Eucaliptol (1,8-cineole) inhibe la proliferación de células tumorales mediante arresto del ciclo celular, estrés oxidativo, activación de MAPKs e inhibición de AKT

CRESPO R; RODENAK KLADNIEW B; GARCÍA DE BRAVO M; CASTRO A

La Plata

Jornada; Segundas Jornadas Conjuntas de Educación Médica, Extensión e Investigación; 2017

Facultas de Ciencias Médicas UNLP

Introducción. En la actualidad, el uso biomédico de productos naturales derivados de plantas juega un rol fundamental.Muchos aceites esenciales poseen actividad farmacológica que proviene de sus constituyentesmayoritarios, entre ellos los monoterpenos. 1,8-cineole es una monoterpeno cíclico, componentemayoritario del aceite esencial de eucalipto (>90%) que ha demostrado poseer propiedadesantibacteriales, antiinflamatorias y antitumorales entre otras. El efecto antitumoral de 1,8-cineole sobrecélulas tumorales hepáticas y pulmonares fue reportado previamente por nuestro grupo, sin embargo, elconocimiento de los mecanismos de acción involucrados que permita identificar su blanco terapéutico esimportante al momento de considerar un compuesto como potencial agente antitumoral y potenciar suactividad en combinación con drogas que actúen a otros niveles.Objetivos. Analizar los mecanismos moleculares responsables de la actividad antitumoral de 1,8-cineole sobre célulastumorales humanas, considerando su efecto sobre el ciclo celular, apoptosis, generación de especiesreactivas del oxígeno (EROS) y vías de señalización MAPKs (ERK, p38) y Akt/mTOR, involucradas en laproliferación y supervivencia celular y activadas en respuesta a estrés oxidativo. Materiales y métodos. Se utilizaron células HepG2 (Hepatocarcinoma Celular) y A549 (Adenocarcinoma Pulmonar) como modelosde células tumorales humanas. En base a resultados previos del efecto antiproliferativo de 1,8-cineole enambas líneas celulares se seleccionaron concentraciones óptimas para cada ensayo en el rango de 0-10mM. Se analizó ciclo celular por citometría de flujo (incorporación de Ioduro de Propidio). Se emplearondiferentes métodos para determinar apoptosis (TUNEL, actividad de caspasa-3, Western Blot), se determinógeneración EROS mediante microscopía de fluorescencia empleando una sonda apropiada (DCFH-DA) y elefecto 1,8-cineole sobre la proliferación celular en presencia de antioxidantes (vitaminas C y E).Se realizaron ensayos de Western Blot para evaluar proteínas del ciclo celular (CDK, ciclinas e inhibidoresdel ciclo), apoptosis (caspasa-3 y PARP) y proteínas quinasas ERK, p38, Akt y p70S6K. Resultados.Se produjo un arresto del ciclo celular a expensas de una disminución en los niveles de Cdk4 y ciclina A y unaumento del inhibidor p27. A concentraciones donde se inhibe un 50% la proliferación (IC50) no seobservan indicios de apoptosis. Sólo a concentraciones altamente citotóxicas (IC80-90) se evidenciófragmentación del ADN mediante la técnica de TUNEL (apoptosis/necrosis). 1,8-cineole produjo unainducción de la producción de EROS mientras que el agregado de antioxidantes previo al tratamiento con1,8-cineole revirtió significativamente el efecto citotóxico. El análisis de proteínas quinasas en célulasHepG2 mostró una inhibición de Akt a concentraciones moderadas, mientras que a concentracioneselevadas se produce una fuerte inducción de la actividad de ERK y p38, proteínas activadas por estrésoxidativo involucradas en la proliferación y supervivencia celular. Conclusiones. El arresto del ciclo celular en fase G0/G1 es el principal mecanismo antiproliferativo de 1,8-cineole sobrecélulas HepG2 y A549, mientras que sólo se evidenció apoptosis/necrosis a concentraciones altamentecitotóxicas. La inducción de EROS es responsable, al menos en parte, del efecto antiproliferativo promovidopor 1,8-cineole. La inhibición de Akt, junto con la inhibición de Cdk4, ciclina A e inducción de p27 en célulasHepG2 inducen el arresto observado en fase G0/G1. A concentraciones elevadas, p38 y ERK se activan enrespuesta a niveles elevados de EROS, probablemente cumpliendo un rol de supervivencia.