Propuesta para seleccionar aceites esenciales de plantas de Colombia para investigación con base en su citotoxicidad / Proposal to select essential oils from colombian plants for research based on its cytoxicity

RESUMEN

Antecedentes Conocer la tendencia de productos de plantas a causar toxicidad en humanos es parte de la investigación orientada al descubrimiento de un medicamento natural. Las pruebas en animales son relativamente costosas, de bajo rendimiento, asociadas a sufrimiento del animal y diferencias relativas a la especie hacen difícil inferir efectos en humanos. Las pruebas en célula viva son recomendadas. Objetivo: Estudiar la tendencia a toxicidad de aceites esenciales (AE) de plantas de Colombia usando un ensayo basado en célula. Método: Los AE de 18 especies distintas de plantas fueron estudiados. Se usó el ensayo del MTT en seis líneas celulares de humano y animal derivadas de tejido normal y canceroso, las cuales se trataron antes y después de la proliferación. Los AE se organizaron en el orden de una agrupación jerárquica con base en los valores de CC50 y la sumatoria de la jerarquía ponderada en el panel de células (∑JPi) se usó como indicador de similitud. Cuanto mayor fue el valor de ∑JPi menor fue la tendencia a toxicidad. Resultados: Los AE con valores de CC50>200 µg/mL en al menos cinco condiciones experimentales presentaron valores de ∑JPi > 6,0 sugiriendo baja tendencia a toxicidad y fueron en orden descendente (∑JPi en paréntesis) Calycolpus moritzianus (O.Berg) Burret (9,7) < Psidium sartorianum (O. Berg) Nied. (8,9) < Wedelia calycina (6,5) < Lippia micromera Schauer (6,2) ≈ Piper haltonii. (6,2). AE con valores de CC50 < 100 µg/mL en cuatro o más condiciones experimentales presentaron valores ∑JPi < 4.0 sugiriendo alta tendencia a toxicidad y fueron en orden ascendente Tagetes caracasana Kunth (2,7 ­ 2,8) > Chromolaena odorata (L.) R.M.King & H.Rob. (3,0) > Ageratina aff. popayanensis (Hieron.) R.M.King & H.Rob. (3,1) > Lantana colombiana López-Pal. (3,3) >Turnera disffusa. (3,4). AE de Tagetes caracasana presentó actividad antiproliferante (CI50 42,2 y 47,9 µg/mL) sobre células humanas de cáncer de cérvix. Conclusión: El abordaje metodológico permitió identificar AE con baja y alta tendencia a toxicidad. Los resultados podrían tener valor para predecir actividad in vivo y priorizar muestras para futuras investigaciones.

ABSTRACT

Background: Part of the research process focused on discovering natural medicines is the study of products derived from plants, which may be toxic to humans. Animal-based test methods can be relatively expensive, low-throughput and associated with animal suffering, and differences in animal species may difficult to infer human health effects. Methods based on living cells are recommended. Objectives: To study the tendency to toxicity of essential oils (EOs) from plants of Colombia using a cell-based assay. Methods: EOs from different species (n = 18) of plants were included. The MTT assay was used on six human and animal cell lines derived from normal and cancerous organs, which were treated before and after proliferation. The EOs were arranged in the order of a hierarchical clustering based on their CC50 values, and the sum of weighted hierarchy across cell panel (∑iWH) was used as the similarity metric. The greater the value of ∑iWH lesser tendency to toxicity. Results: The EOs, which showed CC50 values > 200 µg/mL in at least five experimental conditions presented ∑iWH values > 5,0 suggesting lower tendency to toxicity, and they were in descending order (∑iWH in parentheses), as follows Calycolpus moritzianus (O.Berg) Burret (9,7) < Psidium sartorianum (O. Berg) Nied. 1893 (8,9) < Wedelia calcycina (6,5) < Lippia micromera Schauer (6,2) ≈ Piper haltonii Jacq. (6,2) The EOs, which showed CC50 < 100 µg/mL in four or more experimental conditions presented ∑iWH values < 4.0 suggesting higher tendency to toxicity, and they were in ascending order, as follows Tagetes caracasana Kunth (2,7 ­ 2,8) > Chromolaena odorata (L.) R.M.King & H.Rob. (3,0) > Ageratina aff. popayanensis (Hieron.) R.M.King & H.Rob. (3,1) > Lantana colombiana López-Pal. (3,3) > Turnera diffusa (3,4). EO from Tagetes caracasana Kunth presented relevant antiproliferative activity (CI50 < 50.0 µg/mL) on cells from human cervical carcinoma. Conclusions: The methodological approach allows identifying EOs with lower and higher tendency to toxicity. Data generated may be valuable for predicting in vivo toxicity and for prioritizing samples for further studies.