BIOPROSPECÇÃO FARMACOLÓGICA DO FITOL COMO AGENTE ANTITUMORAL

Abstract

RESUMO: O fitol, (E,7R,11R) - 3,7,11,15-tetrametilhexadec-2-en-1-ol, é um diterpenoide com diversas atividades farmacológicas e aplicabilidades biotecnológicas. Este estudo objetivou realizar uma revisão sistemática e meta-análise da associação do fitol com mecanismos antitumorais e avaliar seus efeitos toxicogenéticos em estudos experimentais em ratos Wistar, fêmeas, por meio dos testes de toxicidade aguda (300 e 2000 mg/kg, v.o.) e subcrônica (30, 60 e 90 mg/kg, v.o.), durante 14 e 28 dias, respectivamente, bem como suas atividades antitumorais in vitro em cultura primária de Sarcoma 180, em linhagem leucêmica HL-60 e em linfócitos de sangue periférico de ratos. O efeito antitumoral também foi verificado in vivo em modelo de carcinogênese induzida por 7,12-dimetilbenzantraceno, por meio de análises da patologia clínica, anatomo e histopatológica, imunohistoquímica (Ki-67) e mecanismos citotóxicos e citogenéticos indicativos de genotoxicidade, mutagenicidade, apoptose e necrose, em células neoplásicas e não neoplásicas. Os resultados demonstraram associação entre fitol e toxicidade (OR: 1,47; IC 95% = 0,86-2,48), identificada entre estudos in vivo; e citotoxicidade (OR: 1,81; IC 95% = 1,12-2,65, p <0,05), em estudos in vitro e ex vivo. Em estudos in vitro, 24% indicaram que o fitol, em altas concentrações, induz apoptose por vários mecanismos, enquanto que 40% dos estudos ex vivo apontaram sua ação na geração de espécies reativas de oxigênio. Nos estudos in vivo, 24% destacaram, entre os mecanismos de apoptose, a expressão de proteína Bcl2 ou mutações na proteína pró-apoptótica Bax. Além disso, 8% dos estudos também apontaram necrose e hepatotoxicidade. No entanto, em 24% dos artigos, os mecanismos de toxicidade e citotoxicidade ainda não são bem compreendidos. No estudo toxicogenético do fitol, os resultados demonstraram que a administração aguda, em ratos, não produziu morte com DL50 acima de 2000 mg/kg. Entretanto, algumas alterações toxicológicas foram observadas em parâmetros da patologia clínica e neurofarmacológica, embora sem lesões histopatológicas hepáticas. Por outro lado, o fitol induziu genotoxicidade em todos os tratamentos em medula óssea, fígado, rim e sangue periférico, com ausência de atividade de reparo. Concomitantemente, não foi observada mutagenicidade em medula óssea, no tratamento agudo. Nos estudos em cultura primária de Sarcoma 180, linhagem HL-60 e linfócitos de sangue periférico de ratos, o fitol (4,72; 7,08 e 14,16 μM), induziu citotoxicidade pela redução da viabilidade celular e dos índices de divisão celular, incluindo a apoptose e necrose. A genotoxicidade foi pontuada pelo aumento do índice e frequência de danos ao DNA, nos modelos testados. Similarmente, o fitol induziu mecanismos aneugênicos e/ou clastogênicos em Sarcoma 180 e em HL-60, por indução de micronúcleos e outras alterações nucleares, como também mecanismos relacionados à indução de danos oxidativos, como observado em linfócitos de sangue periférico. O fitol, em modelo animal de câncer de mama, não apresentou alterações hipocráticas e comportamentais, bem como não induziu alterações histopatológias malignas em mama, nem expressiva marcação para Ki-67, comparado ao carcinógeno. Além disso, comparado à ciclofosfamida, o fitol induziu menos efeitos toxicogenéticos em células não tumorais, mas com significantes indução de apoptose e necrose em células neoplásicas de mama. Diante dos mecanismos citogenéticos evidenciados nos estudos não clínicos, é possível sugerir que o fitol tem potencial para formulações farmacêuticas antitumorais. ABSTRACT: Phytol, (E,7R,11R)-3,7,11,15-tetramethylhexadec-2-en-1-ol, is a diterpenoid with various pharmacological activities and biotechnological applications. The aim of this study was to perform a systematic review and meta-analysis of the association of phytol with antitumor mechanisms and to assess their toxicogenic effects in experimental studies in female Wistar rats using acute toxicity tests (300 and 2000 mg/kg, p.o.) and (30, 60 and 90 mg/kg, p.o.) for 14 and 28 days, respectively, as well as their in vitro antitumor activities in primary culture of Sarcoma 180, leukemic HL-60 and rat peripheral blood lymphocytes. The antitumor effect was also verified in vivo in a 7,12-dimethylbenzanthracene-induced carcinogenesis model, through clinical, anatomical and histopathological pathology, immunohistochemical (Ki-67) analyzes and cytotoxic and cytogenetic mechanisms indicative of genotoxicity, mutagenicity, apoptosis and necrosis in neoplastic and non-neoplastic cells. The results showed an association between phytol and toxicity (OR: 1.47; 95% CI = 0.86-2.48), identified among in vivo studies; and cytotoxicity (OR: 1.81; 95% CI = 1.12-2.65, p <0.05) in in vitro and ex vivo studies. In in vitro studies, 24% indicated that phytol in high concentrations induces apoptosis by several mechanisms, while 40% of the ex vivo studies indicated their action in the generation of reactive oxygen species. In in vivo studies, 24% highlighted, among apoptosis mechanisms, the expression of Bcl2 protein or mutations in the pro-apoptotic Bax protein. In addition, 8% of the studies also indicated necrosis and hepatotoxicity. However, in 24% of the articles, the mechanisms of toxicity and cytotoxicity are still not well understood. In the toxicogenic study of phytol, the results demonstrated that acute administration in rats did not produce death with LD50 above 2000 mg/kg. However, some toxicological changes were observed in parameters of clinical and neuropharmacological pathology, although without histopathological liver lesions. On the other hand, phytol induced genotoxicity in all treatments in bone marrow, liver, kidney and peripheral blood, with absence of repair activity. Concomitantly, no mutagenicity was observed in bone marrow in acute treatment. In the primary culture studies of Sarcoma 180, HL-60 line and peripheral blood lymphocytes from rats, phytol (4.72, 7.08 and 14.16 μM) induced cytotoxicity by reducing cell viability and division indices including apoptosis and necrosis. Genotoxicity was scored by increased index and frequency of DNA damage in the models tested. Similarly, phytol induced aneugenic and/or clastogenic mechanisms in Sarcoma 180 and HL-60, by induction of micronuclei and other nuclear alterations, as well as mechanisms related to the induction of oxidative damage, as observed in peripheral blood lymphocytes. Phytol, in an animal model of breast cancer, did not present hippocratic and behavioral alterations, nor did it induce malignant histopathological changes in breast, nor expressive marking for Ki-67, compared to the carcinogen. In addition, compared to cyclophosphamide, phytol induced fewer toxicogenic effects in non-tumor cells, but with significant induction of apoptosis and necrosis in neoplastic breast cells. In view of the cytogenetic mechanisms evidenced in non-clinical studies, it is possible to suggest that phytol has potential for antitumor pharmaceutical formulations.