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Log inINTRODUCTION AND OBJECTIVE: Cancer was the second leading cause of death in 2018 and oral squamous cell carcinoma (OSCC) stands out for the high mortality and low survival rate and low treatment evolution in the last 30 years. Therefore, the development of new treatments becomes necessary. Plants in the genus Equisetum are popularly used in the treatment of various diseases including cancer. The aim of this study was to perform phytochemical analysis of the E.hyemale stem (EHS), evaluation of the antiproliferative effect and determination of the cell death pathway induced by the extracts in the OSCC and determination of its main chemical constitutes.
MATERIAL AND METHODS: Ethanolic crude extract was prepared from the EHS. Subsequently, crude stem extract was partitioned in N-hexane (EHH), dichloromethane (EHD) and ethyl acetate (EHA) and clonogenic and cell viability assays were performed with MTT. The IC50 was calculated by non-linear regression curve Cell morphology was analyzed by microscopy and cell death with propidium iodide. Hemolysis tests were performed with goat blood. The concentration of phenols and flavonoids were quantified based on gallic acid and quercetin, respectively. The partitions were analyzed by LC-MS/MS. Acute toxicity tests were performed on C57 Black/6J according to the CEUA/UFF #982 protocol. The cells used were SCC9, SCC4, SCC25 and primary culture fibroblast.
RESULTS AND CONCLUSION: Through the clonogenic assays and MTT assays with the crude extract IC50 of 200.6±0.09 μg/mL was calculated. In the cell viability assay with the partitions the IC50, EHA (64.5±0.072 μg/mL) was calculated and the EHH and EHD fractions did not reach 50% inhibition at the concentrations tested. As a positive control, Carboplatin chemotherapy (280,4±0,05 μg/mL) was used. The morphology of cells treated with EHA showed increased cytoplasm, large amounts of granules and vacuolesThe EHA partition was shown to be less hemolytic than the control, reduced the absolute number of cells in culture and induced its permeabilization of the tumor cells. The EHA was also tested on tumor lines SCC4 IC50 54,53±0,047μg/mg and SCC25 64±0,014μg/mL. Comparing the IC50 of the SCC9 with Fibroblasto EHA demonstrated the selectivity index (SI) of 2,070 and Carbo 1,865. The EHA fraction presented (0.41±0.17 μg/mg) phenol and (0.85±0.10 μg/mg) flavonoids. The LS / MS results are still being analyzed, but azelaic acid was the only substance specifically identified in EHA so far. The EHA partition does not show macroscopic changes in the animals. After analysis of the results, it can be concluded that the Equisetum hyemale stem extract has a cytotoxic effect against oral squamous cells, with the EHA fraction being the most selective. Analysis of LC mass (LC-MS/MS) is being performed to identify possible active compounds.
Fabio Hecht Castro Medeiros
Boa tarde, Lucas. Parabéns pelo trabalho. Achei muito interessante.
Algumas dúvidas:
1) Qual a diferença entre as linhagens SCC4, 9 e 25? Elas tem a mesma mutação? São derivadas de pacientes com doenças do mesmo grau?
2) Qual a importância de quantificar fenóis e flavonóides?
3) Qual a sua hipótese para explicar essa aparente contradição entre o fato do ácido azelaico ser o principal candidato a mediar o efeito citotóxico (por ser a única molécula presente unicamente em um dos extratos), mas ao mesmo tempo, ao ser purificada, apresentou IC50 maior?
4) Era esperado que o PBS causasse hemólise e a carboplatina não?
Elaine da Conceição Petronilho
Parabéns pelo trabalho! Muito interessante. Você pode me explicar como funciona o teste de MTT e por que você acha que as frações em acetato de etila obteve a maior atividade citotoxidade? Você tem ideia da classe de compostos extraídos por esse solvente?
Lucas Nicolau de Queiroz
Ola Elaine.
O MTT é um ensaio de viabilidade celular na qual nos plaqueamos as células em placa de 96 pocos mantemos na estufa por 24horas. Apos esse tempo tratamos com as substâncias a ser a analisada e mantemos mais 48 horas na estufa. Posteriormente retiramos o meio com o tratamento e adicionamos meio novo com o sal brometo de azul de tiazolil tetrazólio (MTT) e incubamos por mais 3 horas e meia. Esse sal consegue atravessar as membranas da célula e na mitocôndria ele é reduzido formando um cristal na cor roxa. Após o tempo de incubação nos retiramos o meio e adicionamos um solvente para dissolver esses cristais e quantificar através de espectrômetro. Baseado na quantidade de cristais nos analisamos a viabilidade celular.
Eu acredito que a fração de acetato apresentou uma maior citotoxidade pois ela concentrou os compostos citotoxicos do extrato bruto.
O fracionamento que realizamos separa os compostos por polaridade sendo o N-Hexano o mais polar e o acetato de etila o menos polar entre os utilizados. A classe especificas dos dos componentes separados eu nao saberia te dizer. Interessante mencionar que diversos dos compostos identificados ate o momento foram encontrados nos 3 extratos sendo o ácido azelaico o único identificado apenas na fração de acetato mas essa analise ainda esta em andamento.
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Lucas Nicolau de Queiroz
Olá Fábio, ótimas perguntas.
Sobre a primeira pergunta as linhagens de células SCC9,4 e 25, todas as 3 foram retiradas de pacientes diferentes, elas são carcinoma de células escamosas de boca e foram retiradas da língua. Elas possuem mutações diferentes e também graus diferentes entre elas.
Muito dos fenois e flavanoides são conhecidos por seus efeitos antioxidante , anti inflamatorio que sao benéficos na prevenção e tratamento de alguns tipos de cancer.
Sobre a terceira pergunta o ácido azelaico testado não foi purificado dos nossos extratos. Foi realizado a cromatografia e comparando os resultados com banco de dados nos identificamos o ácido azelaico. Posteriormente compramos o ácido azelaico da sigma e testamos. Estamos planejando correr o extrato da Equisetum hyemale com o ácido azelaico para comparar e confirmar esses dados dos banco de dados. Minha hipótese é que tenha outras substâncias que aumentam a citotoxidade do acido azelaico ( efeito sinergico) ou outras substancias mais citotoxicas ainda não identificadas no extrato.
No ensaio de hemólise era esperado que a Carboplatina e o PBS não tivesse ação hemolítica. O PBS apresentou uma maior hemólise mas essa diferença não foi significativa nesse método.