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- Assessment of anticancer properties of essential oils from aromatic plants of the sand dunes of peniche (portugal)Publication . Almeida, Juliana Pocas; Lemos, Marco Filipe Loureiro; Pires, Isabel; Cabral, CéliaO cancro é um problema de saúde crescente no mundo e é a segunda causa de morte depois das doenças cardíacas. De acordo com a Agência Internacional de Investigação em Cancro (IARC) existem atualmente mais de 10 milhões de casos de cancro por ano no mundo. Os produtos naturais oferecem oportunidades de inovação na descoberta de novos fármacos. Neste sentido, os compostos naturais isolados a partir de plantas medicinais, como potenciais fontes de novas drogas anticancerígenas, têm tido um interesse crescente. Os Óleos Essenciais (OEs) são sintetizados pelas plantas e têm sido estudados pelas suas inúmeras atividades biológicas, incluindo anticancerígena, anti-inflamatória, antimicrobiana, antiviral, antioxidante e repelente de insetos. Este estudo tem como objetivos determinar a eficácia de OEs de seis espécies de plantas das dunas de Peniche (Portugal), como potenciais agentes terapêuticos anticancerígenos em linhas celulares de cancro da mama (MCF7) e do colo-rectal (RKO), assim como perceber o mecanismo de ação destes OEs. Neste estudo, partes aéreas de Artemisia campestris subsp. maritima, Crithmum maritimum, Eryngium maritimum, Juniperus turbinata subsp. turbinata, Otanthus maritimus e Seseli tortuosum foram colhidas na praia da Consolação, em Peniche (Portugal), e os seus OEs isolados através de hidrodestilação. A composição química dos OEs foi investigada por cromatografia gasosa (GC) e por cromatografia gasosa com espetrofotometria de massa (GC-MS) e os compostos maioritários foram descritos para cada óleo. Para avaliar a atividade anticancerígena nas linhas celulares MCF7 e RKO, o método MTS (3- (4, 5-dimethyl- 2 -thiazolyl) - 2, 5-dyphenyl-2H-tetrazolium bromide) foi usado e a viabilidade celular avaliada, através de diluições sucessivas, a concentrações iniciais de 5 μL/mL e 1 μL/mL, com diluição de 1:2 e 1:10, respetivamente, comparando com o controlo (DMSO). De todos os OEs testados, a atividade anticancerígena foi descrita, em ambas as linhas celulares, como observado pela diminuição da viabilidade/proliferação celular – exceto o OE Eryngium maritimum a uma concentração inicial de 5 μL/mL.Com o objetivo de avaliar o mecanismo biológico de ação dos OEs, foi realizado um western blot para marcadores relativos ao bloqueio do ciclo celular e apoptose (p53, p21 e caspase 3 clivada), para Seseli tortuosum e Otanthus maritimus. Foi observado um aumento do nível proteína p53 nas células tratadas com estes OEs, sugerindo a indução de stress celular nas células cancerígenas testadas. No entanto, não foi observada caspase 3 clivada, sugerindo que a apoptose não terá sido a causa para a diminuição da viabilidade/proliferação celular observada. Foi ainda observado o aumento da expressão da p21 com os OEs selecionados, sugerindo que o tratamento com OE está associado ao bloqueio do ciclo celular. Para validar estas observações, a análise realizada por FACS, depois do tratamento indica um possível bloqueio do ciclo celular na fase G1. Concluindo, a concentração inicial de 5 μL/mL revelou ser muito tóxica para as linhas celulares testadas. No entanto, a uma concentração final de 1 μL/mL foi demonstrada uma diminuição da viabilidade/proliferação celular para todos os OEs. No estudo preliminar do mecanismo de ação dos OEs, foi demonstrado, face à presença da p21, que os óleos de Seseli tortuosum e Otanthus maritimus atuam bloqueando o ciclo celular. Para comprovar estes resultados, o FACS realizado (apenas no OE de Seseli tortuosum) revelou que este bloqueio pode ocorrer, pelo aumento da percentagem de células observadas, na fase G1. Estes resultados demonstram o interesse destes OEs de Peniche na procura de novos agentes quimo preventivos contra a progressão do cancro da mama e colo-rectal.
- Secondary metabolites (essential oils) from sand-dune plants induce cytotoxic effects in cancer cellsPublication . Beeby, Ellie; Magalhães, Mariana; Poças, Juliana; Collins, Thomas; Lemos, Marco F.L.; Barros, Lillian; Ferreira, Isabel C.F.R.; Cabral, Célia; Pires, Isabel M.Ethnopharmacological relevance: Despite advances in modern therapeutic strategies, cancer remains the second leading cause of death worldwide. Therefore, there is a constant need to develop more efficient anticancer targeting strategies. The anticancer therapeutic proprieties of medicinal plants and their bioactive compounds have been reported for several years, making natural extracts and/or compounds derived from these a promising source of novel anticancer agents. Sand dune plants are subjected to severe environmental stresses, leading to the development of adaptations, including the production of secondary metabolites with a wide range of bioactivities, such as: anti-inflammatory, analgesic, antiseptic, hypoglycaemic, hypotensive, antinociceptive, antioxidant and anticancer. Aim of the study: The anticancer potential of sand dune plants remains under-investigated, so this research describes the characterisation of the composition of bioactive EOs from sand-dune plants of Peniche (Portugal), and assessment of their activity in vitro and potential mechanism of action. Materials and methods: EOs were extracted from six sand-dune species of plants from Peniche sand dunes: Crithmum maritimum L., Seseli tortuosum L., Artemisia campestris subsp. maritima (DC.) Arcang., Juniperus phoenicea var. turbinata (Guss.) Parl., Otanthus maritimus (L.) Hoffmanns. & Link, and Eryngium maritimum L.. EOs composition was fully characterised chemically using Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS). The assessment of anticancer activity and mechanism of action was performed in vitro using breast and colorectal cancer 2D and 3D spheroid cell line models, through cell proliferation assay, western blotting analysis, and cell cycle analysis. Results: EOs from the majority of the species tested (S. tortuosum, A. campestris subsp. maritima, O. maritimus, and E. maritimum) were mainly composed by hydrocarbon compounds (sequisterpenes and monoterpenes), showing antiproliferative activity in both 2D and 3D models. EO extracted from S. tortuosum and O. maritimus were identified as having the lowest IC50 values for both cell lines when compared with the other species tested. Furthermore, this antiproliferative activity was associated with increased p21 expression and induction of apoptosis. Conclusions: The present study suggests that EOs extracted from S. tortuosum and O. maritimus present promising cytotoxic properties. Further evaluation of the extracts and their key components as potential anticancer agents should therefore be explored.
- Ridolfia segetum (L.) Moris (Apiaceae) from Portugal: A source of safe antioxidant and anti-inflammatory essential oilPublication . Cabral, C.; Poças Almeida, Juliana; Gonçalves, M.J.; Cavaleiro, C.; Cruz, M.T.; Salgueiro, L.Ridolfia segetum (L.) Moris essential oil was obtained by hydrodistillation and analysed by GC and GC-MS. The antioxidant properties were evaluated through the TBARS assay, and the in vitro anti-inflammatory activity was assessed through inhibition of NO production triggered by the Toll-like receptor 4 (TLR4) agonist, lipopolysaccharide (LPS), in mouse macrophages. Assessment of cell viability was made through a colorimetric assay using MTT on macrophages, keratinocytes, and hepatocytes. The main compounds are α-phellandrene (53.0-63.3%), terpinolene (11.9-8.6%), ß-phellandrene (5.5-6.0%), and dillapiol (1.9-8.0%). The oil demonstrated high antioxidant capacity in the concentrations tested (0.05-0.20. μL/mL) and significantly inhibited NO production without cytotoxicity in concentrations up to 1.25. μL/mL. The plants showed a high essential oil yield, which confers an industrial potential interest. Also, the high content of α-phellandrene (53.0-63.3%) makes it an important natural source of this compound. These results provide evidence of the therapeutic effects of this oil, and suggest that the anti-inflammatory activity in doses without cytotoxicity on mammalian cells, combined with its antioxidant potential and pleasant smell, could be of great value in the development of new phytopharmaceuticals.