Efeito de extratos ricos em antocianinas ou elagitaninos de amora silvestre (Morus nigra L. ), amora preta (Rubus spp), e grumixama (Eugenia brasiliensis Lam) no crescimento e na expressão de genes e miRNAs de diferentes linhagens de céluas humanas de câncer de mama / Effects of extracts rich in anthocyanins or ellagitans from mulberry (Morus nigra L. ), blackberry (Rubus spp) and grumixama (Eugenia brasiliensis Lam) on cellular growth and gene and miRNAs expression from distinctive human breast cancer cell lines

RESUMO

O câncer de mama caracteriza-se globalmente como a neoplasia de maior incidência e mortalidade na população feminina. Antocianinas e elagitaninos presentes em frutas como as berries destacam-se por seu promissor efeito protetor em diferentes estágios do desenvolvimento do câncer de mama. Grumixama (G; Eugenia brasiliensis Lam) é uma espécie de cereja nativa do Brasil que assim como as amora-preta (AP; Rubus spp) e silvestre (AS; Morus nigra L.) contém alto teor de antocianinas e elagitaninos. Poucos estudos focaram na ação anticâncer destas berries no câncer de mama. Portanto, o objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos de extratos ricos em antocianinas ou elagitaninos de G, AP e AS no crescimento e na expressão de genes e miRNAs das linhagens de células humanas de câncer de mama MCF-7 (receptor de hormônio positiva) e MDA-MB 231 (receptor de hormônio negativa). Não se observou citotoxicidade após 72 e 96 horas de tratamento com os extratos (25-200µg/mL) ricos em antocianinas (ASANT, APANT e GANT) ou elagitaninos (APELA e GELA), em ambas as linhagens celulares. Após 72 horas de tratamento, GANT e APANT induziram parada de ciclo celular em G0/G1 (12,5 e 50µg/mL, p<0,05) em células MCF-7. Após 96h, ASANT, APANT e GANT induziram parada de ciclo celular em G0/G1 (12,5 e 50µg/mL; p<0,05) nessas mesmas células. Entretanto, na concentração de 200µg/mL apenas GANT induziu parada em G0/G1 (72 e 96h; p<0,05). Em células MDA-MB 231, após 96h APANT e GANT induziram parada de ciclo celular em G0/G1 nas concentrações testadas (12,5, 50 e 200µg/mL, p<0,05), assim como ASANT nas concentrações de 12,5 e 50µg/mL (p<0,05). Em células MCF-7, após 72h APELA e GELA induziram aumento da proporção de células em subG0 (200µg/mL, p<0,05). Em MDA-MB 231, após 72 e 96h, APELA e GELA (200µg/mL) induziram aumento da proporção de células em subG0 (p<0,05) e parada em G0/G1 (p<0,05). Em células MCF-7, GANT induziu morte celular por apoptose (p<0,05) após 72 e 96h de tratamento. Entretanto, em MDA-MB 231 os extratos ricos em antocianinas não induziram morte celular. Em células MCF-7, após 96h GELA e APELA induziram principalmente necrose (p<0,05). Em MDA-MB 231, APELA e GELA induziram apoptose (p<0,05) após 72 e 96h. Em células MDA-MB 231, após 72h de tratamento foi observada inibição da proliferação celular por GELA, GANT e APELA (200µg/mL; p<0,05). Em células MDA-MB 231, 48h de tratamento com GELA; GANT e APELA (200µg/mL) aumentaram a expressão 5 genes (ESR2, FOXA1, JUN, PTGS2,VEGFA) e inibiram a expressão de 10 genes (ADAM23, ATM, BCL2, CDH1, EGF, GLI1, ID1, MKI67, SNAI2 e THBS1) correlacionados ao câncer de mama. Adicionalmente, GELA; GANT e APELA (200µg/mL) induziram aumento da expressão de miR- 210(p<0,05) e APELA (200µg/mL) reduziu a expressão de miRNA 19a/b (p<0,05) em células MDAMB 231. Coletivamente estes resultados sugerem que antocianinas de grumixama e elagitaninos de amora preta e grumixama apresentam potencial efeito protetor contra o câncer de mama. Adicionalmente, essa ação anticarcinogênica pode ser mediada por indução de morte celular, mais especificamente apoptose, redução de proliferação celular e modulação da expressão de genes e miRNAs relacionados ao câncer de mama.

ABSTRACT

Breast cancer is characterized as the neoplasia with the highest incidence and mortality rates in women worldwide. Anthocyanins and ellagitannins present in certain fruits, such as berries, stand out for their promising protective effect at different stages of breast cancer development. Grumixama (G; Eugenia brasiliensis Lam), a cherry species from Brazil, as well as blackberry (AP; Rubus spp) and mulberry (AS; Morus nigra L.) contain elevated concentrations of anthocyanins and ellagitannins. Few studies focused on the anticarcinogenic action of these berries in breast cancer development. Therefore, the aim of the present study was to evaluate the effects of extracts rich in anthocyanins or ellagitannins from G, AP and AS on cellular growth and genes and miRNAs expression in human MCF-7 (hormone receptor positive) and MDA-MB 231 (hormone receptor negative) cell lines. No cytotoxicity was observed after 72 and 96 hours of treatment with extracts rich in anthocyanin (25-200 µg/mL) (ASANT, APANT and GANT) or ellagitannins (APELA and GELA) in both cell lines. After 72 hours of treatment, GANT and APANT induced cell cycle arrest at G0/G1 (12.5µg/mL and 50µg/mL, p<0.05) in MCF-7 cells. After 96h, ASANT, APANT and GANT induced cycle arrest at G0/G1 (12.5 and 50µg/mL; p<0.05) in MCF-7 cells. However, at 200µg/mL, only GANT induced G0/G1 (72 and 96h; p<0.05). In MDA-MB 231 cells, after 96h APANT and GANT induced cell cycle arrest at G0/G1 with the three tested concentrations (12.5, 50 and 200µg/mL, p<0.05), as well as ASANT at concentrations 12,5 and 50µg/mL (p <0.05). In MCF-7 cells, after 72h APELA and GELA induced an increase in the proportion of cells in subG0 (200µg/mL, p<0.05). In MDA-MB 231, after 72 and 96h, APELA and GELA (200µg/mL) induced an increase in the proportion of cells in subG0 (p<0.05) and cell cycle arrest in G0/G1 (p<0.05). In MCF-7 cells, GANT induced apoptosis (p<0.05) after 72 and 96h of treatment. However, in MDA-MB 231, extracts rich in anthocyanins did not induce cell death. In MCF-7 cells, after 96h GELA and APELA induced mainly necrosis (p<0.05). In MDA-MB 231, APELA and GELA induced apoptosis (p<0.05) after 72 and 96h. In MDA-MB 231 cells, inhibition of cell proliferation by GELA, GANT and APELA (200?g/mL; p<0.05) was observed after 72h of treatment. In MDA-MB 231 cells, treatment for 48h with GELA, GANT and APELA (200µg) increased expression of 5 genes (ESR2, FOXA1, JUN, PTGS2, VEGFA) and inhibited expression of 10 genes (ADAM23, ATM, BCL2, CDH1, EGF, GLI1, ID1, MKI67, SNAI2 and THBS1) correlated with breast cancer. In addition, GELA; GANT and APELA (200µg/mL) induced increased expression of miR-210 (p<0.05) and APELA (200µg/mL) reduced the expression of miRNA 19a/b (p<0.05) in MDA-MB cells 231. Collectively these results suggest that anthocyanins of grumixama and ellagitannins of blackberry and grumixama have potential protective effect against breast cancer. Additionally, this anticarcinogenic action can be mediated by induction of cell death, more specifically apoptosis, reduction of cell proliferation and modulation of the expression of genes and miRNAs related to breast cancer.