Este estudo investigou os efeitos citotóxicos do óleo essencial de Zataria multiflora (OEZ) e de uma nanoemulsão de OEZ carregada com pectina (P/OEZ) em células de câncer de mama. Os resultados mostraram que o P/OEZ inibiu o crescimento das células cancerosas de forma dose-dependente, reduzindo as concentrações inibitórias do OEZ e induzindo apoptose, sem afetar células normais. A nanoemulsão

1. [Interações medicamentosas - câncer 007]
Óleo essencial: Zataria multiflora
Composto: Não demonstrado
Título: Stabilization of Zataria essential oil with pectin-based nanoemulsion for
enhanced cytotoxicity in monolayer and spheroid drug-resistant breast cancer cell
cultures and deciphering its binding mode with g-DNA
"Estabilização do óleo essencial de Zataria com nanoemulsão à base de pectina para
aumentar a citotoxicidade em culturas de células de câncer de mama resistentes a
drogas em monocamada e esferoide e decifrar seu modo de ligação com g-DNA".
Autor: Fahimeh Salehi, Tahereh Jamali, Gholamreza Kavoosi, Sussan K. Ardestani,
Saeed Niazi Vahdati
Jornal: International Journal of Biological Macromolecules
Vol (issue): 164
Ano: 2020
DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2020.08.084
TAGs: Interação medicamentosa; câncer; câncer de mama; anticâncer;
nanotecnologia; Zataria multiflora; óleo essencial; nanoemulsão; solubilidade;
estabilidade química; DNA genômico; toxicidade; viabilidade celular; citotoxicidade;
efeito citotóxico; volatilidade; in vitro; microscópio invertido; alterações morfológicas;
membrana mitocondrial; apoptose; ciclo celular.
Sobre o artigo:
As terapias atuais contra o câncer frequentemente envolvem a quimioterapia
sistêmica, a qual promove algumas desvantagens incluindo recorrência do câncer,
efeitos colaterais graves e a resistência aos medicamentos, que restringem seus usos.
Portanto, há uma grande necessidade de novos agentes anticâncer eficientes com
efeitos colaterais baixos, e nesse sentido, substâncias naturais com alta atividade
biológica são fontes alternativas promissoras para tais objetivos.
Os óleos essenciais são complexos multifuncionais voláteis encontrados nas plantas
aromáticas que possuem potencial antimutagênico, anti-inflamatório, antiproliferativo,
antioxidante e desintoxicante na célula cancerosa.
Alguns desses agentes são reconhecidos na ciência por induzirem a apoptose através
do aumento da permeabilidade mitocondrial, rompimento da membrana plasmática,
aumento das espécies reativas de oxigênio (ERO) e diminuição da glutationa (GSH),
resultando na liberação de citocromo C (CytC), seguido do rompimento da razão entre
a família de proteínas BCl-2 / Bax, aumentando a caspase3 e a caspase9, além da
clivagem de PARP.

2. Além disso, os OEs podem atuar como um adjuvante e aumentar a sensibilidade das
células cancerosas a drogas quimioterápicas comuns por meio da redução da
angiogênese (formação de novos vasos sanguíneos), metástase e resistência a
múltiplas drogas (MDR).
Apesar das altas atividades biológicas mencionadas, os OEs são conhecidos por
serem suscetíveis a reações de degradação e conversão, reduzindo seu uso. As
mudanças oxidativas e as reações de deterioração resultam em alterações sensoriais
e farmacologicamente relevantes, particularmente na exposição ao oxigênio, luz, calor
e umidade.
Portanto, para obter melhor atividade, os óleos essenciais devem estar bem
protegidos contra fatores adversos. Desse modo, os sistemas carreadores protetores
de alta eficácia parecem ser sistemas adequados promissores, desenvolvidos para
aumentar a biodisponibilidade dos fármacos e sua solubilidade em água, modular sua
liberação e também preservá-los da degradação.
Dentre os diversos sistemas carreadores, os sistemas relacionados à nanotecnologia
têm sido mais amplamente considerados e são de grande interesse para serem
aplicados nos objetivos biomédicos.
No presente estudo, para otimizar a eficácia da atividade anticancerígena do OE
extraído de Zataria multiflora (OEZ), com potente ação antiproliferativa já
documentada, foi preparada uma nanoemulsão com pectina (P)/OEZ capaz de
entregar o fármaco citotóxico (quimioterápico).
Os pesquisadores investigaram a inibição do crescimento das linhas de células de
câncer de mama (MDA-MB-231, T47D e MCF-7) em comparação com células normais
(L929), com o objetivo de revelar os fatores importantes relacionados à sua atividade
farmacológica.
Além disso, dado o grande interesse em estudar as interações de DNA, para melhor
compreender o mecanismo anticâncer de P/OEZ, a interação de ligação de P/OEZ ao
DNA genômico também foi investigada por meio de múltiplas técnicas
espectroscópicas.
Coletivamente, este estudo lança luz sobre os comportamentos anticâncer de P/OEZ
contra linhagens de células de câncer de mama.
Resultados:
1. Indução de citotoxicidade por P/OEZ em células de câncer de mama e
esferoides
Para avaliar e comparar o efeito de OEZ e P/OEZ em nanoemulsão (NE) na
viabilidade celular, os pesquisadores utilizaram linhagens celulares de câncer de
mama incluindo MCF7 e T47D, e, as células MDA-MB-231 com alto potencial
metastático e também células de fibroblasto normais (L929).

3. Testaram-se concentrações de 0 a 250 μg/ml de OEZ e a nanoemulsão (NE) de
P/OEZ nas células usando o ensaio de viabilidade celular (MTT) em três períodos de
incubação diferentes (24, 48 e 72 h).
Os pesquisadores observaram que as células MDA-MB-231 e T47D mostraram uma
maior sensibilidade a OEZ em 24 h (IC50 de 18,38 e 7,48 μg/ml, respectivamente)
com tendência decrescente conforme o aumento no tempo de incubação, enquanto
não houve tendência clara na sensibilidade das células MCF-7 (IC50 de 60,26 μg/ml)
em direção a OEZ, estendendo o tempo.
Essa redução da sensibilidade das células ao OEZ ao longo do tempo pode ser
atribuída à sua volatilidade e instabilidade, e, além disso, as descobertas das
concentrações inibitórias (IC50) exibiram mais resistência das células MCF-7 ao
tratamento OEZ em comparação com as células MDA-MB-231 e T47D.
Com o tratamento de combinação, as células mostraram uma maior sensibilidade a
P/OEZ em 72 h de modo que a IC50 de OEZ foi reduzida de 30,54 para 20,4 μg/ml
nas células MDA-MB-231; 37.03 a 0.0016 μg/ml para células T47D; e de 33.1 a 5.38
μg/ml para células MCF-7.
Portanto, o tratamento combinado através do carregamento de OEZ com pectina e a
formação da NE mostrou que o P/OEZ suprime o crescimento de linhagens de células
de câncer de mama, especialmente células T47D, de maneira dose-dependente,
apesar do leve efeito na proliferação de L929 células normais.
Portanto, parece que o OEZ carregado com pectina, devido ao aumento da
estabilidade, pode aumentar a sensibilidade de todas essas células ao tratamento com
uma grande diminuição nas concentrações inibitórias (IC50s).
Coletivamente, esses dados mostraram claramente que OEZ e particularmente P/OEZ
exibem propriedades citotóxicas contra células de câncer de mama de uma maneira
dependente da dose e do tempo, sem quaisquer alterações significativas na
proliferação de células de fibroblastos normais.

4. Explicando o gráfico: Este gráfico representa a determinação do efeito citotóxico da
nanoemulsão (NE) com P/OEZ na proliferação celular das linhas celulares MDA-MB-231, T47D
e MCF-7. As linhas celulares foram tratadas com diferentes concentrações por 24, 48 e 72 h. E,
os esferoides e células L929 foram tratados por 48 h.
Podemos observar que as maiores concentrações de NE P/OEZ apresentaram o maior efeito
citotóxico em todas as células avaliadas, com inibição (%) significativa a partir das 48h.
2. Análises microscópicas
Após 24 h de tratamento com IC50 de P/OEZ, as alterações morfológicas celulares
foram observadas nas células no microscópio invertido (Fig. 2).

5. Em comparação com as células de controle – que são fusiformes em formato com alta
densidade – a morfologia das células tratadas foi caracterizada por arredondadas,
enrugadas, pequenas, de formato irregular e baixa densidade.
Além disso, P/OEZ promoveu bolhas na membrana e morbidade celular geral nas
células tratadas, o que indicou preliminarmente que essa combinação causou
mudanças morfológicas nas células através do desencadeamento da apoptose.
Como mostrado na Fig. 2, as células MCF-7 e T47D expostas a P/OEZ mostraram
mais mudanças na morfologia celular em comparação com as células MDA-MB-231.
Ainda, de acordo com os resultados, o tratamento com P/OEZ levou à geração de
espécies reativas de oxigênio e a ruptura do potencial de membrana mitocondrial em
células MDA-MB-231, resultando na ativação da via de apoptose intrínseca
mitocondrial.
Além disso, este estudo também demonstrou que P/OEZ levou à morte celular ao
interagir com o DNA em um modo intercalativo, interrompendo o ciclo celular e
danificando o DNA.
Portanto, de acordo com essas observações, o estudo sugeriu que P/OEZ induziu
características indicativas de apoptose na linha celular de câncer de mama.
Figura 2

6. Na prática:
Neste estudo, com o objetivo de fornecer um novo agente terapêutico alternativo, os
pesquisadores desenvolveram nanocarreadores de pectina carregados com OEZ
(P/OEZ) e investigaram seus efeitos na proliferação e atividade de sinalização em
células de câncer de mama.
Eles observaram que as propriedades citotóxicas de P/OEZ contra células de câncer
de mama foram exibidas de maneira dependente da dose e do tempo, sem qualquer
efeito significativo nas células normais.
Pela primeira vez, os pesquisadores confirmaram o potencial de uma nanoemulsão
P/OEZ para ser usado como um agente anticâncer potente e seguro, uma vez a
nanoemulsão de pectina aumentou a estabilidade, preservou e melhorou o potencial
anticâncer do óleo essencial de Zataria multiflora (OEZ).