In vitro and in vivo antitumor activity of physalins B and D isolated from physalis angulata Lin

The present study describes the phytochemical analysis of the chloroform and ethyl acetate partitions obtained from the ethanol extract of Physalis angulata L. (Solanaceae). The sílica gel chromatography resulted on the separation of 5 whytaesteroids (physalina D, B, F, 5-a-etoxi-6-b-hidroxi-5,6-dihidrophysalin B, E and a semi-synthetic physalin named as 5-a-etóxi-6-b-hidróxi-2,3,5,6-tetrahidrophysalin B). The physalins were evaluated for their cytotoxic potentials on 9 tumor cell lines (CEM, HL-60, PC-3, HCT-8, MDA-MB-231, MDA-MB 435, K-562, MCF-7, B-16), on the embryogenesis of sea-urchin eggs and for its lytic capacity in erythrocytes. Antitumoral activity in vivo was observed on a mouse model inoculated with Sarcoma 180. The physalins showed a promising cytotoxic effect, being physalin D the most active on the cell lines (IC50 < 3,0 mg/mL). The physalins D, B, F, 5-a-etoxi-6-b-hidroxi-5, 6-dihidrophysalin B inhibited the progression of the sea-urchin embryo’s cell cycle within a concentration under 30 µg/mL. On the 1st cleavage and blastulae stages, physalin D showed to be the most active, with the respective IC50 of 4.786 and 5.498 µg/mL. On 3rd cleavage, physalin B presented an IC50 of 5.308 µg/mL. None of the physalins showed any sings of lytic activity in concentrations as high as 200 µg/mL. The study about the physalins effects upon cell viability (trypan blue daye) and death mechanisms on HL-60 cells (EB/AO staining) suggests that physalins B and D were the strongest inducers of apoptosis. Physalin D also induced cellular necrosis on a rather intense level. Physalin B, on doses of 10 and 25 mg/Kg, inhibited tumor growth on 44 e 52%, respectively, while physalin D inhibited tumor growth on 45% in both treatments. The antitumor activity in vivo was related to the lowest proliferation rate, as evaluated by the Ki-67 antibody marker. The histopathological analysis of kidney and liver suggests that those organs are affected, in a reversible manner, on mice treated with physalins.Physalis angulata L. (Solanaceae) é uma planta considerada daninha conhecida popularmente como Camapu, dispersa em vários estados do Brasil e em vários continentes. O presente trabalho relata o estudo fitoquímico dos extratos: clorofórmico e acetato de etila, oriundos do extrato etanólico das partes aéreas de Physalis angulata L. A cromatografia em sílica gel resultou na separação de cinco vitaesteróides (fisalinas D, B, F, 5-a-etóxi-6-b-hidróxi-5,6-diidrofisalina B, E, e uma fisalina semi-sintética denominada de 5-a-etóxi-6-b-hidróxi-2,3,5,6-tetrahidrofisalina B). As cinco fisalinas foram avaliadas quanto ao potencial citotóxico em 9 linhagens de células tumorais (CEM, HL-60, PC-3, HCT-8, MDA-MB-231, MDA-MB 435, K-562, MCF-7, B-16), sobre o desenvolvimento de embriões de ouriço do mar e quanto à sua capacidade hemolítica. A atividade antitumoral in vivo para as fisalinas B e D foi avaliada em camundongos inoculados com o tumor sarcoma 180. As fisalinas apresentaram uma promissora atividade citotóxica, sendo que a fisalina D foi a mais ativa sobre as células tumorais com uma CI50 < 3,0 µg/mL. As fisalinas D, B, F, 5-a-etóxi-6-b-hidróxi-5,6-diidrofisalina B, inibiram o desenvolvimento embrionário em uma concentração < 30 µg/mL, entretanto, na 1ª. divisão e na blástula, a fisalina D (PA-1), novamente foi a mais ativa, com CI50 = 4.786 e 5.498 µg/mL, respectivamente. Na 3ª divisão, a fisalina B (PA-2) mostrou uma CI50 de 5.308 µg/mL. Nenhuma fisalina apresentou atividade hemolítica na máxima concentração testada (200 µg/mL). O estudo dos efeitos das frações sobre a viabilidade (exclusão por azul de tripan), e indução de morte (coloração por BE/LA) nas células HL-60 demonstrou que principalmente a fisalina B e D (10 µg/mL) foram as mais fortes indutoras do fenômeno apoptótico. Porém, fisalina D (15 µg/mL) apresentou elevado perfil na indução de necrose celular. As fisalinas D e fisalina B nas doses de 10 e 25 mg/Kg apresentaram potencial de inibição do crescimento tumoral correspondente a 45% em ambas as doses para a fisalina D e de 44 e 52%, respectivamente para a fisalina B. Esta atividade antitumoral in vivo foi relacionada à inibição da taxa de proliferação do tumor, como observado pela marcação através do anticorpo Ki-67. A análise de histopatológica de rim e fígado mostrou que ambos os órgãos foram moderadamente afetados após o tratamento com as fisalinas, mas de uma maneira reversível