Cytotoxic effects of the food bioactive compound thymoquinone in human renal cancer cells
| Autor(a) principal: | |
|---|---|
| Data de Publicação: | 2019 |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Idioma: | eng |
| Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
| Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10451/54804 |
Resumo: | Tese de mestrado, Qualidade Alimentar e Saúde, 2019, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia. |
| id |
RCAP_efcf769ec8c2899294fcd491f0b2d254 |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:repositorio.ul.pt:10451/54804 |
| network_acronym_str |
RCAP |
| network_name_str |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
| repository_id_str |
7160 |
| spelling |
Cytotoxic effects of the food bioactive compound thymoquinone in human renal cancer cellsThymoquinoneBlack cuminNigella SativaRenal cancerCytotoxicity786-ORenal cancer cellTeses de mestrado -2019Ciências da SaúdeTese de mestrado, Qualidade Alimentar e Saúde, 2019, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia.O cancro renal está entre os 10 tipos de cancro mais comuns no mundo, com um número estimado de 350.000 pessoas diagnosticadas cada ano (dados de 2013), sendo que nos países mais desenvolvidos o número de casos reportados é mais elevado. Este tipo de cancro, que afeta mais os homens que as mulheres, tem sido responsável por aproximadamente 140000 mortes por ano na Europa. O subtipo de cancro renal mais prevalente é o carcinoma renal de células claras (ccRCC), representando cerca de 70-80% dos casos diagnosticados, com uma taxa de mortalidade de cerca de 20-40%. Em Portugal, a taxa de incidência em homens e mulheres foi de 10,4 e 4,0 por 100.000 indivíduos, respetivamente (dados de 2012), correspondendo a valores inferiores aos da média europeia. Por seu lado, no caso dos Estados Unidos da América, o cancro renal é o sexto cancro mais comum nos homens e o décimo nas mulheres. Dados recentes apontam para um aumento a nível global da incidência e mortalidade de cancro renal. Têm sido descritos vários fatores de risco para esta patologia oncológica. Neste sentido, a obesidade, o fumo do tabaco e a hipertensão têm sido associados ao cancro renal e apontados como fatores que podem elevar o risco de desenvolver a doença. Não obstante, há ainda que destacar que 2-3% dos casos são de natureza hereditária, resultantes de mutações genéticas caracterizadas. No que respeita ao tratamento desta doença, a opção terapêutica mais utilizada atualmente é a chamada terapêutica direcionada (“targeted therapy”), através da utilização de fármacos que atuam em alvos biológicos selecionados. É importante referir que, na maioria dos casos, a quimioterapia clássica e a radioterapia convencional não são eficazes no tratamento do ccRCC. Neste sentido, torna-se efetivamente importante explorar outras alternativas terapêuticas para este cancro, sendo que a investigação dos possíveis efeitos antitumorais de compostos bioativos de origem natural é considerada uma opção pertinente. A timoquinona (TQ) é um composto natural encontrado nas sementes da Nigella Sativa conhecidas por cominho preto (“black cumin”/ “Black seed”). Do posto de vista nutricional, as percentagens de vitaminas, proteínas, minerais e glúcidos variam de acordo com a distribuição geográfica, o tempo de colheita e o método de cultivo da planta. As sementes têm sido usadas como especiaria na culinária, bem como na medicina popular desde há muitos anos. De facto, desde a antiguidade que estas sementes contendo a TQ têm sido utilizadas no tratamento de uma variedade de patologias variadas, que vão desde a diabetes mellitus até doenças do trato gastrointestinal. Esta semente é mais utilizada em países do Medio Oriente e na Asia, tendo-se constatado nessas regiões uma incidência menor da referida patologia oncológica. Tal como foi acima referido, a TQ é a substância que se encontra em maior quantidade na semente do cominho negro, tendo sido isolada pela primeira vez em 1963. As suas potenciais propriedades farmacológicas são, de facto, notáveis, tendo a TQ sido apontada como protetora a nível gástrico, hepático, neurológico, renal e cardíaco, para além de terem sido referenciadas propriedades analgésicas e anti-inflamatórias. No entanto, a TQ também apresenta toxicidade, sendo descritos efeitos nocivos, nomeadamente efeitos citotóxicos, genotóxicos, teratogénicos, bem como toxicidade a nível do desenvolvimento embrionário. Contudo, existem também várias evidências dos efeitos benéficos por parte da TQ num contexto oncológico, sendo eficaz em diferentes modelos de cancro, como por exemplo em cancro de mama, leucemia, cancro de cólon, entre outros. No seu conjunto, estes estudos têm sugerido que a TQ funciona como um composto anti-proliferativo, anti-angiogénico, anti-metastático e pro-apoptótico, características relevantes que suportam estudos adicionais noutros modelos de cancro, como por exemplo no cancro renal. A TQ também tem sido apontada como um composto adjuvante na terapia do cancro, uma vez que pode funcionar como citoprotector. Tem sido sugerido que a TQ protege as células de danos oxidativos resultantes dos fármacos usados em quimioterapia. Este composto bioativo tem também um potencial efeito sinérgico na desaceleração do processo de carcinogénese após exposição conjunta com agentes terapêuticos convencionais. Ainda assim, existem diversas lacunas na sua eficácia, sobretudo no seu papel ativo nos mecanismos através dos quais a TQ atua nas células cancerosas. Por outro lado, no caso do ccRCC o número de estudos com TQ disponíveis é ainda escasso. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar e caracterizar os efeitos citotóxicos induzidos pela TQ usando abordagens complementares in vitro, tendo como modelo de estudo as células renais 786-O, uma linha celular humana representativa de ccRCC. No trabalho experimental efetuado as células de ccRCC foram expostas a uma gama de concentrações de TQ (1-100 μM), durante dois períodos de tempo, de 24 e 48 horas. A utilização de diferentes tempos de incubação e níveis de concentração é importante para se obter o máximo de informação em estudos in vitro. Também a utilização de dois ensaios de viabilidade celular baseados em fundamentos metodológicos diferentes é relevante pois como é sabido cada técnica para avaliar a viabilidade celular tem as suas vantagens e inconvenientes. Em primeiro lugar, foi realizado o ensaio do Cristal Violeta (CV), um método colorimétrico que se baseia na coloração de células aderentes viáveis, uma vez que este corante tem a capacidade de se ligar ao ADN. Os resultados mostraram claramente que a TQ induziu a um decréscimo da viabilidade celular dependente da concentração e do tempo de exposição. Com este ensaio, os valores de IC50 obtidos foram 10,8 μM e 3,8 μM para as 24 e 48 h de exposição, respetivamente. De seguida, procedeu-se ao ensaio de redução do MTS. Esta técnica baseia-se na redução enzimática do composto tetrazólio MTS na mitocôndria das células viáveis. Com esta técnica a TQ também revelou ser citotóxica para as células 786-O, sendo os valores de IC50 um pouco mais elevados (12,9 μM e 8,4 μM para as 24 e 48 h). Procurou-se neste trabalho também avaliar o papel do tratamento com glutationa reduzida (GSH) na citotoxicidade da TQ (20-100 μM). Os resultados obtidos mostram claramente um papel relevante da co-incubação com GSH (1,0 mM), mostrando um aumento marcado da viabilidade celular das células 786-O com significado estatístico. Este aumento poderá ser uma consequência da conjugação extracelular da TQ ou, em alternativa, o resultado do poder antioxidante da GSH, algo amplamente descrito na literatura. O impacto da TQ na distribuição do ciclo celular foi avaliado seguidamente usando citometria de fluxo. Os resultados obtidos apontam para um aumento da percentagem das células em fase sub-G1, o qual foi mais evidente para o tempo de incubação de 48 horas e para concentrações de TQ > 20 μM. Os resultados foram confirmados pelo ensaio Anexina V/PI, tendo-se verificado um aumento da percentagem de células apoptóticas dependente da concentração de TQ. A indução de apoptose pela TQ poderá ser uma consequência de processos de regulação de proteínas pró-apoptóticas/anti-apoptóticas. No entanto, a indução de espécies reativas de oxigénio pela TQ deverá ser também considerada neste contexto. Em resumo, os resultados obtidos no âmbito deste estudo mostram claramente que a TQ tem um potencial citotóxico importante em células de ccRCC, mostrando propriedades antitumorais que suportam uma investigação mais aprofundada com vista a uma possível utilização na terapêutica do cancro renal. No entanto, estudos adicionais são necessários para se compreender melhor os mecanismos apoptóticos subjacentes, bem como as consequências da combinação da TQ com os fármacos de primeira linha usados nos dias de hoje para o cancro renal.Kidney cancer is among the 10 most common cancers. In most cases, classical chemotherapy and radiotherapy are not effective in the treatment of clear cell renal carcinoma (ccRCC). In view of this, it is important to explore other pharmacological options, namely to study the effects of bioactive compounds of natural origin. Thymoquinone (TQ) is a natural compound found in the seeds of Nigella Sativa. These seeds have been used as a spice in cooking as well as in folk medicine. Although there are several reports on TQ effects in different types of cancer cell models, there are still some gaps. Particularly, in the case of ccRCC, the number of reports available is scarce. In view of this, the aim of this work was to evaluate the cytotoxic effects induced by TQ using in vitro complementary approaches in 786-O renal cancer cells, a representative human cell line of ccRCC. The cells were exposed to a range of TQ concentrations (1-100 µM) for 24 and 48 hours. Two cell viability assays were used. Firstly, the Crystal Violet (CV) assay was performed, clearly showing that TQ decreased cell viability in a concentration and time-dependent manner. With this assay the IC50 values obtained were 10.8 and 3.8 μM for 24 and 48 h, respectively. Using the MTS assay, a tetrazolium reduction-based method, TQ also proved to be cytotoxic to 786-O cells, the IC50 values being slightly higher (12.9 and 8.4 μM for 24 and 48 h, respectively). In addition, co-incubation of reduced glutathione (GSH) with TQ resulted in a significant increase in 786-O cell viability. Furthermore, the impact of TQ in the cell cycle distribution using flow cytometry was evaluated using flow cytometry. The results obtained pointed to an increase in the sub-G1 phase. The results were confirmed by the Annexin V/PI assay which indicated a concentration-dependent increase in the percentage of apoptotic cells. Overall, these findings show that TQ presents an important cytotoxic potential on ccRCC cells that warrants further investigation.Oliveira, NunoFernandes, Ana SofiaRepositório da Universidade de LisboaJackson, Constance Victoria Garrido2022-10-17T14:27:40Z2019-05-062019-05-06T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/54804TID:202272494enginfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-08T17:01:17Zoai:repositorio.ul.pt:10451/54804Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T22:05:30.175264Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
| dc.title.none.fl_str_mv |
Cytotoxic effects of the food bioactive compound thymoquinone in human renal cancer cells |
| title |
Cytotoxic effects of the food bioactive compound thymoquinone in human renal cancer cells |
| spellingShingle |
Cytotoxic effects of the food bioactive compound thymoquinone in human renal cancer cells Jackson, Constance Victoria Garrido Thymoquinone Black cumin Nigella Sativa Renal cancer Cytotoxicity 786-O Renal cancer cell Teses de mestrado -2019 Ciências da Saúde |
| title_short |
Cytotoxic effects of the food bioactive compound thymoquinone in human renal cancer cells |
| title_full |
Cytotoxic effects of the food bioactive compound thymoquinone in human renal cancer cells |
| title_fullStr |
Cytotoxic effects of the food bioactive compound thymoquinone in human renal cancer cells |
| title_full_unstemmed |
Cytotoxic effects of the food bioactive compound thymoquinone in human renal cancer cells |
| title_sort |
Cytotoxic effects of the food bioactive compound thymoquinone in human renal cancer cells |
| author |
Jackson, Constance Victoria Garrido |
| author_facet |
Jackson, Constance Victoria Garrido |
| author_role |
author |
| dc.contributor.none.fl_str_mv |
Oliveira, Nuno Fernandes, Ana Sofia Repositório da Universidade de Lisboa |
| dc.contributor.author.fl_str_mv |
Jackson, Constance Victoria Garrido |
| dc.subject.por.fl_str_mv |
Thymoquinone Black cumin Nigella Sativa Renal cancer Cytotoxicity 786-O Renal cancer cell Teses de mestrado -2019 Ciências da Saúde |
| topic |
Thymoquinone Black cumin Nigella Sativa Renal cancer Cytotoxicity 786-O Renal cancer cell Teses de mestrado -2019 Ciências da Saúde |
| description |
Tese de mestrado, Qualidade Alimentar e Saúde, 2019, Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia. |
| publishDate |
2019 |
| dc.date.none.fl_str_mv |
2019-05-06 2019-05-06T00:00:00Z 2022-10-17T14:27:40Z |
| dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| format |
masterThesis |
| status_str |
publishedVersion |
| dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://hdl.handle.net/10451/54804 TID:202272494 |
| url |
http://hdl.handle.net/10451/54804 |
| identifier_str_mv |
TID:202272494 |
| dc.language.iso.fl_str_mv |
eng |
| language |
eng |
| dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
| dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação instacron:RCAAP |
| instname_str |
Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação |
| instacron_str |
RCAAP |
| institution |
RCAAP |
| reponame_str |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
| collection |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
| repository.name.fl_str_mv |
Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação |
| repository.mail.fl_str_mv |
|
| _version_ |
1799134607142027264 |