Resumen:
Introducción: El cáncer de pulmón es la enfermedad oncológica que presenta la mayor
mortalidad a nivel mundial, cifras que han aumentado debido a la limitada disponibilidad
de tratamientos terapéuticos eficaces. En los últimos años, la búsqueda de agentes
antitumorales a partir de plantas empleadas en la medicina tradicional ha cobrado mayor
importancia, al representar una amplia fuente de sustancias bioactivas. Una de estas
especies, Tagetes erecta, es una planta de gran valor etnobotánico y cultural que, de
acuerdo con recientes reportes, es capaz de inducir efectos citotóxicos sobre distintas líneas
tumorales haciendo uso de sus extractos. Sin embargo, hay poca evidencia de la actividad
antitumoral del extracto de Tagetes erecta en modelos experimentales de cáncer de
pulmón.
Objetivo: Evaluar la actividad anticancerígena in vitro e in vivo del extracto de Tagetes
erecta L. (TE) en un modelo de carcinoma pulmonar.
Metodología: Flores y hojas frescas de TE fueron maceradas con etanol hasta obtener
extractos hidroalcohólicos sólidos y su caracterización fitoquímica se realizó mediante una
cromatografía de gases acoplado a masas. Estos extractos fueron empleados en un
bioensayo de toxicidad en Artemia Salina, evaluando distintas concentraciones (50 mg/ml,
5 mg/ml, 50 μg/ml, 5μg/ml, 50 ng/ml y 5 ng/ml) durante 24 horas. Además, se realizó un
ensayo de citotoxicidad con colorante azul de tripán en las líneas celulares COS-1
(fibroblastos de riñón de mono) y LLC (carcinoma pulmonar de Lewis), evaluando también
distintas concentraciones (5, 50 y 500 μg/ml) de ambos extractos durante 24 h. El efecto
antiproliferativo se determinó mediante el ensayo de cristal violeta. El extracto con mayor
citotoxicidad in vitro (EFTE) fue evaluado en el modelo animal de carcinoma pulmonar por
xenoinjerto, donde se implantaron 1x106 células LLC en el dorso de ratones C57BL/6. A los
6 días post-implantación, se administraron por vía intraperitoneal los tratamientos
correspondientes a cada grupo (Grupo 1: Sin tratamiento, Grupo 2: Etopósido 9 mg/Kg,
Grupo 3: 400 mg/Kg/Día EFTE, Grupo 4: 9 mg/Kg de etopósido + 400 mg/Kg/ Día EFTE). Se
midió el volumen tumoral durante 15 días en los ratones; posteriormente se realizó su
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sacrifico y los tumores fueron removidos para su análisis histopatológico tras tinción con
hematoxilina y eosina, llevando a cabo la evaluación microscópica de áreas necróticas y
número de mitosis.
Resultados: Se obtuvieron rendimientos de 2.85% de extracto de hojas (EHTE) y 1.44% de
extracto floral (EFTE). Los compuestos mayoritarios presentes en el extracto corresponden
a 2,3-dihidro-benzofuran, ácido octadecanóico, ácido bencenacético, ácido oléico, ácido
linoléico y ácido acético. Ningún extracto evidenció toxicidad en Artemia salina, ni en la
línea celular no tumoral COS-1. Sin embargo, el extracto de flores generó el mayor efecto
citotóxico en la línea celular LLC con un 60%, comparado con el extracto hojas (20 %). La
combinación del extracto floral y etopósido disminuyó la proliferación celular en un 20% en
la línea de carcinoma pulmonar de Lewis. En el modelo in vivo, la administración de extracto
floral de TE redujo en 70% el volumen tumoral de los ratones implantados con células LLC,
respecto al control. El análisis histopatológico mostró que la administración del extracto
floral de TE disminuye la cuenta mitótica hasta 20 mitosis por campo y disminuye la
viabilidad tumoral en un 45%, obteniéndose los mejores resultados cuando el extracto es
combinado con etopósido.
Conclusión:
El extracto hidroalcohólico de flores y hojas de TE tienen efecto citotóxico en células de
carcinoma de pulmón de Lewis. Además, muestran ser selectivos a líneas celulares
cancerígenas. El presente estudio indica que el extracto de flores de TE inhibe la progresión
tumoral y además incrementa su efectividad en combinación con etopósido. Los resultados
contribuyen a la evidencia de que los compuestos bioactivos presentes en el extracto
hidroalcohólico de TE poseen potencial terapéutico contra el cáncer de pulmón.
Descripción:
Introduction: Lung cancer is the oncological disease with the highest mortality rate
worldwide, numbers that have increased due to the limited availability of effective
therapeutic treatments. In recent years, the search for antitumor agents from plants used
in traditional medicine has become more important, as they represent a broad source of
bioactive substances. One of these species, Tagetes erecta, is a plant of great
ethnobotanical and cultural value that, according to recent reports, can induce cytotoxic
effects on different tumor lines using its extracts. However, there is little evidence of the
antitumor activity of Tagetes erecta extract in experimental models of lung cancer.
Aim of the study: To evaluate the in vitro and in vivo anticancer activity of Tagetes erecta
extract (TE) in a lung carcinoma model.
Methodology: The fresh TE flowers and leaves were macerated with ethanol to obtain solid
hydroalcoholic extracts and their phytochemical characterization was performed by mass
coupled gas chromatography. These extracts were employed in a toxicity bioassay on
Artemia Salina, evaluating different concentrations (50 mg/ml, 5 mg/ml, 50 μg/ml, 5μg/ml,
50 ng/ml and 5 ng/ml) for 24 hours. In addition, a cytotoxicity assay with trypan blue dye
was performed on COS-1 (monkey kidney fibroblasts) and LLC (Lewis lung carcinoma) cell
lines, evaluating also different concentrations (5, 50 and 500 μg/ml) of both extracts for 24
h. The antiproliferative effect was determined by crystal violet assay. The extract with the
highest in vitro cytotoxicity (EFTE) was evaluated in the xenograft lung carcinoma animal
model, where 1x106 LLC cells were implanted in the dorsum of C57BL/6 mice. At 6 days
post-implantation, treatments corresponding to each group were administered
intraperitoneally (Group 1: No treatment, Group 2: Etoposide 9 mg/kg, Group 3: 400
mg/kg/day EFTE, Group 4: 9 mg/kg etoposide + 400 mg/kg/day EFTE). Tumor volume was
measured for 15 days in the mice; they were subsequently sacrificed, and the tumors were
removed for histopathological analysis after staining with hematoxylin and eosin, carrying
out microscopic evaluation of necrotic areas and number of mitoses.
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Results: Yields of 2.85% of leaf extract (EHTE) and 1.44% of flower extract (EFTE) were
obtained. The major compounds present in the extract were 2,3-dihydro-benzofuran,
octadecanoic acid, benzeneacetic acid, oleic acid, linoleic acid, and acetic acid. None of the
extracts showed toxicity in Artemia salina, nor in the non-tumor cell line COS-1. However,
the flower extract generated the highest cytotoxic effect on the LLC cell line with 60%,
compared to the leaf extract (20%). The combination of flower extract and etoposide
decreased cell proliferation by 20% in the Lewis lung carcinoma cell line. In the in vivo
model, the administration of TE flower extract reduced the tumor volume of mice implanted
with LLC cells by 70% compared to the control. Histopathological analysis showed that the
administration of TE flower extract decreased the mitotic count to at least 20 mitoses per
field and decreased tumor viability by 45%, obtaining the best results when the extract was
combined with etoposide.
Conclusion: The hydroalcoholic extract of TE flowers and leaves have a cytotoxic effect on
Lewis lung carcinoma cells. In addition, they show to be selective to cancer cell lines. This
study indicates that the TE flower extract inhibits tumor progression and increases its
effectiveness in combination with etoposide. The results contribute to the evidence that
the bioactive compounds present in the hydroalcoholic extract of TE have therapeutic
potential against lung cancer.