3.51.4.1 Potencial anticanceroso de Physalis peruviana L. Calyx
Los extractos de cáliz de Goldenberry fueron evaluados por (Ballesteros-Vivas et al., 2019e) por su capacidad para inhibir el crecimiento del adenocarcinoma de colon humano (células HT-29), así como para determinar su toxicidad potencial en fibroblastos de colon normales (células CCD-18Co). Los extractos probados obtenidos por PLE mostraron el efecto inhibidor más fuerte (IC50 = 6,17 ± 4,50 μg / mL) sobre las células HT-29 y un ligero efecto sobre la viabilidad de las células CCD-18Co (IC50 = 73,45 ± 2,13 μg / mL) a las 48 h de exposición. El índice de selectividad (SI) del extracto PLE en HT-29 con respecto a las células CCD-18Co mostró valores de 11,90 y 0,82 a las 48 y 72 h, respectivamente, lo que indica una mayor selectividad hacia las células HT-29 a las 48 h. La figura 3 muestra los cambios morfológicos en las células tratadas.
Figura 3. Imagen de microscopía óptica (× 20) que ilustra los cambios morfológicos inducidos por el extracto PLE del cáliz (10 μg / mL) en comparación con el positivo (5-FU, 50 μM ) y Control negativo en células HT-29. Los cambios morfológicos también se evaluaron a las 24, 48 y 72 h.
Reimpreso de Ballesteros-Vivas, D., Alvarez-Rivera, G., León, C., Morantes, SJ, Ibánez, E., Parada- Alfonso, F., Cifuentes, A., Valdés, A., 2019e. Bioactividad antiproliferativa contra las células de cáncer de colon HT-29 de un extracto rico en withanólidos de cáliz de baya dorada (Physalis peruviana L.) investigado por Foodomics. J. Funct. Alimentos 63.
Las propiedades anticancerígenas de los extractos de la planta entera de P. peruviana y sus órganos individuales también se han estudiado en modelos in vitro, revelando un alto potencial antiproliferativo en varias líneas celulares de cáncer humano, incluido el de colon (Demir et al., 2014; Wu et al, 2004a, 2004b, 2009). Las actividades antiproliferativas y apoptogénicas de un extracto acuoso de la fruta de P. peruviana también se determinaron contra SW480 (IC50 = 44,20 μg / mL) y SW620 (IC50 = 85,10 μg / mL) (Areiza-Mazo et al., 2013). Además, también se evaluó el efecto anticancerígeno de un extracto metanólico de ramitas de P. peruviana frente a células HCT116 que muestran una actividad importante (IC50 = 12,26 μg / ml) (Mbaveng et al., 2018). Quispe-Mauricio y col. (2009), estableció la actividad citotóxica de los extractos de hojas (IC50 = 0.35 μg / mL) y vapores (IC50 = 0.37 μg / mL) de P. peruviana sobre células HT-29, las cuales eran más activas que los compuestos antineoplásicos cisplatino y 5 FU utilizados como controles positivos. A pesar de los resultados prometedores obtenidos en células tumorales colorrectales que crecen en monocapa, se deben realizar más trabajos de investigación (por ejemplo, con modelos in vivo y otros ensayos) para estimar el parámetro farmacocinético básico a fin de establecer la concentración efectiva en condiciones fisiológicas más realistas.
Las propiedades anticancerígenas de 4βHWE y WE se han descrito en la literatura científica en diferentes líneas celulares que muestran una alta actividad citotóxica y el resto 5,6-epoxi-2-en-1-ona de su sustancia química. Las estructuras se han relacionado con la actividad biológica (Lan et al., 2009; Yen et al., 2010). Además, se ha descrito el mecanismo de acción de 4βHWE sobre la inhibición del crecimiento de células HT-29 (Park et al., 2016).
A nivel molecular, se demostró que el extracto de cáliz de P. peruviana bloquea la células en la fase S del ciclo celular, que pueden estar mediadas por PLK1, y alteran la expresión de varios genes y metabolitos relacionados con la respuesta al estrés oxidativo. En particular, el análisis transcriptómico reveló una alteración de la vía de señalización de EIF2, que es crucial para el inicio de la traducción y se regula principalmente a través de la fosforilación reversible de la subunidad eIF2α, controlando la traducción y, por lo tanto, la síntesis de proteínas. Uno de los genes más importantes que controla la actividad de eIF2 es EIF2S2, que se observó como regulado a la baja en las células tratadas, y podría explicar el efecto antiproliferativo del tratamiento con extracto de cáliz de mora dorada. El factor de transcripción ATF4, que controla los genes implicados en el transporte y el metabolismo de aminoácidos, estaba altamente regulado a la baja y se prevé que la actividad de este factor de transcripción sea inactiva. ATF4 también controla los genes implicados en el transporte y el metabolismo de aminoácidos, como las aminoacil-tRNA sintetasas localizadas en el citoplasma, y también se demostró que estaban reguladas negativamente, así como otros implicados en la vía metabólica de carga del tRNA. Estos resultados sugieren que, aunque la síntesis de proteínas parece estar reducida, la respuesta al estrés celular para restaurar la homeostasis celular no está completamente activa.
Se demostró que las vías del glutatión redox son la ruta metabólica más alterada. Su sobrerrepresentación se basa en la regulación positiva de varios genes.Dado que el glutatión es el principal responsable de la capacidad antioxidante de las células contra las especies reactivas del oxígeno (ROS), la regulación positiva de los genes alterados involucrados en la regeneración de esta forma reducida sugiere que la célula está tratando de incrementar su potencial reductor para incrementar su capacidad antioxidante. . Además, la vía de señalización de las funciones mitóticas de la quinasa tipo polo también se predijo como inactiva. Estas quinasas son una familia conservada de enzimas que desempeñan un papel importante en la progresión del ciclo celular.
Se ha sugerido que TRIB3, un gen importante regulado por ATF4, es un marcador novedoso para el pronóstico del cáncer colorrectal (Ohoka et al. , 2005), y su regulación a la baja puede explicar la actividad antiproliferativa del extracto. Otro factor de transcripción interesante que se predice como activado es el NFE2L2, que regula la expresión de varios genes implicados en la capacidad antioxidante celular de las células (Mitsuishi et al., 2012), y algunos de ellos han sido descritos en la vía de Reacciones Redox del Glutatión I. Se ha demostrado que este factor de transcripción es crucial en el efecto antitumoral del 4b-hidroxicitranólido E en las células de cáncer de mama (Peng et al., 2016).
Varios factores de transcripción implicados en diferentes aspectos de la progresión del ciclo celular Se predijo que estaban alterados, como MYC, que activa o reprime la transcripción de un gran grupo de genes involucrados en el metabolismo, la apoptosis y la síntesis de proteínas. La regulación negativa de MYC se ha relacionado con la actividad antiproliferativa de compuestos fenólicos o extractos fenólicos en diferentes modelos de células cancerosas (Manna et al., 2009; Moon et al., 2009; Valdés et al., 2012, 2015). El factor de transcripción TP53 también se predijo como activo. Algunos genes controlados por TP53 son genes proapoptóticos bien conocidos, como BAD, BAK1 y BCL2L11 (BIM), cuyos niveles de ARNm se encontraron regulados positivamente. Estos genes están involucrados en la vía apoptótica mitocondrial (o intrínseca) en respuesta al estrés celular. Otros genes importantes que se encuentran regulados negativamente pertenecen a la familia de las chaperonas. En esta línea, algunos trabajos de investigación informan que la ferina A y el 4b-hidroxicitranólido E inducen la muerte celular en las células de cáncer de mama debido a su capacidad para inhibir la proteína de choque térmico 90 (Wang et al., 2012).
Los estudios de metabolómica confirman un aumento notable en los niveles de la forma oxidada de glutatión (GSSG) en las células tratadas, en línea con los datos de transcriptómica que muestran niveles alterados de genes involucrados en la regeneración de la forma reducida, como resultado de un estrés oxidativo. Además, los niveles alterados de derivados de carnitina como acetil-, propionil- (iso) valeril-, (iso) butiril- e hidroxibutiril-L-carnitina indican desregulación en la vía catabólica de beta-oxidación de ácidos grasos en células cancerosas al tratamiento. En este sentido, se informa que el aumento de la disponibilidad de ácidos grasos en las mitocondrias aumenta la generación de anión superóxido (O2−) en las células de cáncer de colon, lo que lleva a la muerte celular inducida por apoptosis (Wenzel et al., 2005).
Se demostró que la L-fenilalanina y la L-tirosina eran los aminoácidos más alterados, seguidos de la L-valina y la L-leucina. La regulación negativa observada de genes implicados en la ruta de biosíntesis de aminoacil-tRNA a partir de los datos de transcriptómica podría explicar, hasta cierto punto, los niveles alterados de los aminoácidos antes mencionados. Este pequeño grupo de aminoácidos esenciales de cadena ramificada (Val, Leu) y aromáticos (Phe, Tyr) (BCAA y AAA, respectivamente) juega un papel importante en la degradación y el recambio de proteínas, la síntesis de glucógeno y el metabolismo energético, y se ha informado como indicadores tempranos de varias enfermedades (Chen et al., 2016).
Los datos metabolómicos también indicaron una disminución en los nucleósidos de purina como la inosina, la xantina y el monofosfato de guanosina, lo que sugiere que la vía metabólica de las purinas podría verse afectada. Los niveles más bajos de metabolito de xantina están de acuerdo con los niveles regulados a la baja de AMP. La disminución observada de los niveles de inosina podría afectar la vía de biosíntesis de aminoacil-tRNA. Los niveles elevados de los nucleósidos modificados 1-metiladenosina, generados por el procesamiento del ARNt por las metiltransferasas (Chujo y Suzuki, 2012), refuerzan esta observación de los resultados de la trascriptómica.
La desregulación en el metabolismo de los nucleósidos de pirimidina se evidencia a partir de la baja los niveles de uridina y 5′-monofosfato de uridina, y los niveles de ARNm de genes implicados en la interconversión de pirimidina ribonucleótido estaban principalmente regulados a la baja. A su vez, la regulación al alza de la uridina difosfato-N-acetilgalactosamina (UDP-GlcNAc) también podría indicar una disfunción en el metabolismo de los aminoazúcares. UDP-GlcNAc juega un papel importante en la biosíntesis de glicosaminoglicanos, proteoglicanos y glicolípidos. El deterioro de esta ruta puede provocar efectos perjudiciales sobre la señalización intracelular, el cambio térmico y el ataque proteolítico en varias proteínas diversas (Milewski et al., 2006), lo que podría contribuir a explicar el daño observado en las células HT-29 después del tratamiento con el extracto de cáliz de mora dorada.