RESUMEN
Resumen Introducción. Dada la resistencia de Plasmodium a los medicamentos antipalúdicos, es necesario encontrar nuevas alternativas terapéuticas para su tratamiento y control. Con base en el saber indígena colombiano, se recopilaron extractos de plantas del Vaupés medio con potencial efecto antipalúdico. Objetivo. Evaluar el efecto mutagénico y genotóxico, y la expresión de los genes Rad51C, Xiap, P53 yNrf2, inducidos por cuatro extractos etanólicos con actividad anti-Plasmodium(R001, T002, T015 y T028). Materiales y métodos. Se evaluó el potencial mutagénico de cuatro extractos etanólicos con efecto antiplasmódico utilizando el test de Ames y el efecto genotóxico, con un ensayo del cometa; asimismo, se analizó la expresión de los genes Rad51C, Xiap, P53 y Nrf2 en células HepG2. Resultados. Los extractos no fueron mutágenos en la cepa TA98 de Salmonella typhimurium en presencia y ausencia de actividad metabólica de la fracción S9. En la cepa TA100, los extractos R001, T015 y T028 se comportaron como mutágenos débiles en presencia de S9, con índices mutagénicos de 1,58; 1,38; 1,53 y 1,61, respectivamente; T015 tuvo el mismo comportamiento en ausencia de S9, con un índice mutagénico de 1,36. En el ensayo del cometa, todos los extractos provocaron daño de categorías 1 o 2, con colas de cometas entre 36,7 y 51,48 µm de longitud; sin embargo, el índice dedaño genético sugirió que los tratamientos afectaron la mayoría de las células. En los genes en estudio, los extractos R001 y T028 indujeron una sobreexpresiónde 1,84 a 3,99 frente a las células sin tratar de los genes Xiap y P53. Conclusiones. Los resultados evidenciaron que el extracto T002 fue el más seguro, ya que presentó actividad anti-Plasmodium, no fue citotóxico en las células HepG2, no fue mutágeno, causó daño de categoría 1 en el ADN y no modificó la expresión de los genes evaluados.
Abstracts Introduction: Due to Plasmodium resistance to antimalarial drugs, it is important to find new therapeutic alternatives for malaria treatment and control. Based on the knowledge of Colombian indigenous communities, we collected extracts of plants with potential antimalarial effects from the middle Vaupés region. Objective: To evaluate the mutagenic and genotoxic effects, as well as the gene expression of Rad51C, Xiap, P53 and Nrf2 induced by four ethanolic extracts with antimalarial activity (R001, T002, T015 and T028). Materials and methods: We evaluated four ethanolic extracts with antimalarial activity using the Ames test to assess mutagenicity, and the comet assay on HepG2 cells to determine the genotoxicicity. We also evaluated the expression of Rad51C, Xiap, P53 and Nrf2 from HepG2 cells stimulated with the four extracts. Results: None of the four extracts was mutagenic in Salmonella typhimurium TA98 strain in the presence and absence of S9 metabolic activity. Extracts R001, T015 and T028 were weakly mutagenic on the TA100 strain in the presence of S9, with mutagenic indexes (MI) of 1.58, 1.53 and 1.61, respectively. The T015 strain showed the same behavior without S9 with an MI of 1.36. The results of the comet assay showed that the four extracts produced category 1 or 2 damage, with comets between 36.7 and 51.48 µm in length. However, the genetic damage index suggested that most of the cells were affected by the treatments. Regarding gene expression, extracts R001 and T028 induced an overexpression of genes Xiap and P53 with an 1.84 to 3.99 fold-change compared with untreated cells. Conclusions: These results revealed that the T002 extract was the safest as it had antimalarial activity and was not cytotoxic on HepG2 cells. Moreover, it was not mutagenic and it only produced category 1 damage on the DNA. Also, the extract did not induce a change in the expression of the tested genes.
Asunto(s)
Humanos , Plantas Medicinales/química , Extractos Vegetales/farmacología , Regulación de la Expresión Génica/efectos de los fármacos , Proteína p53 Supresora de Tumor/biosíntesis , Proteínas de Unión al ADN/biosíntesis , Proteína Inhibidora de la Apoptosis Ligada a X/biosíntesis , Factor 2 Relacionado con NF-E2/biosíntesis , Antimaláricos/farmacología , Plasmodium falciparum/efectos de los fármacos , Salmonella typhimurium/efectos de los fármacos , Salmonella typhimurium/genética , Solventes , Extractos Vegetales/aislamiento & purificación , Proteína p53 Supresora de Tumor/genética , Colombia , Ensayo Cometa , Etanol , Proteínas de Unión al ADN/genética , Evaluación Preclínica de Medicamentos , Proteína Inhibidora de la Apoptosis Ligada a X/genética , Factor 2 Relacionado con NF-E2/genética , Células Hep G2 , Activación Metabólica , Genes Bacterianos/efectos de los fármacos , Pruebas de Mutagenicidad , Antimaláricos/aislamiento & purificaciónRESUMEN
Sulforaphane (SFN) is a naturally occurring compound which is known to induce the phase II antioxidant genes via Nrf2 activation, although the underlying mechanism has not been fully elucidated. In this study, we investigated Nrf2 induction in response to SFN in human bronchial epithelial BEAS-2B cells and determined the signaling pathways involved in this process. SFN treatment reduced cell viability. Prior to cell death, intracellular reactive oxygen species (ROS) were generated at a high rate within a minute of commencing SFN treatment. Pretreatment with antioxidant N-acetylcysteine (NAC) blocked SFN-induced decrease in cell growth. Erk1/2 was activated within 30 min of SFN addition, whereas Akt phosphorylation did not significantly change until the first 8 hr after SFN treatment but then became substantially low until 48 hr. Inhibition of Erk1/2 phosphorylation attenuated SFN-induced loss of cell viability. Nrf2 protein levels in both nuclear and whole cell lysates were increased by SFN treatment, which was dependent on ROS production. Knockdown of Nrf2 with siRNA attenuated SFN-induced heme oxygenase-1 (HO-1) up-regulation. Induction of the Nrf2/HO-1 after SFN treatment was potently suppressed by pretreatment with NAC. Overall, our results indicate that SFN mediates antioxidative and antiproliferative responses by generating ROS in BEAS-2B cells.