na presença do cálcio. O fator IXa, por sua vez, potencializa a formação de Xa através da formação do “complexo tenase intrínseco” . Por fim, o fator Xa forma complexo com o fator Va convertendo o fator II (protrombina) em fator IIa (trombina), como observado na figura 7 (ADAMS; BIRD, 2009;FRANCO, 2001). INTRODUÇÃO 31 Figura 7. Representação esquemática dos complexos p rocoagulantes. (A) O Fator VII encontra- se ativado em concentrações muito baixas no sangue. (B) O Fator VIIa tem alta afinidade pelo FT. O complexo FT/VIIa é capaz de converter uma quantidade significativamente maior de Fator VII, gerando o Fator VIIa. (C) No entanto o principal papel de FT/VIIa é formar um complexo com os Fatores X e IX (Complexo tenase extrínseco), levando a formação dos Fatores Xa e IXa. O Fator Xa, por sua vez, leva a formação de pequenas concentrações de trombina, que por sua vez ativam os cofatores V e VIII. (D) Os Fatores IXa e VIIIa se complexam ao Fator X (Complexo tenase intrínseco) ativando mais moléculas de trombina. (E) Os Fatores Va e Xa se complexam ao Fator II (Complexo protrombinase) aumentando consideravelmente sua conversão em trombina (a formação de trombina por este complexo é 50 vezes maior do que pelos demais). FT: Fator tecidual. As setas tracejadas indicam pontos de retroalimentação do sistema Anticoagulantes têm sido amplamente utilizados para o tratamento de sangue durante diálises e cirurgias; como medicamentos em várias doenças, como coagulação intravascular disseminada e trombose; e para testes sanguíneos in vitro (WANG et al., 2010). O principal fármaco anticoagulante, usado há mais de 80 anos, é a heparina, um polissacarídeo sulfatado de origem animal, extraído de intestino de suínos e pulmão de bovinos, constituído por unidades dissacarídicas repetitivas, onde um dos resíduos é uma hexosamina (glucosamina); e o outro, um ácido urônico (L-idurônico e D-glucurônico), a sulfatação pode ocorrer em vários pontos da molécula (NADER et al., 2004). No entanto, o uso deste composto pode apresentar algumas reações adversas, como trombocitopenia decorrente do seu uso prolongado (FABRIS et al., 2000) e efeito hemorrágico residual, apresentado por fragmentos da heparina sem atividade anticoagulante (NADER et al., 1979; 2004). Portanto, se faz necessário a busca por novos compostos anticoagulantes, com menores efeitos colaterais ou sem A B E C D E INTRODUÇÃO 32 efeitos colaterais, que possam vir a substituir a heparina, ou o seu uso em algumas situações específicas. 1.4.2 Atividade anticoagulante de extratos e compos tos obtidos de plantas Extratos de plantas vasculares constituem uma rica fonte de compostos farmacologicamente ativos, dentre as atividades que vem sendo avaliadas tem-se a atividade anticoagulante. E alguns resultados positivos são encontradosna literatura, como por exemplo, dados sobre o estrato aquoso da casca da raiz de Paeonia lutea apresentou atividade anticoagulante, fibrinolítica e antitrombótica, no entanto, porém, os autores não identificaram os compostos ativos deste extrato (PASTORAVA et al.,1999). Um outro gênero de planta que teve seus extratos avaliados quanto a atividade anticoagulante foi o Panax. Extratos Panax notoginseng prolongaram o tempo de coagulação para os testes de aPTT, PT e TT, já os extratos de Panax ginseng e Panax quinquefolium apresentaram atividade somente para o teste de TT (LAU et al., 2009). No entanto, há também trabalhos que demonstram extratos de certas plantas não possuem atividade anticoagulante, como os extratos aquosos das folhas, sementes e cascas das sementes de Azadirachta indica e seus derivados sulfatados quimicamente, os quais foram submetidos a testes anticoagulantes, mas não apresentaram atividade (HELMY et al., 2007). Dentre os compostos anticoagulantes isolados de plantas pode-se citar os compostos fenólicos (compostos cumarínicos, flavonóides, taninos), terpenos e polissacarídeos (DONG et al., 1998; YOON et al., 2002). Por exemplo, Zheng et al em 1998 obtiveram triterpernóides (pertencem à classe dos terpenos) do extrato metanólico de Geum japonicum, os quais mostraram significante efeito anticoagulante na via extrínseca da coagulação (ZENG et al., 1998). Neste mesmo ano, Dong et al. (1998) isolaram sete taninos desta planta, destes um tem um efeito inibitório competitivo diretamente contra a trombina, outros quatro tiveram efeito inibitório não competitivo com a trombina e os demais não apresentaramatividade anticoagulante. Dentre os trabalhos realizados que avaliam a atividade anticoagulante de espécies vegetais, há apenas um trabalho que demonstra a presença de polissacarídeos anticoagulantes em vegetais terrestres (YOON et al., 2002). Estes autores avaliaram o potencial anticoagulante de 59 espécies de plantas medicinais e INTRODUÇÃO 33 verificaram que os extratos de Porana volubilis e Litsea cerbeba são potentes anticoagulantes pelos testes de APTT e TT. Outros extratos também tiveram uma boa atividade pelo teste de APTT, como os de Swietenia macrophylla, Piper retrofractum, Abelmoschus moschatus. Além disso, verificaram que os polissacarídeos de Areca catechu e Woodfordia floribunda eram potentes inibidores da agregação plaquetária induzida por colágeno. O polissacarídeo de Porana volubilis foi purificado e verificou-se que sua atividade anticoagulante era mediada pelo cofator II da heparina. Viu-se ainda, que este composto, diferente de outros polissacarídeos anticoagulantes, não tinha éster de sulfato, no entanto, sua atividade biológica exigia a presença de resíduos de ácido galacturônico (YOON et al., 2002). Recentemente, Gomes et al. (2009) avaliaram ação anticoagulante de polissacarídeos da macrófita aquática Eichhornia crassipes. Para tal E. crassipes foi dividida em quatro porções vegetativas (raiz, rizoma, pecíolo e folha), e destas foram obtidos macerados ricos em polissacarídeos hidrossolúveis. Os ensaios anticoagulantes demonstraram que todos os extratos tiveram a capacidade de prolongar o tempo de coagulação no teste de APTT, sendo o extrato da raiz o mais potente (GOMES et al., 2009). 1.5 ATIVIDADE ANTIPROLIFERATIVA O câncer é uma doença genética, decorrente de um acúmulo de mutações que promovem seleção clonal de células com comportamento agressivo como, por exemplo, proliferação independente dos controles normais. As células selecionadas são conhecidas como células tumorais e apresentam a capacidade de invadir e colonizar os tecidos circunvizinhos de seu sítio de origem (FEARON, 1997; VIDEIRA, et al., 2002). De acordo com a Organização Mundial de Saúde (WHO) entre os anos de 2005 a 2015 oitenta e quatro milhões de pessoas irão morrer acometidos de câncer (WHO, 2010). A proliferação celular normal é regulada diretamente, por mecanismos que determinam quando uma célula deve passar o seu ponto de restrição do ciclo celular, ou indiretamente, através da regulação de seu caminho à diferenciação final. Em ambos os casos os genes reguladores normais podem ser geneticamente classificados naqueles cujo produto auxilia no estímulo da proliferação celular e naqueles cujo produto possa inibi-la. Correspondentemente, há duas rotas mutacionais pelas quais a proliferação celular se torna descontrolada podendo INTRODUÇÃO 34 caracterizar um câncer. A primeira seria aquela na qual um gene “estimulador” poderia estar hiperativo e a segunda quando um gene “inibidor” estivesse inativo (VIDEIRA et al., 2002). O gene normal responsável pela codificação de produtos (oncoproteínas) que estimulem a proliferação celular é chamado proto-oncogene. Por sua vez, o termo oncogene se refere a um proto-oncogene alterado que ativado codifica produtos que super estimulem a proliferação celular. Aquele gene que codifica produtos de inibição da proliferação celular é denominado gene supressor de tumor ou antioncogene (VIDEIRA et al., 2002). Uma característica marcante das células tumorais é a perda da capacidade de realização da morte celular. A morte celular é uma estratégia essencial para o controle do equilíbrio dinâmico nos sistemas vivos e algumas formas de morte já foram identificadas e classificadas em: clássica, sendo elas, apoptose; autofagia; cornificação e necrose, enquanto a outra classificação engloba os tipos de morte celular que não são tão comuns ocorrendo em circunstâncias e tipos celulares específicos, como por exemplo: catástrofe mitótica; excitotoxicidade; degeneração Walleriana; piropoptose, entre outras (KROEMER et al., 2007; 2009). No entanto, de todas essas formas, duas formas fundamentais de morte celular já são bem definidas e estudadas: a necrose e a apoptose (VERMEULEN et al., 2005). A necrose é um processo passivo acidental caracterizado pelo aumento do volume intracelular, cariólise e lise da célula (COTRAN; HUMAR; COLLINS, 1999; KANNAN; JAIN, 2000). Em virtude do envolvimento de elevado número de grupos celulares e da perda precoce dos componentes citoplasmáticos para o espaço extracelular, a necrose geralmente resulta em resposta inflamatória intensa (VANENGELAND et al., 1998; WYLLIE, 1997; WILLINGHAM, 1999). Na figura 8, de forma simplificada, pode-se observar como ocorre o processo de necrose. Já a apoptose é um complexo processo no qual estímulos intrínsecos e extrínsecos ativam um programa molecular para a execução de uma série de eventos específicos que culminam em morte celular (ver figura 8) (BOLETI et al., 2008). Células que estão sofrendo apoptose apresentam mudanças morfológicas específicas as quais incluem: formação de bolhas na membrana plasmática, condensação do citoplasma e da cromatina, fragmentação nuclear e formação dos corpos apoptóticos os quais são posteriormente submetidos à ação dos fagócitos (CONRADT, 2009). INTRODUÇÃO 35 Figura 8. Esquema representativo de dois processos de morte celular: (a) necrose e (b) apoptose. Fonte: http://conhecendoapatologia.blogspot.com/2010/08/apoptose.html No processo apoptótico, são conhecidas três vias de ativação na apoptose: A) Via extrínseca, mediada pela interação ligante–receptor. Os receptores de membrana plasmática que desencadeiam sinalização para apoptose pertencem à superfamília de receptores do Fator de Necrose Tumoral (TNF), incluindo Fas, TNF- R1, DR3, TRAIL-R1, TRAIL-R2 e DR6. Uma vez unidos aos seus ligantes, estes receptores são trimerizados e recrutam proteínas adaptadoras ao domínio de morte citosólico (DD). Subseqüentemente, as proteínas ativam a caspase-8 e/ou 10 formando o complexo DISC, onde as caspases efetoras são ativadas (principalmente caspase-3) (KROEMER, 2007; VERMEULEN, 2005). B) Via intrínseca, mediada pela via mitocondrial. A liberação de proteínas pró-apoptóticas normalmente localizadas no espaço intermembranar da mitocôndria, caracterizam esta via. A liberação destas proteínas se dá pela permeabilização da membrana externa mitocondrial, principalmente, via componentes da família de proteínas Bcl-2, a qual contém membros antiapoptóticos (proteínas Bcl-2 e Bcl-XL) e proteínas pró- apoptóticas (Bax, Bid e Bak). Quando o citocromo c é liberado no citosol é desencadeada uma via apoptótica dependente de caspase, onde o citocromo c ativa Apaf-1 e, por sua vez, na presença de ATP, liga-se à procaspase-9, formando o apoptosoma. Após esta associação, a caspase-9 ativa as caspases-3-6 e -7, permitindo a fragmentação de DNA. No entanto, quando a proteína AIF (fator indutor de apoptose) é liberada no citosol, uma via de morte celular por apoptose independente de caspase é ativada, uma vez que AIF transloca-se para o núcleo INTRODUÇÃO 36 onde induz fragmentação de DNA e condensação de cromatina (BROKER, 2005; KROEMER, 2007). C) A terceira via envolve estresse causado no Retículo Endoplasmático (RE). Embora pouco conhecida, acredita-se que a apoptose induzida pelo estresse do RE envolve diferentes mecanismos, incluindo a ativação direta de caspases (caspases 12 e 4), quinases(JNK e p-38-MAPK e de fatores de transcrição mediadores da apoptose (CHOP) (KADOWAKI; NISHITOH; ICHIJO, 2004; MOMMOI, 2004). 1.5.1 Efeitos antiproliferativos de extratos e comp ostos obtidos de plantas Por ser uma das principais causas de morte em todos os países, grande é a busca pela identificação de novas substâncias que sejam realmente efetivas contra o câncer. Além disso, com o incentivo de que quimioterápicos largamente utilizados foram obtidos de espécies vegetais (como por exemplo, vincristina e vimblastina são alcalóides obtidos de Catharanthus roseus), e que estes fármacos causam muitos efeitos colaterais aos pacientes, grande é a busca por compostos naturais com efeito anticâncer obtidos a partir de plantas (ER et al., 2007) . Diversos são os extratos obtidos para se avaliar a ação antiproliferativa, quer aquoso, etanólico, metanólico, hexânico ou clorofórmico, entre outros. Além disso, esses extratos são obtidos das diferentes porções vegetativas das plantas: folha, raiz, caule e flor (DEMARCHI, 2007). Em 2004 Shu-Jing Wu e colaboradores obtiveram extrato etanólico da espécie Physalis peruviana L e demostraram que este extrato apresenta atividade anti-hepatoma, uma vez que induz apoptose em um carcinoma hepatocelular humano, Hep G2 (SHU-JING WU et al., 2004). A fim de isolar compostos bioativos presentes em Physalis peruviana L, Ching-Yu Yen e colaboradores, em 2010, obtiveram o composto 4β-Hydroxywithanolide E a partir do extrato etanólico das partes aéreas desta planta. Neste estudo foi demonstrado que o composto obtido foi capaz de induzir danos no DNA e inibir a proliferação da linhagem tumoral de pulmão H1299 (CHING-YU YEN et al., 2010). Em 2009, Rejiya, Cibin e Abraham avaliaram o extrato metanólico obtido das folhas de Cassia tora frente à linhagem tumoral HeLa. Eles sugerem que as folhas da espécie apresentam potencial para ser uma nova terapia contra o câncer, pois pelo ensaio do MTT o extrato metanólico inibiu a proliferação e induziu fragmentação INTRODUÇÃO 37 do DNA das células HeLa. Além disso, foi observada atividade aumentada de caspase-3 avaliada por kit colorimétrico (REJIVA; CIBIN; ABRAHAM, 2009). Também em 2009 Mesquita e colaboradores realizaram um estudo com extratos de 50 espécies de plantas do Cerrado brasileiro utilizando vários solventes. Dos 412 extratos testados, 28 apresentaram efeito antiproliferativo, inibindo 85% da proliferação das células tumorais MDA-MB-435, HCT-8, SF-295 e HL-60 na concentração de 50 µg/mL. Dentre os 28 extratos que apresentaram efeito frente às linhagens tumorais, os extratos hexânicos das folhas, tronco e raiz de Casearia sylvestris e raiz de Simarouba versicolor; bem como o extrato etanólico da raiz de Simarouba versicolor, mostraram-se mais citotóxicos frente às linhagens tumorais testadas (MESQUITA et al., 2009). Com relação ao gênero Marsdenia poucos estudos nas diversas áreas foram encontrados, porém se destacam estudos farmacológicos com extratos e compostos extraídos de espécies desse gênero. Contudo, quando se busca dados da espécie Marsdenia megalantha, que é uma espécie endêmica da caatinga, não se encontra nenhum estudo de suas propriedades farmacológicas. Tendo em vista os trabalhos mostrando o potencial farmacológico em extratos de espécies do gênero Marsdenia, aliados à escassez de trabalhos com Marsdenia megalantha, uma espécie com ampla distribuição na região Seridó, faz- se necessário um estudo farmacológico com essa planta, para avaliar quais atividades desempenhadas pelos compostos presentes na mesma. OBJETIVOS 38 2. OBJETIVOS Principal • Avaliar as atividades antioxidante, anticoagulante e antiproliferativa dos extratos aquosos de caule, folha e raiz de Marsdenia megalantha; Específicos • Obter os extratos aquosos de caule, folha e raiz de M. megalantha; • Avaliar o potencial antioxidante dos extratos obtidos utilizando os seguintes testes: Capacidade antioxidante total (CAT), Sequestro de radical hidroxila, Sequestro de radical superóxido, Poder redutor e Quelação férrica; • Avaliar o potencial anticoagulante dos extratos através dos ensaios de tempo de protrombina (PT) e de tempo de tromboplastina parcial ativada (aPTT); • Avaliar a capacidade dos extratos em influenciar a proliferação de células tumorais através do ensaio de MTT, selecionando aquele (s) extrato (s) com melhor potencial antiproliferativo e analisar o processo de morte celular através de citometria de fluxo e western blot. MATERIAIS E MÉTODOS 39 3. MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 MATERIAIS 3.1.1 Material Biológico FILO: Magnoliophyta CLASSE : Magnoliopsida ORDEM: Gentianales FAMÍLIA : Apocynaceae GÊNERO: Marsdenia ESPÉCIE: Marsdenia megalantha GOYDER & MORILLO(Figura 9) Figura 9. Marsdenia megalantha. Fonte: Goyder;Morillo, 1994. A planta Marsdenia megalantha foi utilizada como objeto de estudo deste trabalho. Os espécimes foram coletados em abril de 2008 no município de Caicó/RN (S 6º 30` W 37º 05`), sendo em seguida acondicionados em sacos de polietileno e levados no mesmo dia da coleta ao BIOPOL (Laboratório de Biotecnologia de Polímeros Naturais), Departamento de Bioquímica da UFRN, onde foram lavados em água corrente para a retirada de possíveis contaminantes. Um exemplar de M. megalantha foi identificado pelo professor Dr. Alessandro Rapini da Universidade Estadual de Feira de Santana (UEFS) e outro exemplar foi depositado no Herbário da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (N° UFRN 9361). MATERIAIS E MÉTODOS 40 3.1.2 Linhagens tumorais e cultura das células As linhagens tumorais humanas do cólon do útero (HeLa) e de pâncreas (PANC-1) foram mantidas em meio DMEM; já as linhagens tumorais humanas de próstata (PC-3), de leucemia promielocítica (HL-60), e renal (786-0) foram mantidas em meio RPMI 1640. Todas as células foram cultivadas a 37 °C em uma incubadora umidificada na presença de 5% CO2, com os respectivos meios suplementados com 10% de soro fetal bovino (SFB) e penicilina/estreptomicina (10000 U e 10 mg para cada litro de meio, respectivamente). Todas as células foram obtidas da American Type Culture Collection (ATCC, Rockville, MD). 3.1.3 Outros materiais • Ácido sulfúrico, álcool etílico, álcool metílico, coomasie brilliant blue R 250, fosfato de sódio dibásico, fosfato de sódio monobásico, glicina, hidróxido de sódio, peróxido de hidrogênio e sulfato de ferro heptahidratado da CRQ (Diadema, SP, Brasil); • Ácido etilenodiaminotetracético (EDTA) da VETEC (Duque de Caxias, RJ, Brasil); • Ácido clorídrico e metionina da Synth (Diadema, SP, Brasil); • Ácido gálico da CAQ Casa da Química Ind. e Com. (Diadema, SP, Brasil); • Ácido ascórbico, ferrozina, nitroblue tetrazolium (NBT) e riboflavina da Sigma- Aldrich Brasil (São Paulo, SP, Brasil); • Cloreto de ferro, reagente de Folin-Ciocalteau e inibidor geral de caspases (Z- VAD-FMK) da Merck (Darmstadt, Alemanha); • Fenol e molibdato de amônio da Reagen Quimibrás Indústrias Químicas S.A. (Rio de Janeiro, RJ, Brasil); • Kit de tempo de tromboplastina parcial ativada e Kit de tempo protrombina da Labtest (Lagoa Santa, MG, Brasil); • Reagente de Bradford da Bio-Rad (NY, EUA) • Anticorpos policlonais produzidos em coelho (Bax e Bcl-2), anticorpo monoclonal produzido em coelho (caspase-3 clivada) e anticorpo secundárioconjugado com peroxidase produzido em cabra anti-coelho foram obtidos da Cell Signaling Technology (Beverly, MA, USA). O anticorpo monoclonal produzido em camundongo (AIF) e anticorpo secundário conjugado com MATERIAIS E MÉTODOS 41 peroxidase obtido de cabra anti-camundongo foram obtidos da Santa Cruz Biotechnology (Santa Cruz, CA, USA); • DMEM (Dulbecco's Modified Eagle Medium) e RPMI 1640 da Cultilab (Campinas, SP, Brasil); • DAPI (4´,6´-diamidino-2-phenylindole) da Invitrogen (Carlsbad, CA, USA); • Membrana de PVDF da Millipore Corp. (Bedford, MA, USA). • Anexina V-FITC e Iodeto de propídio (BD Pharmingen, San Diego, CA, USA) Todos os demais materiais e reagentes utilizados foram da melhor qualidade disponível. 3.1.4 Aparelhos Além dos aparelhos usuais do laboratório pode-se destacar: • Agitador orbital modelo 255-B, banhos-maria e estufas de temperatura constante da FANEM Ltda. (São Paulo, SP, Brasil); • Balanças analítica e de precisão da TECNAL (Piracicaba, SP, Brasil); • Bomba de Vácuo da TECNAL (Piracicaba, SP, Brasil); • Centrífuga refrigerada CR 21 da Hitachi Koki Co. Ltda (Tóquio, Japão); • Coagulômetro da Drake (SãoPaulo, SP, Brasil); • Destilador de água MA-270 da Marconi Ltda (Piracicaba, SP, Brasil); • Espectrofotômetro da FEMTO Ltda (São Paulo, SP, Brasil); • Fontes de corrente contínua da BioAgency Biotecnologia Ltda. (São Paulo, SP, Brasil); • Medidor de pH da PHS-3B da PHTEK (Japão); • Purificador de água Milli-Q® Water System da Millipore Corp. (Bedford, MA, USA); • PowerPacTM Power Supply; MiniPROTEAN® Tetra Caell; Mini Trans-blot Cell ®, da BIO-RAD (São Paulo, SP, Brasil); • Bancada de Fluxo Laminar Pachane Pa300 (Piracicaba, SP, Brasil); • Incubadora Thermoforma Serie II Water CO2 Incubator HEPA Filter Model 3110 (USA); • Microscópio NIKON CFI60, Spectrum – Spectrum Bioengenharia médica hospitalar LTDA (São Paulo, SP, Brasil); RESULTADOS 50 4. RESULTADOS 4.1. DETERMINAÇÃO DOS COMPONENTES DOS EXTRATOS AQUOSOS DE M. megalantha Os extratos aquosos do caule, folha e raiz de Marsdenia megalantha foram submetidos às análises químicas para determinação do conteúdo de proteínas, açúcares e fenólicos totais como mostrado na tabela 1. Extrato aquoso da folha (EAF) e extrato aquoso da raiz (EAR) apresentaram os menores teores de açúcares totais (27,53% e 28,16%, respectivamente), enquanto EAC apresentou o maior conteúdo de açúcares (47,45%). Com relação à presença de compostos fenólicos, EAF apresentou o maior conteúdo (37,01 equivalentes de ácido gálico), enquanto EAC e EAR apresentaram, respectivamente, 15,23 e 11,53 equivalentes de ácido gálico. Em todos os extratos, nas condições testadas, não foi detectada quantidades significativas (<0,1%) de proteínas. Tabela 1. Composição química dos extratos aquosos d o caule, folha e raiz de M. megalantha. Extratos aquosos Proteína (%) Açúcares totais (%) Fenólicos totais (EAG)a Caule < 0,1 47,45 ± 0,04a 15,23 ± 0,07 a Folha < 0,1 27,53 ± 0,02 b 37,01 ± 0,03 b Raiz < 0,1 28,16 ± 0,01 c 11,53 ± 0,05 c aO conteúdo de fenólicos totais é expresso como equivalentes de ácido gálico (EAG). Os valores são expressos como a média ± desvio padrão (n=3). a,b Letras distintas indicam diferença significativa (p<0,05) entre os extratos. 4.2. ATIVIDADES BIOLÓGICAS DOS EXTRATOS AQUOSOS DE M. megalantha 4.2.1. Atividade antioxidante in vitro A atividade antioxidante in vitro dos extratos aquosos foi avaliada por diferentes ensaios: capacidade antioxidante total (CAT), poder redutor, quelação férrica, sequestro do radical hidroxila e sequestro do radical superóxido. No teste de CAT todos os extratos apresentaram atividade detectável (figura 10). A atividade de EAF foi significativamente maior (p < 0,05) do que a atividade dos demais extratos, sendo possível se detectar cerca 141 equivalentes de ácido ascórbico. Já as atividades de EAC e EAR foram de 76 e 57 equivalentes de ácido RESULTADOS 51 ascórbico, respectivamente, não havendo diferenças significativas entre os mesmos. A correlação realizada entre compostos fenólicos e o CAT mostrou um coeficiente de 0,9966, enquanto para açúcares totais este coeficiente foi de -0,3279. Figura 10. Capacidade antioxidante total dos extrat os aquosos do caule, folha e raiz de M. megalantha. Os resultados são expressos como equivalentes de ácido ascórbico. Os valores são expressos como a média ± desvio padrão (n=3). a,b Letras distintas indicam diferença significativa (p < 0,05) entre os extratos. O ensaio de poder redutor dos extratos aquosos do caule, folha e raiz de M. megalantha foi avaliado através do monitoramento da formação do azul de prussian. Na figura 11 observa-se que todos os extratos aquosos de M. megalantha apresentaram poder redutor. Pode-se observar também que esta atividade se mostrou dose-dependente, se estabilizando a uma concentração em torno de 1,500 mg/mL (Raiz e caule). Já com relação ao EAF, os valores obtidos com este extrato não se estabilizaram. Porém há fortes indícios de que estes chegariam a uma região de platô. Novamente, os melhores resultados foram obtidos com EAF. Contudo, quando se compara os dados obtidos com os extratos de folha e de caule, esta diferença foi menos pronunciada do que no teste de CAT. Para o ensaio de poder redutor não foi detectada correlação entre compostos fenólicos ou açúcares totais. RESULTADOS 52 Figura 11. Ensaio do poder redutor dos extratos aqu osos de diferentes partes de M. megalantha. Os valores são expressos como a média ± desvio padrão (n=3). a,b,c Letras distintas indicam diferença significativa (p<0,05) entre as concentrações de um mesmo extrato; x, y, z Letras distintas indicam diferença significativa (p < 0,05) entre a mesma concentração de cada extrato. Não foi possível detectar atividade seqüestradora de radicais hidroxilas nos extratos aquosos obtidos da Marsdenia megalantha até a concentração máxima testada (1,0 mg/mL). Quando os extratos foram avaliados quanto a sua capacidade de seqüestrar radicais superóxido, observou-se um efeito crescente de forma dose-dependente. Mais uma vez destacou-se EAF, sendo capaz de sequestrar cerca de 80% dos radicais existentes, a uma concentração de 0,8 mg/mL (Tabela 2). Este resultado foi bastante interessante, uma vez que quando se utilizou o ácido gálico, antioxidante utilizado como controle positivo nesse teste, observou-se que sua capacidade em sequestrar o radical superóxido estava em torno de 85% nesta mesma concentração. A capacidade em sequestrar estes radicais não foi observada para EAR até a máxima concentração testada (1,0 mg/mL). Já para EAC esta atividade só começou a ser observada a partir da concentração de 0,8 mg/mL. A análise dos valores obtidos indica que este extrato apresentou cerca de 35% de atividade seqüestradora, na máxima concentração testada (1,0 mg/mL), que foi aproximadamente 2,4 vezes menor que aquela observada com o ácido gálico na mesma concentração. O coeficiente de correlação entre compostos fenólicos e RESULTADOS 53 atividade seqüestradora foi expressivo (r = 0,9502), ao contrário do observado para a relação entre açúcares totais e esta atividade antioxidante (r = -0,0997). Tabela 2. Atividade sequestradora do anion superóxi do dos extratos aquosos do caule, folha e raiz de M. megalantha. Extratos aquosos Concentração(mg/mL) Sequestro (%) Caule 0,1 nd 0,2 nd 0,4 nd 0,6 nd 0,8 10,93±1,64a,x 1,0 35,03±2,33b,x Folha 0,1 8,82±1,73a,x 0,2 13,51±1,07b,x 0,4 37,02±2,16c,x 0,6 66,77±1,55d,x 0,8 79,31±1,38e,y 1,0 80,76±1,26e,y Raiz 0,1 nd 0,2 nd 0,4 nd 0,6 nd 0,8 nd 1,0 nd Ácido gálico 0,1 15,26 ± 1,73a,y 0,2 37,15 ± 0,89b,y 0,4 58,50 ± 0,44c,y 0,6 82,24 ± 1,01d,y 0,8 85,68 ± 1,43d,z 1,0 84,86 ± 1,70d,z Os valores são expressos como a média ± desvio padrão (n=3).a,b,c Letras distintas indicam diferença significativa (p < 0,05) entre os extratos; x, y, z Letras distintas indicam diferença significativa (p < 0,05) entre a mesma concentração de cada extrato. nd: não detectado. Na figura 12 ilustra-se a atividade de quelação férrica dos extratos aquosos de Marsdenia megalantha. A análise dos resultados revelou que EAC e EAF apresentam um comportamento dose-dependente similar, e a atividade máxima (em torno de 42%) foi detectada na concentração de 1,0 mg/mL. Entretanto, quando se analisa os dados de quelação obtidos com concentrações entre 0,05 a 0,5 mg/mL verifica-se que os valores obtidos com EAF foram significativamente maiores do que RESULTADOS 54 aqueles obtidos com EAC. Já os valores obtidos com EAR não excederam 17,6% de quelação mesmo na maior concentração testada (2,0 mg/mL). O coeficiente de correlação mais uma vez foi determinado e observou-se baixa correlação entre compostos fenólicos ou açúcares totais e a capacidade quelante das amostras (r = 0,5904 para compostos fenólicos e r = 0,4991 para açúcares totais). Figura 12. Quelação férrica dos extratos aquosos do caule, fol ha e raiz de M. megalantha. Os valores são expressos como a média ± desvio padrão (n=3). a,b,c Letras distintas indicam diferença significativa (p<0,05) entre as concentrações de um mesmo extrato; x, y, z Letras distintas indicam diferença significativa (p < 0,05) entre a mesma concentração de cada extrato. 4.2.2 Atividade anticoagulante dos extratos do caul e, folha e raiz de M. megalantha Os extratos de M. megalantha não apresentaram atividade anticoagulante detectável nas condições testadas (0,05 a 2,0 mg/mL) quer para o teste de PT ou aPTT. 4.2.3 Atividade antiproliferativa dos extratos aquo sos do caule, folha e raiz de M. megalantha Para avaliação do potencial antiproliferativo dos extratos aquosos de M. megalantha escolheu-se uma linhagem tumoral da região cervical de útero humano (HeLa). Pode-se observar na figura 13 que as células apresentaram uma diminuição da proliferação celular na presença das várias concentrações dos extratos, e que na RESULTADOS 55 presença de EAC e EAF esta diminuição se deu de forma dose-dependente. Dentre os extratos, EAF foi o mais ativo, podendo-se observar que ele inibiu a proliferação da linhagem HeLa em 80% na concentração de 1,0 mg/mL. Além disso, na concentração de 0,50 mg/mL EAF já alcança inibição na proliferação em 54%. Observou-se comportamento semelhante quando se testou a atividade de EAC frente à mesma linhagem celular. Contudo, a atividade antiproliferativa detectada foi menor, chegando a valores em torno de 63% na máxima concentração testada (1,00 mg/mL). EAR não ultrapassou 25% de inibição da proliferação celular até a máxima concentração testada (1,00 mg/mL). A atividade antiproliferativa apresentou alta correlação com a quantidade de compostos fenólicos presentes nos extratos (r = 0,8410), e baixa correlação com a quantidade de açúcares totais (r = 0,1543). Figura 13. Atividade antiproliferativa dos extratos aquosos do caule, folha e raiz de M. megalantha frente à linhagem tumoral HeLa . Os valores são expressos como a média ± desvio padrão (n=3).a,b,c Letras distintas indicam diferença significativa (p < 0,05) entre as concentrações de um mesmo extrato; x, y, z Letras distintas indicam diferença significativa (p < 0,05) entre a mesma concentração de cada extrato. 4.2.4 Atividade antiproliferativa do extrato aquoso da folha de M. megalantha frente a outras linhagens celulares tumorais. Levando-se em consideração a capacidade antiproliferativa que EAF mostrou frente à linhagem tumoral HeLa, foram realizados ensaios antiproliferativos frente a outras linhagens celulares tumorais humanas, tais como: PC-3, PANC-1, HL-60 e 786-0. Na figura 14, pode-se observar que as células tumorais mostraram- RESULTADOS 56 se sensíveis ao EAF de forma dose-dependente. Entretanto, cada linhagem tumoral apresentou uma sensibilidade diferente ao extrato. Dentre as células testadas, a linhagem HL-60 foi a mais sensível ao EAF. O extrato foi capaz de inibir cerca de 60% da proliferação desta linhagem celular na concentração de 1,0 mg/mL, enquanto que para as demais linhagens este percentual não ultrapassou 50% de inibição até a máxima concentração testada (1,0 mg/mL). No entanto, vale salientar um fato interessante. Quando se utilizou baixas concentrações de EAF, as demais linhagens celulares avaliadas apresentaram uma maior sensibilidade a este extrato do que a HL-60. Por exemplo, EAF conseguiu inibir em torno de 35% a proliferação das linhagens 786-0 e PANC-1 e em 22% a proliferação de PC-3, utilizando-se a concentração de 0,25 mg/mL, enquanto que nessa mesma concentração, a proliferação de HL-60 foi comprometida em apenas 19%. Apesar dos dados obtidos com estas linhagens tumorais terem sido interessantes, vale lembrar que EAF quando testado frente à linhagem tumoral HeLa (ver figura 13), inibiu em 80% a proliferação desta linhagem na máxima concentração testada de 1,0 mg/mL. Sendo assim, esta linhagem celular foi escolhida para realização dos experimentos subseqüentes e para tais utilizou-se a concentração do IC50 (0,50 mg/mL). Figura 14. Atividade antiproliferativa do extrato aquoso da fo lha de M. megalantha frente a quatro linhagens celulares tumorais . Os valores são expressos como a média ± desvio padrão (n=3). a,b,c Letras distintas indicam diferença significativa (p < 0,05) entre os tipos celular x, y, z Letras distintas indicam diferença significativa (p < 0,05) entre a mesma concentração de cada linhagem celular. RESULTADOS 57 4.2.5 Análises morfológicas das células HeLa na pre sença do extrato aquoso da folha de M. megalantha As células da linhagem HeLa foram plaqueadas sobre lamínulas de vidro e estimuladas a se proliferarem na ausência (controle) ou presença de 0,50 mg/mL de EAF, sendo mantidas nessas condições por 24 horas. Após este período, as células foram fotografadas em microscópio de luz e processadas para serem preparadas para a visualização em microscopia eletrônica de varredura. O aspecto das células HeLa (sem a presença de EAF) avaliado por microscopia óptica pode ser observado na figura 15A. As células se apresentaram com morfologia fusiforme e totalmente aderidas ao substrato. Em contraste, as células tratadas com EAF apresentaram uma redução da adesividade celular e, morfologicamente, passaram a apresentar um aspecto arredondado e aparente redução do volume celular, dando indícios de que estariam entrando em morte celular (figura 15B). Figura 15. Microfotografias das células HeLa visual izadas em microscópio de contraste de fase. As fotos foram obtidas após 24h de exposição continua ao EAF. A – Células HeLa controle. Ampliação de 4x. No canto superior direito, ampliação de 20x. B – Células Hela tratadas com EAF (0,50 mg/mL). Ampliação de 4x. No canto superior direito, ampliação de 20x Na Figura
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