Morphological and biochemical effects of carnosic acid on human hepatocellular carcinoma HepG2 cells / Efectos Morfológicos y Bioquímicos del ácido Carnósico en Células de Carcinoma Hepatocelular Humano HepG2

ABSTRACT

Background/aim: Autophagic cell death and apoptosis of tumor cells has become one of the main objectives in cancer treatment, whereas tumor cell lines are mainly used in studies for providing important data for the evaluation of potential anti cancer substances. In this study, our objective was to evaluate morphological and biochemical changes including rate of apoptosis and Alpha Fetoprotein (AFP) levels at different concentrations of Carnosic Acid (CA) on Human Hepatocellular Carcinoma HepG2 Cells.Materials and methods: Human Hepatocellular Carcinoma (7th passage HepG2 cells) Cell lines were cultured on 11 µM D263M schott glass coverslips placed in 12-well plates and were treated with DMSO, 1, 2.5, 5 and 10 µM concentrations of CA for 24, 48 and 72 hours. Morphological and biochemical data were recorded daily including apoptosis rates demonstrated by Caspase 3, Annexin V expressions under inverted light and Immunofluorescence microscopy, then data were analyzed for statistical significance. AFP, albumin and total protein levels were analyzed spectrophotometricaly for biochemical evaluation.Results: Our results showed that CA significantly inhibited HepG2 cell proliferation in a dose and time dependant manner and significantly caused the formation of autophagic vacuoles starting from 5µM and reaching significance at 10 µM concentrations. Significant decrease was observed in AFP when 48 and 72 hours expressions were examined, with the lowest level reached at 72 hours in the 10 µM CA group. Additionally, increase in albumin levels reached significance only in the 48 h group whereas non-significant increases were also observed in 24 h and 72 h groups.Conclusion: Our current study demonstrates significant increase in apoptosis rates by Carnosic Acid mainly at 10µM concentrations, supporting its anticancer effect on HepG2 cells. These findings are also supported by changes in biochemical analyses of Albumin and AFP levels at 10 µM concentrations.

RESUMEN

Antecedentes / objetivos: La muerte celular autofágica y la apoptosis de células tumorales se ha convertido en uno de los principales objetivos en el tratamiento del cáncer, mientras que las líneas celulares tumorales se utilizan principalmente en estudios para proporcionar datos importantes para la evaluación de posibles sustancias anticancerígenas. En este estudio, nuestro objetivo fue evaluar los cambios morfológicos y bioquímicos, incluida la tasa de apoptosis y los niveles de alfa fetoproteína (AFP) a diferentes concentraciones de ácido carnósico (CA) en células de carcinoma hepatocelular humano HepG2.Materiales y métodos: Carcinoma hepatocelular humano (HepG2).Las líneas celulares se cultivaron en cubreobjetos de vidrio Schott D263M de 11 µM colocados en placas de 12 pocillos y se trataron con DMSO, concentraciones de CA 1, 2,5, 5 y 10 µM durante 24, 48 y 72 horas. Los datos morfológicos y bioquímicos se registraron diariamente, incluidas las tasas de apoptosis demostradas por Caspasa 3, las expresiones de Anexina V bajo luz invertida y microscopía de inmunofluorescencia, luego se analizaron los datos para determinar la significación estadística. Los niveles de AFP, albúmina y proteínas totales se analizaron espectrofotométricamente para evaluación bioquímica.Resultados: Nuestros resultados mostraron que CA inhibió significativamente la proliferación de células HepG2 de una manera dependiente de la dosis y el tiempo y causó significativamente la formación de vacuolas autofágicas comenzando desde 5 µM y alcanzando significancia a concentraciones de 10 µM. Se observó una disminución significativa en la AFP cuando se examinaron las expresiones de 48 y 72 horas, alcanzando el nivel más bajo a las 72 horas en el grupo de CA 10 µM. Además, el aumento en los niveles de albúmina alcanzó significación solo en el grupo de 48 h, mientras que también se observaron aumentos no significativos en los grupos de 24 hy 72 h.Conclusión: Nuestro estudio demuestra un aumento significativo en las tasas de apoptosis por el ácido carnósico principalmente a concentraciones de 10 µM, lo que respalda su efecto anticancerígeno en las células HepG2. Estos hallazgos también están respaldados por cambios en los análisis bioquímicos de los niveles de albúmina y AFP a concentraciones de 10 µM.