Marine photosynthetic organisms from the Portuguese coast as sources of antitumoural compounds

Dissertação de Mestrado, Ciências Biomédicas, Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, 2016

O aparecimento e agravamento de várias doenças, tais como o cancro, diabetes e doenças cardíacas, tem vindo a aumentar ao longo do tempo, levando a uma crescente necessidade de pesquisa de novos compostos com aplicações biomédicas, principalmente de origem natural. As plantas halófitas possuem um enorme potencial biotecnológico por descobrir, sendo consideradas um grande reservatório, praticamente inexplorado, de novas moléculas bioativas ou novas fontes de compostos conhecidos. Assim, este trabalho teve como principal objetivo a avaliação do potencial antitumoral in vitro de extratos naturais de 25 espécies de halófitas. Adicionalmente, foram avaliadas outras atividades biológicas destes extratos, nomeadamente as suas propriedades antioxidantes e despigmentantes in vitro. O perfil fitoquímico dos extratos também foi estudado pela avaliação do seu conteúdo em diferentes grupos fenólicos. A atividade citotóxica in vitro foi avaliada pelo método de brometo de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazólio (MTT) usando linhas celulares tumorais de mamíferos (HepG2: hepatocarcinoma humano; HeLa: adenocarcinoma humano; THP1: leucemia monocítica aguda humana; SH-SY5Y: neuroblastoma humano) e uma linha celular de origem não tumoral (S17: linha celular de medula óssea de murino). A atividade antioxidante foi investigada pelos métodos de 2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH) e ácido 2,2'-azino-bis(3-etilbenzotiazolina-6-sulfónico) (ABTS), e também determinando o potencial quelante dos iões ferro (Fe2+) e cobre (Cu2+). O perfil fitoquímico incluiu a determinação do conteúdo total de fenólicos, flavonóis, taninos, flavonas e flavonol por espetrofotometria. Por fim, foi avaliado o potencial despigmentante dos extratos através da atividade inibitória da enzima tirosinase. Dos resultados obtidos é evidente que a espécie Inula crithmoides é uma potencial candidata para a pesquisa de compostos anticancerígenos e as espécies Convolvulus (Calystegia) soldanella, Frankenia laevis, F. pulverulenta, Lythrum salicaria e Pistacia lentiscus apresentam um melhor potencial para serem usadas como fonte de moléculas e/ou produtos inovadores com aplicações em diferentes áreas, como a nutracêutica e cosmética, uma vez que apresentaram os melhores resultados para todas as atividades testadas.

The onset and exacerbation of several diseases like cancer, cardiac diseases and diabetes has increased over time, leading to an increasing need for the research of new compounds with biomedical applications, namely those of natural origin. Halophytes have a high biotechnological potential and are considered an almost unexplored reservoir of novel bioactive molecules, or new sources of known compounds. Therefore, this work aimed to evaluate the in vitro antitumoral potential of natural extracts from 25 species of halophytes. Aditionally, it was evaluated other biological activities of these extracts, namely the in vitro antioxidant and skin whitening properties. The phytochemical profile of the extracts was also assessed through the evaluation of their content in different phenolic groups. The in vitro cytotoxic activity was evaluated by the 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) method using mammalian cell lines from tumoral origin (HepG2: human hepatocarcinoma; HeLa: human adenocarcinoma; THP1: human acute monocytic leukemia; SH-SY5Y: human neuroblastoma) and one cell line from non-tumoural origin (S17: murine stromal cell line). Antioxidant activity was evaluated by the 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonic acid) (ABTS) assays, and also by determining the chelating potential on iron (Fe2+) and copper (Cu2+) ions. Phytochemical profiling included the determination of the total content in phenolics, flavonoids, tannins, flavone and flavonol by spectrophotometric assays. Skin whitening potential was evaluated by the inhibitory activity of the enzyme tyrosinase. From our results it is clear the species Inula crithmoides hold the potential to be a source of antitumoral compounds, while Convolvulus (Calystegia) soldanella, Frankenia laevis, F. pulverulenta, Lythrum salicaria and Pistacia lentiscus have the highest potential to be used as source of molecules and/or innovative products with potential aplications in different areas, such as nutraceutical and cosmetic, since they allowed the best results for all tested activities.