Antiangiogenic potential of Jatropha curcas latex in the chick chorioallantoic membrane model / Potencial antiangiogênico do látex de Jatropha curcas em modelo de membrana corioalantoica de embrião de galinha

AIMS: To perform a physicochemical and phytochemical characterization of Jatropha curcas latex and to investigate its antiangiogenic potential. METHODS: We performed an initial physicochemical characterization of J. curcas latex using thermal gravimetric analyses and Fourier Transform Infrared spectroscopy. After that, phenols, tannins and flavonoids were quantified. Finally, the potential of J. curcas latex to inhibit angiogenesis was evaluated using the chick chorioallantoic membrane model. Five groups of 20 fertilized chicken eggs each had the chorioallantoic membrane exposed to the following solutions: (1) water, negative control; (2) dexamethasone, angiogenesis inhibitor; (3) Regederm®, positive control; (4) 25% J. curcas latex diluted in water; (5) 50% J. curcas latex diluted in water; and (6) J. curcas crude latex. Analysis of the newly-formed vascular net was made through captured images and quantification of the number of pixels. Histological analyses were performed to evaluate the inflammation, neovascularization, and hyperemia parameters. The results were statically analyzed with a significance level set at p<0.05. RESULTS: Physicochemical characterization showed that J. curcas latex presented a low amount of cis-1.4-polyisoprene, which reduced its elasticity and thermal stability. Phytochemical analyses of J. curcas latex identified a substantial amount of phenols, tannins, and flavonoids (51.9%, 11.8%, and 0.07% respectively). Using a chick chorioallantoic membrane assay, we demonstrated the antiangiogenic potential of J. curcas latex. The latex induced a decrease in the vascularization of the membranes when compared with neutral and positive controls (water and Regederm®). However, when compared with the negative control (dexamethasone), higher J. curcas latex concentrations showed no significant differences. CONCLUSIONS: J. curcas latex showed low thermal stability, and consisted of phenols, tannins, and flavonoids, but little or no rubber. Moreover, this latex demonstrated a significant antiangiogenic activity on a chick chorioallantoic membrane model. The combination of antimutagenic, cytotoxic, antioxidant and antiangiogenic properties makes J. curcas latex a potential target for the development of new drugs.

OBJETIVOS: Realizar uma caracterização físico-química e fitoquímica do látex de Jatropha curcas e investigar o seu potencial antiangiogênico. MÉTODOS: foi realizada uma caracterização físico-química inicial do látex de J. curcas utilizando as análises termogravimétricas e a espectroscopia com a Transformada de Fourier. Depois disso, fenóis, taninos e flavonoides foram quantificados. Finalmente, o potencial do látex de J. curcas em inibir a angiogênese foi avaliado através do uso de modelo de membrana corioalantoica de embrião de galinha. Cinco grupos, cada um com 20 ovos de galinha fertilizados, tiveram a membrana corioalantoica exposta às seguintes soluções: (1) água, controle negativo; (2) dexametasona, inibidor da angiogênese; (3) Regederm®, controle positivo; (4) 25% de látex de J. curcas diluído em água; (5) 50% de látex de J. curcas diluído em água; e (6) látex bruto de J. curcas. A análise da rede vascular recém-formada foi feita por meio de imagens capturadas e quantificação do número de pixels. Análises histológicas foram realizadas para avaliar os parâmetros de inflamação, neovascularização e hiperemia. Os resultados foram analisados estaticamente com nível de significância estabelecido em p<0,05. RESULTADOS: A caracterização físico-química mostrou que o látex de J. curcas apresenta uma baixa quantidade de cis-1,4-poliisopreno, o que reduz sua elasticidade e estabilidade térmica. Análises fitoquímicas do látex de J. curcas identificaram uma quantidade significativa de fenóis, taninos e flavonoides (51,9%, 11,8% e 0,07% respectivamente). Usando o modelo de membrana corioalantoica de ovo de galinha embrionado, demonstrou-se o potencial antiangiogênico do látex de J. curcas. O látex induziu a diminuição da vascularização das membranas, em comparação aos grupos controle neutro e positivo (água e Regederm®). CONCLUSÕES: O látex de J. curcas apresentou baixa estabilidade térmica, ausência ou pouca quantidade de borracha e presença de fenóis, taninos e flavonoides em sua composição. Além disso, apresentou alta atividade antiangiogênica no modelo de membrana corioalantoica de embrião de galinha. A combinação de propriedades antimutagênicas, citotóxicas, anti-inflamatórias, antioxidantes e antiangiogênicas faz com que o látex de J. curcas seja um alvo potencial para o desenvolvimento de novos medicamentos.

Toxicity of Jatropha curcas L. latex in Allium cepa test / Toxicidade do látex de Jatropha curcas L. no modelo de Allium cepa

The latex obtained from Jatropha curcas (physic nut) is used in traditional medicine to treat a variety of disturbs, including burns, hemorrhoids, ringworm and ulcers. Phytochemical analyses have shown that J. curcas latex contains natural compounds with therapeutic potential. In this study, the toxicity, cytotoxicity and genotoxicity effects of J. curcas latex on the root cells of Allium cepa were examined. Onion seeds and bulbs were exposed to seven different concentrations of latex and then the roots were submitted to macro and microscopic analyses. Water and sodium azide were used as negative and positive controls, respectively. The analysis of root growth showed that J. curcas crude latex or 50% diluted is highly toxic. Cytogenetic results showed that the mitotic index of the onion roots submitted to latex treatment decreased significantly compared to the negative control, which suggests that the latex is cytotoxic. High incidence of chromosome aberrations in the cells treated with J. curcas latex was observed too, indicating that the latex also presents genotoxic effect. The analyses presented in this report suggest the toxic, cytotoxic and genotoxic effects of J. curcas latex. Then, the indiscriminate use of J. curcas latex in folk medicine could bring risk to human health.

O látex obtido de Jatropha curcas (pinhão manso) é usado na medicina tradicional para tratamento de diversos distúrbios, como queimaduras, hemorroida, micose e úlcera. Análises fitoquímicas apontaram que o látex de J. curcas contém compostos naturais com potencial terapêutico. Este estudo avaliou a toxicidade, citotoxicidade e genotoxicidade do látex de J. curcas em células da raiz de Allium cepa. Sementes e bulbos de cebola foram expostos á sete diferentes concentrações de látex e, então, as raízes foram submetidas a análises macro e microscópica. Água e azida sódica foram utilizadas como controle negativo e positivo, respectivamente. A análise do comprimento das raízes mostrou que o látex de J. curcas puro e diluído a 50% é altamente tóxico. O índice mitótico das raízes de cebola submetidas ao tratamento com o látex diminuiu significativamente comparado com o controle negativo, o que sugere que o látex é citotóxico. Uma alta incidência de aberrações cromossômicas em células tratadas com o látex de J. curcas também foi observada, indicando que o látex apresenta efeito genotóxico. Essa análise sugere que o látex de J. curcas possui efeitos tóxico, citotóxico e genotóxico, sendo que o uso indiscriminado do látex de J. curcas na medicina popular pode trazer risco à saúde humana.