Estudo da composição química e toxicidade genética do extrato aquoso de sementes de Entada polystachya

Abstract

As sementes, caule e raízes de várias espécies do gênero Entada, tais como Entada africana, Entada abyssinica e Entada phaseoloides são usadas na medicina tradicional para o tratamento de diversas doenças, como doenças do fígado, doença do sono, e hemorróidas. Entada polystachya (L.) DC. (Leguminosae) é uma planta nativa e comum em matas costeiras do oeste do México, América Central, Colômbia e Brasil. A raiz de E. polystachya é utilizada no tratamento de doenças venéreas e como diurético. No entanto, a composição química de E. polystachya é pouco conhecida e o potencial tóxico desta espécie não foram ainda investigados. Portanto, devido à utilização popular de espécies Entada e o interesse na obtenção de novas moléculas com potencial farmacológico, especialmente atividade antiproliferativa, se faz importante avaliar os efeitos tóxicos destas plantas. No presente estudo, foram avaliadas as propriedades citotóxicas, genotóxicas e mutagênicas do extrato bruto de sementes de E. polystachya (EBSEP) em dois modelos biológicos: em células de fibroblastos de pulmão de hamster chinês (células V79) e na bactéria Salmonela typhimurium. Em células V79 tratadas com concentrações crescentes de EBSEP, a atividade citotóxica, foi determinada usando ensaio de MTT, ocorre na concentração de 10 g/mL após 2 h de exposição. Consistentemente, o tratamento das células V79 por 2 h com EBSEP aumentaram os níveis de peroxidação lipídica e a atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD) e catalase (CAT), caracterizando um estado de estresse oxidatívo Nas concentrações maiores de 10 g/mL, o EBSEP induziu a formação de quebras de DNA em células V79, como evidenciado pelo ensaio cometa alcalino. O EBSEP induziu a danos oxidativos ao DNA, determinados pelo ensaio cometa modificado empregando as endonucleases formamidopirimidina DNA-glicosilase (Fpg) e endonuclease III (endoIII). O tratamento também induziu aumento no número de células binucleadas e na frequência de micronúcleos no teste micronúcleo em células V79, salientando o potencial citotóxico e mutagênico do extrato. O EBSEP pode induzir alteração no quadro de leitura em S. typhimurium. Assim, moléculas presentem no extrato podem apresentar um comportamento similar a um agente intercalante. Por fim, a análise por EMAR (Espectrometria de Massa de Alta Resolução) mostrou a presença de glicose, aminoácidos e os compostos: 6-hidroxi-2,6-dimetil-2, 7 - ácido octadienoico (C10H15O3) e 3-deoxysapanchalcona (C16H31O2) foram propostos ser uma saponina e uma chalcona, respectivamente. Portanto, devido ao reconhecido potencial tóxico de saponinas e chalconas, estas moléculas podem estar modulando os efeitos tóxicos do extrato. Em resumo, os efeitos celulares do EBSEP parecem ser muito complexos e ligados a habilidade de moléculas presentes no extrato, como a saponina e a chalcona, de induzir distúrbios na homeostase redox celular e na capacidade de intercalar no DNA, que conduzem a dano e a quebras do DNA e morte celular.

The seeds, stalk and roots of several related Entada species, namely Entada africana, Entada abyssinica and Entada phaseoloides are used in traditional medicine for the treatment of diverse diseases, such as liver diseases, sleeping sickness, and hemorrhoids. Entada polystachya (L.) DC. (Leguminosae) is a native and common plant in coastal thickets from western Mexico through Central America to Colombia and Brazil. The root is used in venereal diseases treatment and as diuretic. However, chemical composition of E. polystachya is poorly understood and the potential toxic this specie have not been previously investigated. Then, due to popular use of Entada species and the interest in obtaining new molecules with pharmacological potential, especially antiproliferative activity, it is important to evaluate the toxic effects of these plants. In the present study, we evaluated the putative cytotoxic, genotoxic, and mutagenic properties of E. polystachya crude extract seed (EPCSE) in two biological models: in V79 Chinese lung fibroblast cells and Salmonella typhimurium. In V79 cells treated with increasing concentrations of EPCSE, the cytotoxic activity, as determined using MTT assay, occurs in doses up to 10 g/mL after 2 h of exposure. Accordingly, the treatment of V79 cells for 2 h with EPCSE increased lipid peroxidation and superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) activities, characterizing an oxidative stress status At the doses up to 10 g/mL, EPCSE generates DNA strand breaks in V79 cells, as observed using the alkaline comet assay. EPCSE induced pronounced oxidative DNA damage, determined using modified comet assay with the enzymes formamidopyrimidine DNA-glycosylase (Fpg) and endonuclease III (Endo III). The treatment also induced an increase in the number of binucleated and micronucleus frequency cells in the micronucleus test in V79 cells, showing cytotoxic potential and mutagenic risk this extract. EPCSE is able to induce frameshift mutations in S. typhimurium. Thus, molecules in EPCSE presents a behavior of an intercalanting agent. Finally, the analysis by HRMS (High Resolution Mass Spectrometry) showed the presence of glucose, amino acids and the compounds: 6-hydroxy-2,6-dimethyl-2,7- octadienoic acid (C10H15O3) and 3-deoxysappanchalcone (C16H31O2), which were proposed to be a saponin and chalcone, respectively. Therefore, due the toxic potencial of saponins and chalcones, these molecules may be modulating the toxic effects of the extract. In summary, the cellular effects of EPCSE appear to be complex and linked to its ability of molecules in extract, such as saponin and chalcone, to impose disturbs in redox cellular homeostasis and in the ability to intercalate into DNA, which lead to DNA damage and breakage, cellular injury and cell death.