In Vitro Evaluation of Apoptotic Induction of Hypericum triquetrifolium and Arum palaestinum Plant Extracts on Cancer Cell lines
Date
2015
Authors
Aziz Mahmoud Aziz Tu`meh
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Herbal medicines in treatment of cancer as complementary and alternative therapy are accepted increasingly with growing scientific evidences of biomedical research and clinical trials. Anticancer drugs discovered from herbal medicines have a long history and some of them have been used in clinical setting as the conventional anticancer drugs.Actually, herbal medicines are a source for anticancer drug discovery and drug development.
The traditional Arab-Islamic herbal-based medicines might be promising candidates for new cancer therapeutics, especially natural herbal products with low toxicity and minimal side effects. This study aimed to investigate the anti-cancer effect of two medicinal plants extracts: Arum palaestinum (AP) and Hypericum triquetrifolium (HT).
Two cancer cell lines: Colon and Lung (HCT-116, A549) and one normal (control) cell line (skeletal muscle, L6) were selected to test the efficacy of AP and HT different extracts in apoptosis induction. The cells were treated with an increasing concentration of(distilled water, 50%water-50% ethanol, and hexane) plant extracts (0, 8, 16, 32, 62, 125, 250, 500, 1000 and 2000µg/ml) for 24h. Then we used MTT assay to test cytotoxicity of the extracts, Annexin V-Cy3 to test apoptosis and ELISA kit specific for cytochrome c release. Results show that none of the three extraction methods of HT has a toxic effect on all treated cell lines at all concentrations tested. However, they had induced apoptosis in colon cancer cell line (HCT116), muscle cell line (L6), and lung cancer cell line (A549) at the concentration 500µg/ml through mitochondrial dependent pathway by releasing cytochrome c at the concentration 250µg/ml. Surprisingly, AP(distilled water and 50%water/50% ethanol) had no cytotoxic or apoptotic effect in all selected cell lines at non-toxic concentration up to 1000 µg/ml, whereas hexane extract had induced apoptosis at the concentration 500µg/ml through mitochondrial dependent pathway by releasing cytochrome c in the three cell line at non-toxic concentration 250µg/ml.
Taken together, these results indicate that HT (but not AP) might be an effective herbal candidate in cancer chemotherapy.
ان استخدام الاعشاب الطبية في علاج السرطان كعلاج تكميلي وبديل اصبح على نحو متزايد خصوصا مع تزايد الأدلة العلمية من ابحاث الطب الحيوي والتجارب السريرية على فعاليتها في علاج السرطان. الاعتماد على الاعشاب الطبية في تصنيع الأدوية المستخدمة في علاج السرطان يعود الى فترة زمنية طويلة ومنها من تم استخدامه في إعداد سريرية مثل العقاقير التقليدية المضادة للسرطان. في الواقع، الاعشاب الطبية هي مصدر اكتشاف الادوية المستخدمة في علاج السرطان وتطوير الأدوية. استخدام الأعشاب العربية الإسلامية التقليدية في علاج السرطان قد يكون مرشحا واعدا لعلاجات جديدة للسرطان، خاصة ان منتجات هذه الأعشاب الطبيعية عادة ما تكون ذات سمية منخفضة والآثار الجانبية لها قليلة. هدفت هذه الدراسة الى فحص قدرة نباتين طبيين هما ( اللوف الفلسطيني وداذي) على قتل خلايا سرطانية. من اجل ذلك, تم استخدام نوعين من الخلايا السرطانية هما( القولون و الرئة) و نوع من الخلايا الطبيعية هو( خلايا عضلية), حيث تمت معالجة هذه الخلايا بتراكيز متزايدة (0, 8, 16, 32, 62, 125, 250, 500, 1000 and 2000) مايكروغرام/ ملل من مستخلصات كلا النباتين ( الماء المقطر،50%ماء و50% ايثانول، وهكسان). ﻭﺘﻡ ﺍﺴﺘﺨﺩﺍﻡ ﺼﺒﻐﺔ (MTT) لفحص ﺴﻤﻴﺔ كلا النباتين ﻭكذلك ﺼﺒﻐﺔ ( Annexin(v-cy3 من أجل ﻓﺤﺹ الموت المبرمج للخلايا، واستخدام تقنية ELISA لفحص خروج بروتين cytochrome c من الميتوكوندريا. ﺍﻅﻬﺭﺕ النتائج ﺍﻥ ﻨﺒﺎﺕ داذي ليس له ﺘﺎﺜﻴﺭ سمي على جميع التراكيز المفحوصة لكل المستخلصات ولكن كان لجميع المستخلصات تأثير على تحفيز الموت المبرمج للخلايا على تركيز 500مايكروغرام/ ملل وذلك من خلال مسار المايتكوندريا عن طريق زيادة افراز بروتين cytochrome cالى السيتوبلازم على تركيز 250مايكروغرام/مل. اما بالنسبة لنبات اللوف الفلسطيني, فلم يكون هناك اي تأثير سمي او تأثير على تحفيز الموت المبرمج للخلايا بالنسبة للمستخلص عن طريق (الماء المقطر, 50%ماء و50% ايثانول), اما بالنسبة لمستخلص (الهكسان) فكان له تأثير على تحفيز الموت المبرمج للخلايا على تركيز 500 مايكروغرام/ مل من خلال مسار المايتكوندريا عن طريق زيادة بروتين cytochrome c المفرز الى السيتوبلازم على تركيز 250 مايكروغرام/ملل و لكن دون اي تأثير سمي على جميع التراكيز المفحوصة. هذه النتائج ترشح نبات داذي كنبتة طبية لعلاج السرطان عن طريق قتل الخلايا بطريقة مبرمجة.
ان استخدام الاعشاب الطبية في علاج السرطان كعلاج تكميلي وبديل اصبح على نحو متزايد خصوصا مع تزايد الأدلة العلمية من ابحاث الطب الحيوي والتجارب السريرية على فعاليتها في علاج السرطان. الاعتماد على الاعشاب الطبية في تصنيع الأدوية المستخدمة في علاج السرطان يعود الى فترة زمنية طويلة ومنها من تم استخدامه في إعداد سريرية مثل العقاقير التقليدية المضادة للسرطان. في الواقع، الاعشاب الطبية هي مصدر اكتشاف الادوية المستخدمة في علاج السرطان وتطوير الأدوية. استخدام الأعشاب العربية الإسلامية التقليدية في علاج السرطان قد يكون مرشحا واعدا لعلاجات جديدة للسرطان، خاصة ان منتجات هذه الأعشاب الطبيعية عادة ما تكون ذات سمية منخفضة والآثار الجانبية لها قليلة. هدفت هذه الدراسة الى فحص قدرة نباتين طبيين هما ( اللوف الفلسطيني وداذي) على قتل خلايا سرطانية. من اجل ذلك, تم استخدام نوعين من الخلايا السرطانية هما( القولون و الرئة) و نوع من الخلايا الطبيعية هو( خلايا عضلية), حيث تمت معالجة هذه الخلايا بتراكيز متزايدة (0, 8, 16, 32, 62, 125, 250, 500, 1000 and 2000) مايكروغرام/ ملل من مستخلصات كلا النباتين ( الماء المقطر،50%ماء و50% ايثانول، وهكسان). ﻭﺘﻡ ﺍﺴﺘﺨﺩﺍﻡ ﺼﺒﻐﺔ (MTT) لفحص ﺴﻤﻴﺔ كلا النباتين ﻭكذلك ﺼﺒﻐﺔ ( Annexin(v-cy3 من أجل ﻓﺤﺹ الموت المبرمج للخلايا، واستخدام تقنية ELISA لفحص خروج بروتين cytochrome c من الميتوكوندريا. ﺍﻅﻬﺭﺕ النتائج ﺍﻥ ﻨﺒﺎﺕ داذي ليس له ﺘﺎﺜﻴﺭ سمي على جميع التراكيز المفحوصة لكل المستخلصات ولكن كان لجميع المستخلصات تأثير على تحفيز الموت المبرمج للخلايا على تركيز 500مايكروغرام/ ملل وذلك من خلال مسار المايتكوندريا عن طريق زيادة افراز بروتين cytochrome cالى السيتوبلازم على تركيز 250مايكروغرام/مل. اما بالنسبة لنبات اللوف الفلسطيني, فلم يكون هناك اي تأثير سمي او تأثير على تحفيز الموت المبرمج للخلايا بالنسبة للمستخلص عن طريق (الماء المقطر, 50%ماء و50% ايثانول), اما بالنسبة لمستخلص (الهكسان) فكان له تأثير على تحفيز الموت المبرمج للخلايا على تركيز 500 مايكروغرام/ مل من خلال مسار المايتكوندريا عن طريق زيادة بروتين cytochrome c المفرز الى السيتوبلازم على تركيز 250 مايكروغرام/ملل و لكن دون اي تأثير سمي على جميع التراكيز المفحوصة. هذه النتائج ترشح نبات داذي كنبتة طبية لعلاج السرطان عن طريق قتل الخلايا بطريقة مبرمجة.