Efeitos da xiloglucana de copaifera langsdorffii e seu complexo com oxovanádio (IV/V) em células de hepatocarcinoma humano (HepG2)

Abstract

Resumo: Sabe-se que a estrutura química dos polissacarídeos é importante para sua atividade biológica. Neste estudo foi avaliada a citotoxicidade da xiloglucana (XGC) de sementes de Copaifera langsdorffii e de seu complexo com o oxovanádio (IV/V) (XGC: VO) em células de hepatocarcinoma humano (HepG2) e investigada uma possível relação com o comprometimento da fosforilação oxidativa. Após 72h de incubação, XGC e XGC:VO (200 ?g/mL) reduziram a viabilidade, avaliada pelo método do MTT, em ~22% e ~40%, respectivamente. Nas mesmas condições, somente XGC: VO promoveu o aumento de ~20% na liberação da enzima LDH. As análises morfológicas evidenciaram alterações discretas após a incubação com XGC:VO. As células apresentaram-se mais arredondadas e com volume reduzido. Em células permeabilizadas com digitonina, incubadas com XGC e XGC:VO (200 ?g/mL) por 72h, a atividade da NADH oxidase foi reduzida em ~45%. Nas mesmas condições, o segmento succinato oxidase foi inibido em ~35% por XGC e ~ 65% por XGC:VO, evidenciando que a complexação do biopolímero com o vanádio intensifica seus efeitos na cadeia respiratória. Em acordo com este resultado, o potencial de membrana mitocondrial foi reduzido em ~9% para XGC e ~30% para XGC:VO, quando comparado aos grupos controle. Curiosamente, os níveis de ATP foram elevados após incubação com XGC e XGC:VO, provavelmente devido ao aumento do fluxo glicolítico evidenciado pelo aumento nos níveis de lactato. Esses resultados mostram que a complexação da xiloglucana com oxovanádio (IV/V) potencializa o efeito citotóxico do polissacarídeo nativo, provavelmente devido a uma menor eficiência da fosforilação oxidativa.

Abstract: It is well known that the chemical structure of polysaccharides is important to their final biological effects. In this study we evaluated the cytotoxicity of xyloglucan (XGC) from Copaifera langsdorffii and its oxovanadium (IV/V) complex (XGC:VO) on hepatocellular carcinoma cells (HepG2), and investigated if this effect is related with the impairment of oxidative phosphorylation. After 72h of incubation, XGC and XGC:VO (200 ?g/mL) reduced cell viability, as evaluated by MTT method, at ~20% and ~40%, respectively. At same conditions, only XGC:VO promoted the release of LDH (an increase of 20%). The morphological analyzes revealed discreet alterations only after incubation with XGC:VO. Cells were more rounded and showed a reduction in volume. In permeabilized cells with digitonin, incubated with XGC and XGC:VO (200 ?g/mL) for 72h, NADH oxidase activity was reduced by ~45% with XGC and XGC:VO. The succinate oxidase activity was reduced by ~35% with XGC and ~65% with XGC:VO, evidencing that polysaccharide complexation with vanadium could intensify its effects on the respiratory chain. According to this result, the mitochondrial membrane potential was also reduced by ~9% for XGC and ~30% for XGC:VO, when compared to the control. Interestingly, ATP levels were more elevated after incubation with XGC and XGC:VO, probably due the enhance in glycolytic flux evidenced by increased levels of lactate. These results show that the xyloglucan complexation with oxovanadium (IV/V) potentiates the cytotoxic effect of the native polysaccharide, possibly by theimpairment of oxidative phosphorylation.