Bonellia albiflora: Una planta medicinal maya que induce la apoptosis en células cancerosas

Abr 26, 2021
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Abstract

Se han realizado pocos estudios sobre la flora medicinal de la Península de Yucatán en México en busca de nuevos agentes terapéuticos, en particular contra el cáncer. En este trabajo evaluamos el potencial citotóxico del extracto de Bonellia albiflora, planta utilizada en la medicina tradicional maya para el tratamiento de lesiones crónicas de la boca. Realizamos los extractos metanólicos de diferentes partes de la planta mediante extracción con el equipo Soxhlet. Realizamos fracciones líquido-líquido de cada extracto con disolventes de polaridad creciente. Se evaluó la actividad citotóxica de todos los extractos y fracciones frente a cuatro líneas celulares de cáncer humano y una línea celular normal mediante un ensayo de reducción del colorante de tetrazolio (MTT) en placas de cultivo celular de 96 pocillos. El extracto metanólico de corteza de raíz poseía una actividad citotóxica mucho mayor en la línea celular de cáncer orofaríngeo humano (KB); su fracción hexánica concentraba los metabolitos activos e inducía la apoptosis con la activación de las caspasas 3 y 8. Los resultados demuestran el potencial citotóxico de la fracción hexánica de B. albiflora y fundamentan la importancia del estudio de las plantas medicinales tradicionales mayas.

1. Introducción

La medicina tradicional es una práctica que ha sido realizada desde la antigüedad hasta nuestros días por los habitantes de los pueblos indígenas de México, entre los que se encuentra la población maya de la Península de Yucatán en México. En la medicina tradicional maya, las plantas tienen una gran importancia, lo que puede considerarse una prueba de su eficacia para el control de muchos tipos de enfermedades. Asimismo, constituyen una de las alternativas más importantes para el cuidado de la salud, sobre todo, en comunidades donde los servicios de salud primaria no son accesibles. Además, pueden ser aprovechados ampliamente como un recurso natural renovable. Junto con lo descrito anteriormente, la medicina tradicional de los pueblos indígenas fue reconocida por la Organización Mundial de la Salud (OMS), lo que provocó un fuerte impulso hacia la investigación de las plantas medicinales.

La literatura etnobotánica maya en su mayoría está compuesta por estudios históricos o descriptivos, en cuyo contenido predomina un compendio de enfermedades y tratamientos conocidos por los curanderos mayas de distintas épocas . Los mayas conocían y trataban distintas enfermedades, entre ellas las de origen infeccioso (infecciones intestinales, dermatitis infecciosa e infecciones respiratorias), las crónicas (asma, fatiga, nefritis e hipertensión) y las de tipo psicológico (insomnio, nerviosismo e histeria). Además, curaban otras enfermedades como las siguientes: abscesos; callos; callos, protuberancias duras; pólipos; tumores; y verrugas o llagas, generalmente tangibles o visibles en la piel.

En la medicina tradicional maya de la Península de Yucatán, se conoce como «cáncer» a una enfermedad o conjunto de enfermedades que pueden manifestarse como una afectación de la piel o de la masa muscular subyacente, o una afectación en forma de dolor en algún órgano interno. El término alude a una enfermedad de difícil curación o de aspecto desagradable (cuando afecta a la piel); si se trata de un cáncer interno, el aspecto del paciente revela la enfermedad. Los antiguos pobladores asignaron nombres en la lengua maya a este conjunto de síntomas; en la lengua maya, el «cáncer» se conoce como «tsunuz» o «tsunuztacan», y las protuberancias duras o tumores se conocen como «chu’uchum» .

Estudios anteriores han demostrado que los extractos de plantas utilizados en la medicina tradicional maya para el tratamiento de los signos y síntomas sugestivos de cáncer poseen actividad citotóxica . Asimismo, dos estudios realizados sobre dos especies del género Bonellia (Bonellia macrocarpa y Bonellia flammea) de la Península de Yucatán revelan la presencia de nuevos compuestos, como agentes activos con actividad anticancerígena . En este contexto, la Península de Yucatán cuenta con cinco especies del género Bonellia, entre las cuales las especies B. macrocarpa, B. flammea y B. albiflora son empleadas en la medicina tradicional maya para el tratamiento de las afecciones de tipo dermatológico . De estas tres especies, sólo B. albiflora no ha sido objeto de ningún estudio fitoquímico o de actividad biológica. B. albiflora se denomina «Si’ik» en la medicina tradicional maya y se utiliza como antitusivo para el tratamiento de heridas cutáneas y bucales y para aliviar el dolor de muelas . En este trabajo nos propusimos evaluar el potencial citotóxico de los extractos orgánicos de B. albiflora.

2. Materiales y métodos

2.1. Material vegetal

Bonellia albiflora (Lundell) B. Ståhl y Källersjö se recolectó en diferentes localidades del Estado de Yucatán, México, durante el verano de 2010. El material vegetal fue identificado y autentificado por taxónomos del Departamento de Recursos Naturales del Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY).

2.2. Productos químicos

Medio de Eagle modificado de Dulbecco (DMEM), suero fetal bovino (FBS) inactivado por calor, y penicilina y estreptomicina (PS) fueron adquiridos de Gibco, Carlsbad, CA, USA. El bromuro de 3-(4-5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difenil tetrazolio (MTT), el dimetilsulfóxido (DMSO) y el etopósido se compraron a Sigma, St. Los kits de ensayo de caspasas y el kit de escalado de ADN apoptótico se adquirieron de BioVision Research Products, Palo Alto, CA, EE.UU.

2.3. Extracción y fraccionamiento

Cada parte vegetal fue separada, secada y pulverizada. El polvo seco del material vegetal separado (100 g) se extrajo exhaustivamente utilizando un aparato Soxhlet a 60°C de temperatura con metanol (500 mL). Los sobrenadantes se filtraron y se evaporaron al vacío mediante un rotaevaporador para obtener un extracto seco. El extracto de metanol de cada material vegetal (10 mg) se suspendió en 20 mL de metanol : agua (1 : 3) y se extrajo sucesivamente utilizando 50 mL de disolventes de polaridad creciente: hexano, diclorometano y acetato de etilo, de manera que el extracto residual final fue una fracción acuosa. Se obtuvo la huella del extracto activo de hexano (5 mg) para la cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS).

2.4. Líneas celulares y cultivo

Líneas celulares de carcinoma orofaríngeo (KB ATCC-CCL-17), carcinoma laríngeo (Hep-2), adenocarcinoma de cuello uterino (HeLa ATCC-CCL-2) y carcinoma escamoso de cuello uterino (SiHa ATCC-CCL-35), así como una línea celular normal, riñón celular canino (MDCK ATCC-CCL-34), de la American Type Culture Collection (ATCC), fueron amablemente facilitadas por Verónica Vallejo-Ruíz del Centro de Investigación Biomédica del Este-IMSS. Las células se cultivaron en medio DMEM, que contenía un 10% de SFB suplementado con 100 unidades/mL de penicilina G y 100 μg/mL de estreptomicina en un 5% de CO2-95% de aire humidificado a 37°C.

2.5. Ensayo de citotoxicidad

La citotoxicidad se determinó mediante el ensayo MTT según el método descrito por Denizot y Lang con algunas modificaciones. Brevemente, se sembraron células viables de cada línea celular en una placa de 96 pocillos y se incubaron durante 24-48 h. Cuando las células alcanzaron >70% de confluencia, se sustituyó el medio y se trataron las células con el extracto disuelto en DMSO (concentración máxima de 0,05%) a 2,34 a 300 g/mL. Tras 48 h de incubación, se añadieron 10 μL de MTT (5 mg/mL) a cada pocillo y se incubaron a 37°C durante 4 h. Se eliminó el medio y el precipitado de formazán se disolvió en 100 μL de isopropanol acidificado (HCl 0,4 N). La densidad óptica se determinó con un espectrofotómetro a 540 nm. Las células tratadas con DMSO al 0,05% y docetaxel se utilizaron como controles negativos y positivos, respectivamente. La concentración del extracto que mató al 50% de las células (CC50) se calculó con el software GraphPad Prism 4.00. Todas las determinaciones se realizaron por triplicado. Se utilizó la línea celular MDCK para evaluar el índice selectivo (IS) de los extractos. El IS se define como la relación entre la actividad citotóxica de las líneas celulares normales y las cancerosas.

2,6. Análisis GC-MS

La separación cromatográfica se realizó mediante análisis GC-MS en un cromatógrafo de gases Agilent, modelo 6890N, acoplado a un detector selectivo de masas, modelo 5975B. Los compuestos se separaron en una columna capilar DB-5 ms (30 m × 0,32 mm i.d., 0,25 μm de espesor de película) (J&W Scientific, Folsom, CA, USA). Se inyectó un microlitro de la muestra en la GC-MS utilizando el modo de división (50 : 1). La temperatura del inyector fue de 250°C. La temperatura de la columna se programó como sigue: temperatura inicial a 160°C durante 3 min, 10°C/min a 240°C, 240°C durante 2 min, 5°C/min a 250°C, 250°C durante 10 min, 5°C/min a 300°C y 300°C durante 10 min. Las condiciones del detector de masas fueron las siguientes: modo de impacto electrónico (EI) a 70 eV; temperatura de la fuente: 230°C; velocidad de barrido 1 barrido/s; rango de adquisición de masas: 20-600 amu; retraso del disolvente, 4 min. El gas portador fue helio a 1 mL/min. Los componentes volátiles se identificaron provisionalmente comparando sus espectros de masas con la base de datos de referencia estándar del NIST, versión NIST 05 para Windows. El Dr. Peraza-Sánchez facilitó amablemente un estándar auténtico de compuesto de bonediol del CICY.

2.7. Análisis de la fragmentación del ADN

La fragmentación del ADN se determinó según el método descrito por Tong et al. . Brevemente, las células se trataron con el extracto a 10 y 50 μg/mL y se incubaron durante 6, 12 y 24 h. Tras la incubación, las células se cosecharon por centrifugación y se lavaron dos veces en PBS frío. Se utilizó un kit de extracción de ADN apoptótico (BioVision apoptotic DNA ladder extraction kit) para aislar el ADN según el protocolo del fabricante; el ADN de las muestras se separó en un gel de agarosa al 1,5% que contenía 1 μg/mL de bromuro de etidio. Las bandas de ADN se visualizaron bajo iluminación ultravioleta y se fotografiaron.

2.8. Ensayos de las actividades de las caspasas

Las actividades de las caspasas 3, 8 y 9 se realizaron utilizando el kit de ensayo colorimétrico FLICE/Caspase, siguiendo los protocolos del fabricante. Brevemente, las células tratadas con 10 o 50 μg/mL de extracto durante 6, 12 o 24 h se cosecharon, se lavaron con PBS y se centrifugaron a 800 ×g durante 10 minutos a 4°C. Los pellets de células se resuspendieron en 50 μL de tampón de lisis y se incubaron en hielo durante 10 min antes de centrifugarse a 10.000 ×g durante 1 min. El sobrenadante se recogió en un tubo de 1,5 mL y se mantuvo en hielo. Después de medir la concentración de proteínas, se disolvieron 200 μg de proteínas en 50 μL de tampón de lisis celular. A cada muestra se le añadió el tampón de reacción con 10 mM de DDT. Por último, se añadió a las muestras un sustrato específico para cada caspasa (DEVD-ρNA, IETD-ρNA y LEHD-ρNA), se incubó a 37 °C durante 1 h y se leyó a 405 nm. La actividad enzimática se expresó en forma de pliegues sobre la muestra de control.

3. Resultados y discusión

3.1. Los resultados de citotoxicidad de los extractos metanólicos

Los resultados de citotoxicidad de los extractos metanólicos de diferentes partes de B. albiflora se resumen en la Tabla 1. El extracto metanólico de la corteza de la raíz mostró la actividad citotóxica más interesante en comparación con los extractos de las hojas y la corteza del tallo de B. albiflora, con un CC50 de 12-31 μg/mL en las cuatro líneas celulares de cáncer humano. La línea celular KB mostró una mayor sensibilidad al extracto con un CC50 de 12,64 μg/mL. La línea celular de riñón canino no tumoral MDCK fue menos sensible a los efectos del extracto con un IS de >5 en las líneas celulares evaluadas (Tabla 1). El Instituto Nacional del Cáncer de los Estados Unidos (NCI) ha propuesto que los extractos crudos con potencial actividad citotóxica son aquellos que presentan un CC50 de ≤30 μg/mL; por lo tanto, este extracto fue identificado como importante para futuros estudios . Estos datos son similares a los obtenidos en los extractos metanólicos activos de B. macrocarpa-root sobre líneas celulares humanas: KB, adenocarcinoma de próstata (PC3), carcinoma escamoso de cuello uterino (SiHa), adenocarcinoma de mama (MCF-7), adenocarcinoma de cuello uterino (HeLa) y carcinoma de laringe (Hep-2) .

Extracto Líneas celulares líneas celulares CC50 μg/mL (índice selectivo)
MDCK KB HeLa Hep-2 SiHa
Hojas 91.39 23,85 (3,83) 47,05 (1,94) 35,20 (2,59) 47,45 (1,92)
Corteza del tallo 249.40 62,30 (4,00) NA 72,30 (3,45) NA
Corteza de raíz 173.52 12,64 (13,72) 31,85 (5,44) 35,34 (4,91) 31,50 (5,50)
Docetaxel 1,10 0,23 (4.78) 0,20 (5,50) 0,08 (13,75) 0,32 (3,43)
NA: sin actividad > 200 μg/mL.
Tabla 1
Citotoxicidad (CC50) de los extractos metanólicos de B. albiflora.

El extracto de hojas fue el segundo en mayor actividad, sólo sobre la línea celular KB con un CC50 de 23.85 μg/mL según los criterios del NCI, seguido por el del extracto de la corteza del tallo, que fue menos citotóxico para las líneas celulares KB y Hep-2.

3.2. Actividad citotóxica de las fracciones

Los extractos metanólicos de diferentes partes de la planta se fraccionaron con disolventes de polaridad creciente para posteriores estudios de citotoxicidad en las líneas celulares. La fracción hexánica obtenida del fraccionamiento líquido-líquido del extracto metanólico de la corteza de la raíz (HFBa) presentó efectos citotóxicos superiores a los del extracto original, con un CC50 entre 2 y 27 μg/mL en las distintas líneas celulares (Tabla 2). El IS de la fracción hexánica también mejoró en comparación con el extracto original en las líneas celulares evaluadas (IS = 5-54). Las fracciones metanólicas de los extractos de corteza y hojas no fueron activas a concentraciones de >200 μg/mL (datos no mostrados).

Extracto Líneas celulares CC50 μg/mL (índice selectivo)
MDCK KB HeLa Hep-2 SiHa
Hexano 148.48 2.73 (54.38) 14.29 (10.39) 15.48 (9.59) 27.02 (5.49)
Diclorometano NA NA NA NA NA
Acetato de etilo NA NA NA NA NA
Acuosa NA NA NA NA NA
Bonediol 139.71 80.60 (1.73) 115.45 (1.21) 92.50 (1.51) 54.40 (2,56)
Docetaxel 1,10 0,23 (4,78) 0,20 (5,50) 0,08 (13,75) 0,32 (3.43)
NA: sin actividad > 200 μg/mL.
Tabla 2
Citotoxicidad de las fracciones orgánicas del extracto metanólico de B. albiflora y bonediol.

Previamente, realizamos un estudio bioguiado para evaluar la actividad antiproliferativa de B. macrocarpa, obteniendo el aislamiento del compuesto bonediol, que mostró una actividad moderada en líneas celulares de cáncer . Sin embargo, el presente estudio no mostró efectos citotóxicos con HFBa comparables a los del extracto metanólico original en las líneas celulares evaluadas (Tabla 2). Una explicación a estos resultados puede ser que el bonediol inhibe algún punto de la proliferación celular (ciclo celular o replicación del ADN), mientras que los efectos que se observan en el ensayo citotóxico son de daño o toxicidad general (apoptosis o necrosis).

El HFBa presentó mejores efectos citotóxicos en comparación con el bonediol y fue más selectivo hacia el tumor que hacia las células normales; el IS se considera un indicador de actividad biológica y no está relacionado con la citotoxicidad si el IS es >10 . En este sentido, sólo HFBa satisfizo estos criterios y fue más potente en la línea celular KB con un CC50 de 2,73 μg/mL; esta línea celular está relacionada con el cáncer oral y está de acuerdo con el uso de la planta en la medicina tradicional maya para las lesiones orales crónicas , término que podría estar relacionado con el cáncer.

3.3. Análisis GC-MS

La identificación y el análisis químico de la fracción bioactiva de hexano por GC-MS se muestra en la Tabla 3. El cromatograma reveló un total de ocho picos, seis de los cuales fueron identificados por la base de datos: ácido dodecanoico; ácido tridecanoico; ácido 2-nonil-malónico, éster dimetílico; estigmasta-7,16-dien-3-ol; 9,19-Cyclo-lanost-24-en-3-ol; y bonediol. Este último fue identificado por el tiempo de retención y la comparación del espectro de masas de un estándar auténtico previamente aislado de B. macrocarpa . Los principales componentes encontrados fueron los siguientes Ácido 2-nonil-malónico, éster dimetílico (37,39%), seguido de estigmasta-7,16-dien-3-ol (13,63%), ácido dodecanoico (13,22%), 9,19-Cyclo-lanost-24-en-3-ol (9,90%), y bonediol (8,98%). Los componentes no identificados con tiempos de retención de 8,092 (6,22%) y 14,207 (5,38%), así como el ácido n-tridecanoico (5,25%), fueron compuestos menores en el HFBa (Figura 1).

Número máximo. Tiempo de retención (min) Pico relativo (%) (abundancia relativa %) Componente
1 5.802 13.221 200 (10), 171 (10), 157 (30), 143 (10), 129 (40), 115 (20), 101 (15), 85 (30), 73 (100), 60 (85), 43 (70), 29 (40). Ácido dodecanoico
2 7,012 5.256 214 (10), 185 (10), 171 (35), 157 (5), 143 (5), 129 (40), 115 (25), 97 (15), 85 (20), 73 (95), 60 (85), 43 (70), 29 (35). Ácido tridecanoico
3 8,091 6,222 208 (19), 166 (13), 152 (100), 137 (18), 121 (6), 107 (5), 91 (13), 77 (13), 55 (5), 41 (13), 28 (19). Sin identificar
4 9,826 37,396 259 (5), 156 (7), 145 (70), 132 (100), 113 (13), 100 (20), 87 (18), 69 (16), 55 (33), 41 (31), 29 (13). Ácido 2-nonil-malónico, éster dimetílico
5 14.1927 5.381 350 (100), 209 (80), 195 (24), 179 (48), 164 (12), 151 (16), 136 (2), 75 (8), 57 (8), 43 (20), 28 (26). Sin identificar
6 16.389 8,983 294 (70), 209 (13), 179 (10), 153 (100), 139 (5), 123 (20), 77 (9), 41 (20). Bonediol
7 37,548 13.634 412 (22), 369 (10), 341 (10), 300 (15), 271 (80), 246 (20), 207 (90), 173 (10), 147 (40), 107 (43), 81 (75), 55 (80), 43 (100), 28 (40). Estigmasta-7,16-dien-3-ol
8 39.632 9.907 426 (25), 411 (100), 393 (45), 259 (10), 215 (10), 187 (15), 173 (15), 161 (15), 135 (25), 109 (40), 69 (90), 55 (40), 41 (45). 9,19-Cyclo-lanost-24-en-3-ol
Tabla 3
Composición química de la fracción de hexano de B. albiflora.

Figura 1

Cromatografía de gases de HFBa.

Bonediol fue aislado del extracto metanólico de las raíces de B. macrocarpa como componente bioactivo. En este trabajo se detectó la presencia de este compuesto a una baja concentración, por lo que podría ser referido como un posible marcador quimiotaxonómico. Adicionalmente, en otras especies como B. pungens, se ha aislado un triterpeno , y de B. ruscifolia se han aislado dos triterpenos, sin reportes de actividad biológica . En este trabajo, sólo hemos encontrado evidencia de la presencia de un triterpeno derivado del lanosterol en la fracción hexánica activa. Además, detectamos un esterol ubiquitinado, un derivado del estigmasterol. Hasta donde sabemos, es la primera vez que se informa de ambos compuestos en este género.

En los últimos años, no sólo se ha hecho más frecuente el estudio de los compuestos médicamente bioactivos de las plantas, sino también el de los propios extractos vegetales o de la mezcla de compuestos que juntos podrían producir una actividad biológica mejor que la exhibida por un solo compuesto. En este trabajo se describen los componentes como la huella digital de HFBa realizada por GC-MS para futuras estandarizaciones.

3.4. Fragmentación del ADN

Observamos que el extracto de metanol de las raíces de B. albiflora mostró una morfología típica de apoptosis (datos no mostrados) en líneas celulares KB. Del mismo modo, se demostró que el HFBa induce una morfología apoptótica en las líneas celulares KB. Estos resultados nos llevaron a evaluar si la fracción hexánica que demostró mayor citotoxicidad y características morfológicas de apoptosis en la línea celular KB podría inducir este proceso; así, evaluamos la fragmentación del ADN, típica del proceso de apoptosis. La fragmentación del ADN se registró de menor a mayor magnitud dentro de un rango de concentración de tratamiento de 10 o 50 μg/mL y un rango de tiempo de incubación de 6-24 h. La figura 2 muestra la fragmentación típica del ADN en las células KB tras el tratamiento con 50 μg/mL de HFBa y un periodo de incubación de 18 h. Varios estudios han demostrado el efecto apoptótico de ciertos extractos metanólicos de plantas. Sin embargo, pocos estudios han investigado las características químicas de los compuestos que pueden poseer esta actividad. En esos pocos estudios, se encontró generalmente que las fracciones orgánicas de baja polaridad son las responsables del efecto apoptótico sobre las líneas celulares, coincidiendo con los resultados obtenidos en este estudio.

Figura 2

Efecto del extracto de raíz de Bonellia macrocarpa en hexano sobre la fragmentación del ADN en células KB. Tras el tratamiento de las células con una concentración de 50 μg/mL de B. macrocarpa durante 12 h, se aisló el ADN y se separó en un gel de agarosa al 1,5%. El ADN se tiñó con bromuro de etidio y se visualizó bajo luz UV. Carriles 1 a 4: carril 1 (control negativo): ADN recogido de células KB no tratadas después de 18 h; carril 2 (control positivo): ADN recogido de células KB tratadas con 50 μg/mL de etopósido después de 18 h; carril 3: ADN recogido de células KB tratadas con 50 μg/mL de extracto después de 18 h; carril 4: Marcador de peso molecular del ADN.

Se desconoce si los compuestos del HFBa son responsables de la inducción de la apoptosis, pero no puede atribuirse a un solo compuesto como el bonediol que, aunque está presente en el extracto, requiere altas concentraciones para inducir la apoptosis (datos no mostrados), a diferencia del HFBa, que induce la fragmentación del ADN a 10 μg/mL. En relación con lo anterior, además del bonediol, informamos de la presencia de ácido dodecanoico y un derivado del estigmasterol como componentes del HFBa. Estos compuestos se han asociado a la actividad citotóxica observada para la fracción hexánica del Crocus sativus . Además, algunos autores han demostrado que los derivados del estigmasterol mostraron una actividad citotóxica significativa en líneas celulares de cáncer que dependían de la apoptosis . En particular, el espinasterol (estigmasta-7, 22-dien-3beta-ol) ha demostrado una disminución de la incidencia de los tumores de piel in vivo . De hecho, el espinasterol y el derivado reportado en este estudio difieren en el doble enlace en la posición 22 en el espinasterol y en la posición 16 para el derivado del estigmasterol. Tal vez, el estigmasterol-7, 22-dien-3beta-ol podría contribuir a la actividad citotóxica observada en este estudio. Además, se sabe que los lanostanos son un grupo de triterpenoides tetracíclicos derivados del lanosterol, que tienen múltiples actividades contra las células cancerosas, incluida la inducción de la apoptosis . Posiblemente, los compuestos del tipo lanostano y estigmasterol reportados en la fracción activa del hexano tienen un grado de actividad citotóxica y un efecto de inducción de la apoptosis. Es probable que varios compuestos presentes en la fracción de hexano actúen de forma sinérgica para inducir citotoxicidad y apoptosis.

3.5. Análisis de la Actividad de las Caspasas

Para conocer si el mecanismo de activación de la fragmentación del ADN fue inducido por la activación de la apoptosis a través de la vía intrínseca o extrínseca, se evaluó la actividad de las caspasas característica de cada una. Los períodos de incubación fueron de 2, 4, 6 y 12 h para obtener un perfil de activación. La caspasa 8 se activó tras 6 h de tratamiento con 50 μg/mL de HFBa; el aumento fue tres veces mayor en comparación con las células de control sin tratamiento (control negativo) (Figura 3). No se observó ningún aumento en la activación de la caspasa 8 en los períodos de incubación de 2, 4 y 12 h. La caspasa 9 no se activó en las células KB tras el tratamiento con 50 μg/mL de HFBa durante 2-12 h, lo que sugiere una falta de activación de la apoptosis por la vía intrínseca (Figura 4). La actividad de la caspasa 3 se multiplicó por cuatro en comparación con la del control en las células tratadas con HFBa, lo que concuerda con la activación de la caspasa 8 (Figura 5). El aumento de la actividad de la caspasa 8 es típico de la activación de la vía extrínseca de la apoptosis, que a su vez activa otras procaspasas, entre ellas la caspasa 3, que a su vez conduce a la degradación de proteínas nucleares como la laminina A, la fodrina, la actina y la gelsolina. También conduce a la liberación del inhibidor de la proteína DNasa activada por la caspasa (ICAD), convirtiéndola en la enzima DNasa activada por la caspasa (CAD), cuyo objetivo es la degradación del ADN , como se representa en la Figura 2. Dado que la caspasa 9 no se activó, concluimos que B. albiflora induce la apoptosis por la vía extrínseca. Esto evidencia el gran potencial que posee esta fracción como terapia alternativa o coadyuvante en el tratamiento del cáncer. En la literatura existen varios estudios sobre extractos de plantas y sus efectos en la inducción de la vía intrínseca de la apoptosis . Sin embargo, pocos estudios han demostrado la activación de la vía extrínseca de la apoptosis por extractos de plantas; por ejemplo, el extracto metanólico de Paeonia suffruticosa induce la apoptosis en la línea celular de cáncer de estómago humano (AG3) , y el extracto de raíz de diente de león tiene la capacidad de inducir la apoptosis en la línea celular de leucemia mielomonocítica crónica (CMML) y en células de melanoma resistentes a los medicamentos . No se sabe cuál de los compuestos presentes en la fracción activa de B. albiflora puede causar la activación de la vía extrínseca de la apoptosis. No obstante, existen informes sobre la inducción de la apoptosis mediante la activación de la señalización extrínseca mediada por triterpenoides naturales y sintéticos. Además, el triterpenoide de tipo lanostano, el ácido poliporénico C aislado de Poriacocos, induce la apoptosis mediada por la caspasa 8 en el cáncer de pulmón humano . En particular, se ha demostrado que el β-sitosterol (isómero estructural del estigmasterol) induce la apoptosis mediante la activación de la vía extrínseca, activando la señalización de Fas en las células del cáncer de mama humano. Esto podría sugerir que tanto los componentes triterpénicos como los esteroles del extracto utilizado en este estudio tendrían un papel importante en la inducción de la apoptosis mediada por la activación de la vía extrínseca.

Figura 3

El tratamiento durante seis horas con la fracción de hexano de Bonellia macrocarpa indujo la activación de la caspasa 8. Los tratamientos fueron los siguientes: DMSO (0,05%), control (sin tratamiento), etopósido (50 μg/mL) y HFBa (50 μg/mL). Cada símbolo es la media ± SD de la activación relativa de caspasas de tres ensayos, normalizada con el grupo de control. ANOVA de una vía: , Prueba post-hoc de Tukey: frente a DMSO y grupo de control; frente a DMSO y grupo de control; frente a HFBa.

Figura 4

El tratamiento durante 12 horas con la fracción de hexano de Bonellia macrocarpa no indujo la activación de la caspasa 9. Los tratamientos fueron los siguientes: DMSO (0,05%), control (sin tratamiento), etopósido (50 μg/mL) y HFBa (50 μg/mL). Cada símbolo es la media ± SD de la activación relativa de caspasas de tres ensayos, normalizada con el grupo de control. ANOVA de una vía: , prueba post-hoc de Tukey: frente a todos los grupos.

Figura 5

El tratamiento durante 12 horas con la fracción de hexano de Bonellia macrocarpa indujo la activación de la caspasa 3. Los tratamientos fueron los siguientes: DMSO (0,05%), control (sin tratamiento), etopósido (50 μg/mL) y HFBa (50 μg/mL). Cada símbolo es la media ± SD de la activación relativa de caspasas de tres ensayos, normalizada con el grupo de control. ANOVA de una vía: , Prueba post-hoc de Tukey: frente a DMSO y grupo de control; frente a DMSO y grupo de control.

Hasta donde sabemos, es la primera vez que se demuestra que el extracto de una planta empleada en la medicina tradicional maya posee un efecto sobre la apoptosis. Los estudios futuros se dirigirán a la estandarización del extracto y a la evaluación de éste con modelos in vivo. Son necesarios estudios adicionales para dilucidar los compuestos responsables de la actividad citotóxica observada y su mecanismo exacto de apoptosis.

4. Conclusiones

La fracción hexánica de las raíces de B. albiflora ejerce efectos citotóxicos e induce la apoptosis por la vía extrínseca, lo que sugiere su potencial para el tratamiento del cáncer. Sugerimos el aislamiento completo de los componentes presentes en la fracción hexánica de B. albiflora para su evaluación en el ensayo citotóxico y de inducción de apoptosis, con el fin de dilucidar cuáles son los compuestos activos, así como comprender el mecanismo de acción.

Conflicto de intereses

Los autores declaran que no tienen ningún conflicto de intereses ni conexión financiera con ninguna entidad comercial mencionada en el trabajo.

Agradecimientos

Este trabajo fue apoyado por la SEP-CONACYTCB-2010-156755. Los autores agradecen a L. Torres-Tapia del Departamento de Biotecnología del Centro de Investigación Científica de Yucatán (CICY) por la asistencia técnica durante el análisis GC-MS. Los autores agradecen, además, al Dr. Glenn Jackson por la revisión en inglés del trabajo.

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