In vitro antiproliferační aktivita Ranunculaceae

Bc. Karolína Veltruská

Master's thesis

In vitro antiproliferative activity of Ranunculaceae

Abstract:

Nádorová onemocnění patří mezi nejčastěji diagnostikovaná onemocnění a zároveň se řadí mezi nejčastější příčiny úmrtí. V roce 2018 bylo diagnostikováno 18,1 milionu nových případů nádorových onemocnění a 9,6 milionu pacientů jejich následkem zemřelo. Nové predikce navíc ukazují, že toto číslo bude nadále stoupat. Pozornost se proto zaměřuje na získávání nových protinádorových léčiv využitelných při léčbě. V současné době jsou využívána zejména rostlinná cytostatika. Je zde však neustálá snaha hledat nové rostliny a látky s protinádorovou aktivitou. Mezi takové rostliny by mohly patřit i rostliny z čeledi Ranunculaceae, které jsou hojně využívány v tradiční čínské medicíně. Rostliny této čeledi obsahující celou řadu biologicky aktivních látek a mohou mít potenciální využití v protinádorové léčbě. Cílem této diplomové práce bylo otestovat in vitro antiproliferační aktivitu 19 metanolových extraktů z různých částí rostlin Ranunculaceae na buněčných liniích kolorektálního karcinomu (Caco-2 a HT-29), pro srovnání byla využita zdravá střevní buněčná linie (FHS 74Int). Ke stanovení cytotoxicity byla použita metoda využívající tetrazoliové soli MTT. MTT je v mitochondriích živých buněk metabolizována na nerozpustné krystaly formazánu, ty jsou následně rozpuštěny pomocí dimetylsulfoxidu. Získané výsledky byly vyjádřeny jako hodnota IC50 v µg/ml. Dále byl stanoven selektivní index, který značí, zda testovaná látka působí selektivně pouze na nádorové buňky nebo bylo pozorováno rovněž negativní působení na zdravé buňky. Z testovaných vzorků bylo nejnižších hodnot dosaženo u extraktů z listů Hepatica transilvanica IC50 = 46,88 ± 5,94 µg/ml (Caco-2) a kořene Hepatica nobilis IC50 = 46,9 ± 4,43 µg/ml (Caco-2). U těchto vzorků bylo rovněž pozorováno selektivní působení (listy H. transilvanica SI = 0,303; kořen H. nobilis SI = 0,140). Z těchto výsledků vyplývá, že dané extrakty působí cytotoxicky vůči nádorovým buňkám, ne však proti normálním buňkám, kde cytotoxická aktivita pozorována nebyla. Extrakty listů H. transilvanica a kořene H. nobilis vykazovaly mezi testovanými vzorky nejvyšší cytotoxickou aktivitu, bylo by proto vhodné je dále podrobněji testovat a přesně identifikovat jednotlivé biologicky aktivní látky.

Abstract:

Cancer is one of the most often diagnosed illnesses and at the same time one the most common cause of death. In 2018, 18.1 million of new cases of cancer were diagnosed and 9.6 million of patients died of it. Moreover, new predictions show that the number will keep increasing. Attention is therefore focused on obtaining new anticancer medicines that can be used in treatment. Treatment potential could be found in plant-derived cytostatics from which some are already commonly used. Plants of the Ranunculacea family that are extensively used in traditional Chinese medicine contain a number of biologically active substances and therefore may have potential in anticancer treatment.The aim of the diploma thesis is to test in vitro antiproliferative activity of extracts from different parts of Ranunculaceae plants on cell lines of colorectal cancer (Caco-2 and HT-29). A healthy intestinal cell line (FHS 74Int) was used for comparison. 19 methanol extracts from individual parts of the plants were tested. For determination of cytotoxicity, the most common method – MTT was used to determine toxicity in 2D cell models. This method uses tetrazolium salts that are metabolized in mitochondria of living cells into insoluble crystals of formazan and subsequently dissolved using DMSO. The results obtained were expressed as IC50 value in µg/ml. Furthermore, the selectivity index was determined that indicates whether the tested drug is selective and acts only against cancer cells or it has negative effects on healthy cells.19 samples were tested and with some of them, rather significant cytotoxic effects occurred. The best results were achieved with leaves of Hepatica transilvanica IC50 = 46,88 ± 5,94 µg/ml (Caco-2) and root of Hepatica nobilis IC50 = 46,9 ± 4,43 µg/ml (Caco-2). In these samples, selective activity was observed (leaves of H. transilvanica SI = 0,303; root of H. nobilis SI = 0,140). These results show that the extracts are cytotoxic against cancer cells but not against normal cells where no cytotoxic activity was observed.Extracts from leaves of H. transilvanica and root of H. nobilis showed the highest cytotoxic activity from the tested samples and these are suitable for further testing in in vivo conditions to identify their biologically active components.

Keywords

Ranunculaceae, nádorová onemocnění, cytotoxicita, proliferace, in vitro

Keywords

Ranunculaceae, neoplastic disease, cytotoxicity, proliferation, in vitro

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 7. 2020

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Ivo Doskočil, Ph.D.
• Reader: Radim Havelek, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme / field:
Nutrition and Foodstuffs / Nutrition and Foodstuffs