Resumo
O câncer é o principal problema de saúde pública no mundo e embora avanços terapêuticos tenham sido feitos, ainda existem muitas lacunas. Nesse sentido, o objetivo do trabalho foi avaliar o efeito antitumoral de Calotropis procera, uma planta popularmente utilizada para tratar diversas doenças, especialmente relacionadas às desordens gástricas e inflamatórias. Para tal, dividimos a tese em três capítulos, sendo o primeiro uma revisão geral dos principais fitoquímicos e efeitos biológicos descritos para essa espécie vegetal. No segundo capítulo, realizamos a caracterização do extrato etanólico bruto das folhas de C. procera (CE), onde foram encontrados principalmente flavonoides, glicosídeos e cardenolídeos. Também avaliamos o potencial antitumoral de CE e das frações metanólica (MF) e acetato de etila (EAF) em células de tumor canino mamário (CMT) e osteossarcoma canino (OST). Como controle positivo foi utilizado o quimioterápico doxorrubicina. Os resultados demonstraram que o tratamento com os extratos de C. procera reduziram a viabilidade celular e proliferação de CMT e OST, refletindo no aprisionamento das células na fase G0/G1. C. procera também alterou a morfologia das células tumorais, deixando-as mais arredondadas e menores, o que é sugestivo de apoptose. De fato, mediante a análise por citometria de fluxo, foi comprovado que C. procera aumentou caspase-3, reduziu angiogênese, o processo de transição epitélio mesenquimal, e aumentou p53 nas células OST; além de reduzir PCNA nas células CMT. Por fim, no terceiro capítulo avaliamos o potencial antimetastático do extrato fenólico bruto de C. procera (CphE) em células de câncer de mama 4T1 e em tumores mamários de camundongos num modelo xenográfico. A quercetina, um dos flavonoides presentes na C. procera, foi utilizada como controle positivo. Os resultados in vitro demonstraram que CphE reduziu a viabilidade das células 4T1; os níveis de ROS; induziu apoptose; modulou as vias de crescimento celular Akt/mTOR e MAPK; reduziu migração celular; e amenizou a transição epitélio-mesenquimal. In vivo, C. procera reduziu ERK1/2 nos tumores mamários, e reduziu metástase hepática e pulmonar, através da redução de Cenpf e Twist. Todos esses resultados analisados em conjunto sugerem fortemente que C. procera apresenta um grande potencial como agente antitumoral.
Cancer is the main public health problem worldwide and although advances have been made in anticancer therapy, there are still many gaps. In this sense, our goal was to evaluate the antitumor effect of Calotropis procera, a plant popularly used to treat several diseases, especially related to gastric and inflammatory disorders. For this, we divided the thesis into three chapters. First, it was demonstrated a general review of the main phytochemicals and biological effects described for this plant. In the second chapter, it was carried out the characterization of the crude ethanolic extract of C. procera leaves (CE), where mainly flavonoids, glycosides and cardenolides were found. We also evaluated the antitumor effect of CE, methanolic (MF) and ethyl acetate (EAF) fractions of C. procera in canine mammary tumor (CMT) and canine osteosarcoma (OST) cells. As a positive control, it was used the chemotherapy drug-doxorubicin. Results demonstrated that C. procera treatment reduced the cell viability and proliferation of CMT and OST, reflecting the cell arrest in the G0/G1 phase. C. procera also altered the morphology of tumor cells, making them more round and smaller, which is suggestive of apoptosis. In fact, through flow cytometry analysis, we found that C. procera increased caspase-3, reduced angiogenesis and the mesenchymal epithelial transition, and increased p53 in OST cells; in addition to reducing PCNA in CMT cells. Finally, in the third chapter, the antimetastatic effect of crude extract phenolics from C. procera (CphE) was evaluated in 4T1 breast cancer cells and in mammary tumors of nude mice xenograft model. Quercetin - a flavonoids present in C. procera- was used as positive control. The in vitro results demonstrated that CphE reduced 4T1 cells viability and the levels of ROS, induced apoptosis, modulated Akt/mTOR, MAPK pathways, reduced cell migration, and epithelial-mesenchymal transition. In vivo, CphE reduced ERK1/2 in breast tumors, and reduced liver and lung metastasis, by reducing Cenpf and Twist. All of these results analyzed together strongly suggest that C. procera has great potential as an antitumor agent.
Resumo
Herbicides are widely used in soybean for weed control, and the selection pressure attributed to the repeated use of herbicides with similar modes of action on the same site has caused selection for resistant biotypes within and among previously susceptible species, such as Euphorbia heterophylla L., in relation to ALS enzyme inhibitors, in the states of Paraná, Rio Grande do Sul, and São Paulo, Brazil. Seeds of E. heterophylla were collected to examine possible new cases of resistant populations and to test alternative herbicide treatments to manage these populations, in the Caarapó region, State of Mato Grosso do Sul, Brazil, in areas where plants of this species have survived continuous herbicide applications. The experiment was carried out under greenhouse conditions, where biotypes with a history of suspected resistance were compared with a known susceptible biotype. Several post-emergence herbicides were sprayed at zero, one, two, four, and eight times the recommended field application rates. Twenty days after application, plants were harvested, and control percentage and fresh weight were determined to establish dose-response curves, in the aim to obtain the resistance factor using CD50 and RD50 data. The chlorimuron-ethyl resistance factor values for the control percentage and fresh weight parameters were higher than 16.5 and 16.9, respectively, while imazethapyr showed resistance factors higher than 25.0 and 23.5, respectively. The resistant biotype showed different resistance levels to chlorimuron-ethyl and imazethapyr, showing cross-resistance to the sulfonylurea and imidazolinone groups. Nevertheless, this biotype was effectively controlled by fomesafen (250 g ha-1), lactofen (120 g ha-1), flumiclorac-pentyl (40 g ha-1), glufosinate-ammonium (150 g ha-1), and glyphosate (360 g ha-1).
Os herbicidas constituem a principal medida de controle de plantas daninhas na cultura da soja, mas através da pressão de seleção, o uso contínuo e prolongado de produtos com o mesmo mecanismo de ação pode provocar a manifestação de biótipos resistentes, como ocorreu com Euphorbia heterophylla L. aos inibidores da ALS nos Estados do Paraná, Rio Grande do Sul e São Paulo. Para verificar possíveis novos casos, bem como alternativas para prevenção e manejo, foram coletadas sementes dessa espécie daninha na região de Caarapó (MS), em plantas que sobreviveram a tratamentos onde esses herbicidas foram sistematicamente aplicados nos últimos anos. Em casa-de-vegetação, comparou-se o efeito dos principais herbicidas usados em pós-emergência na cultura da soja sobre o biótipo com histórico de resistência e sobre um suscetível sendo instalado, um experimento em blocos ao acaso para cada produto (n = 4). Os herbicidas foram aplicados quando as plantas apresentavam de duas a quatro folhas verdadeiras nas doses zero, uma, duas, quatro e oito vezes a recomendação do fabricante. Aos vinte dias após a aplicação, foram avaliados parâmetros relativos ao controle e produção de fitomassa epígea com base nos valores de DC50 e GR50. Foi determinado também o fator de resistência (FR), que representa o número de vezes em que a dose necessária para proporcionar 50% de controle ou de redução na produção de fitomassa epígea do biótipo suscetível deve ser aumentada, para que possa ocorrer o mesmo efeito sobre o resistente. O biótipo resistente apresentou diferentes níveis de resistência aos herbicidas chlorimuron-ethyl e imazethapyr, demonstrando ser portador de resistência cruzada aos inibidores da ALS dos grupos das sulfoniluréias e imidazolinonas. O fator de resistência para chlorimuron-ethyl foi superior a 16,5 para a porcentagem de controle e a 16,9 para a produção de fitomassa epígea, enquanto que para imazethapyr, o fator de resistência foi superior a 25,0 e a 23,5, respectivamente. O biótipo resistente foi eficientemente controlado nos tratamentos com os herbicidas fomesafen (250 g ha-1), lactofen (120 g ha-1), flumiclorac-pentil (40 g ha-1), glufosinato de amônio (150 g ha-1) e glyphosate (360 g ha-1).
Resumo
Herbicides are widely used in soybean for weed control, and the selection pressure attributed to the repeated use of herbicides with similar modes of action on the same site has caused selection for resistant biotypes within and among previously susceptible species, such as Euphorbia heterophylla L., in relation to ALS enzyme inhibitors, in the states of Paraná, Rio Grande do Sul, and São Paulo, Brazil. Seeds of E. heterophylla were collected to examine possible new cases of resistant populations and to test alternative herbicide treatments to manage these populations, in the Caarapó region, State of Mato Grosso do Sul, Brazil, in areas where plants of this species have survived continuous herbicide applications. The experiment was carried out under greenhouse conditions, where biotypes with a history of suspected resistance were compared with a known susceptible biotype. Several post-emergence herbicides were sprayed at zero, one, two, four, and eight times the recommended field application rates. Twenty days after application, plants were harvested, and control percentage and fresh weight were determined to establish dose-response curves, in the aim to obtain the resistance factor using CD50 and RD50 data. The chlorimuron-ethyl resistance factor values for the control percentage and fresh weight parameters were higher than 16.5 and 16.9, respectively, while imazethapyr showed resistance factors higher than 25.0 and 23.5, respectively. The resistant biotype showed different resistance levels to chlorimuron-ethyl and imazethapyr, showing cross-resistance to the sulfonylurea and imidazolinone groups. Nevertheless, this biotype was effectively controlled by fomesafen (250 g ha-1), lactofen (120 g ha-1), flumiclorac-pentyl (40 g ha-1), glufosinate-ammonium (150 g ha-1), and glyphosate (360 g ha-1).
Os herbicidas constituem a principal medida de controle de plantas daninhas na cultura da soja, mas através da pressão de seleção, o uso contínuo e prolongado de produtos com o mesmo mecanismo de ação pode provocar a manifestação de biótipos resistentes, como ocorreu com Euphorbia heterophylla L. aos inibidores da ALS nos Estados do Paraná, Rio Grande do Sul e São Paulo. Para verificar possíveis novos casos, bem como alternativas para prevenção e manejo, foram coletadas sementes dessa espécie daninha na região de Caarapó (MS), em plantas que sobreviveram a tratamentos onde esses herbicidas foram sistematicamente aplicados nos últimos anos. Em casa-de-vegetação, comparou-se o efeito dos principais herbicidas usados em pós-emergência na cultura da soja sobre o biótipo com histórico de resistência e sobre um suscetível sendo instalado, um experimento em blocos ao acaso para cada produto (n = 4). Os herbicidas foram aplicados quando as plantas apresentavam de duas a quatro folhas verdadeiras nas doses zero, uma, duas, quatro e oito vezes a recomendação do fabricante. Aos vinte dias após a aplicação, foram avaliados parâmetros relativos ao controle e produção de fitomassa epígea com base nos valores de DC50 e GR50. Foi determinado também o fator de resistência (FR), que representa o número de vezes em que a dose necessária para proporcionar 50% de controle ou de redução na produção de fitomassa epígea do biótipo suscetível deve ser aumentada, para que possa ocorrer o mesmo efeito sobre o resistente. O biótipo resistente apresentou diferentes níveis de resistência aos herbicidas chlorimuron-ethyl e imazethapyr, demonstrando ser portador de resistência cruzada aos inibidores da ALS dos grupos das sulfoniluréias e imidazolinonas. O fator de resistência para chlorimuron-ethyl foi superior a 16,5 para a porcentagem de controle e a 16,9 para a produção de fitomassa epígea, enquanto que para imazethapyr, o fator de resistência foi superior a 25,0 e a 23,5, respectivamente. O biótipo resistente foi eficientemente controlado nos tratamentos com os herbicidas fomesafen (250 g ha-1), lactofen (120 g ha-1), flumiclorac-pentil (40 g ha-1), glufosinato de amônio (150 g ha-1) e glyphosate (360 g ha-1).