In vitro antiproliferační aktivita extraktu Cannabis sp.

Bc. Magdalena Kráčmarová

Master's thesis

In vitro antiproliferative acitivity of Cannabis sp. extracts

Abstract:

V dnešní době se v medicíně čím dál víc setkáváme s využitím konopí. Toto využití roste i v rámci České republiky, předepisováno je tzv. léčebné konopí ke zmírnění bolestivých projevů celé řady onemocnění. Své využití má i při léčbě nádorových onemocnění nebo chemoterapie, kdy tlumí vedlejší účinky léčby. Zároveň je diskutováno jeho využití během léčby samotné, kde mohou extrakty z konopí vykazovat cytotoxické účinky s pozitivně selektivním účinkem na nádorové buněčné linie. V této práci byly použity chemotypy, které jsou pěstované na Katedře rostlinné výroby na České zemědělské univerzitě. Tato katedra dostala povolení k legálnímu pěstování konopí pro výzkumné účely s vyšším obsahem THC než 0,3 % s možným využitím ve farmakologickém průmyslu. Bylo připraveno 6 druhů etanolového extraktu, které byly testovány na cytotoxické účinky na buněčné linie kolorektálního karcinomu Caco-2 a HT-29 a normální střevní buňky FHs 74 Int, dále na buněčné linie hepatokarcinomu Hep-G2 a normální plicní fibroblasty MRC-5. Cytotoxicita byla měřena pomocí metody MTT využívající sůl tetrazolbromidu, která je metabolizována v mitochondriích živých buněk za vzniku nerozpustných krystalů formazanu, které jsou rozpuštěny pomocí dimethylsulfoxidu. Vzniklý produkt je následně spektrofotometricky měřen při 555 nm. Vzorek s nejvyšší antiproliferační aktivitou byl extrakt JB4, u kterého byla zaznamenána výrazná antiproliferační aktivita na buňkách kolorektálního karcinomu. Na těchto liniích byla naměřena IC50 a to u Caco-2 (17,97 +/- 0,14 mikrogram/ml), u HT-29 (25,70 +/- 1,86 mikrogram/ml) při porovnání s normálními střevními buňkami na buněčné linii FHs 74 Int (40,67 +/- 2,39 mikrogram/ml). Podobných výsledků bylo dosaženo u chemotypu N3: Caco-2 (17,01 +/- 0,31 mikrogram/ml), HT-29 (8,81 +/- 0,26 mikrogram/ml) oproti FHs 74 Int (28,98 +/- 1,22 mikrogram/ml). Jsou to až dvojnásobné hodnoty, tyto chemotypy vykazují tedy selektivní účinek vůči nádorovým buňkám kolorektálního karcinomu. Z výsledků je patrné, že některé použité chemotypy je vhodné dále testovat na jejich biologickou aktivitu s budoucím možným farmakologickým využitím.

Abstract:

In today´s medical care we encounter with a huge use of cannabis. This growth is higher also in the Czech Republic, where medical cannabis is prescribed to relieve the pain in various types of diseases. It is used also during the cancer treatment or chemotherapy where reduce pain. It is used simultaneously with cancer treatment or chemotherapy to reduce the side effects of the treatment. Use of cannabis during treatment and possible cytotoxic effect with positive selective effect on cancer cell lines of cannabis extracts are discussed. In this thesis cultivars cultivated on The Department of Crop Production at Czech University of Life Sciences were used. This department has authorization to legal cultivation of cannabis with THC content higher than 0.3 % for research purposes with potential use in pharmacological industry. It was prepared 6 kinds of ethanol extracts, which were tested on cytotoxic effects on cell lines of colorectal cancer Caco-2 and HT-29 and normal intestinal cells FHs 74 Int and further cell lines of hepatocarcinoma Hep-G2 and normal lung fibroblast MRC-5. Cytotoxity was measured by MTT method using tetrazolbromid salt. These salts are metabolized in mitochondrion of living cells and form insoluble crystals of formazan that are dissolved by dimethylsulfoxid. The final product was spectrophotometrically measured at 555 nm. The sample with the highest antiproliferation activity was extract JB4 in which significant antiproliferative activity on cells of colorectal carcinoma was measured (17.97 +/- 0.14 mikrogram/ml) for IC50 Caco-2, (25.70 +/- 1.86 mikrogram/ml) for HT-29 in comparison with normal intestinal cells on cell lines FHs 74 Int (40.67 +/- 2.39 mikrogram/ml). Similar results were observed also within chemotype N3, where IC50 for Caco-2 (17.01 +/- 0.31 mikrogram/ml) and HT-29 (8.81 +/- 0.26 mikrogram/ml) beside FHs 74 Int (28.98 +/- 1.22 mikrogram/ml). These values are to double, these chemotypes exhibit selective action against tumour cells of colorectal carcinoma. These results show the suitability of some analysed chemotypes for further testing due to their possible favourable biological effect. Obtained results show that some chemotypes can have a potential utilization in pharmacology in the future.

Keywords

cytotoxicita, buněčné linie, FHs 74 Int, Cannabis sp., Caco-2, HT-29

Keywords

cell lines, Caco-2, HT-29, cytotoxicity, FHs 74 Int, Cannabis sp.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 13. 4. 2017

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Ivo Doskočil, Ph.D.
• Reader: Zdena Tejkalová, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

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