Biological activity of Cynara cardunculus leaves extracts: in vitro cell assays

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Main Author: Gonçalves , Ana Catarina Sousa
Publication Date: 2020
Format: Master thesis
Language: eng
Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
Download full: https://hdl.handle.net/1822/78202
Summary: Dissertação de mestrado em Genética Molecular
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In this work, the bioactivity of two different extracts of C. cardunculus leaves extracts were evaluated: a crude ethanolic extract (EC) obtained by Pulsed Ultrasound Assisted Extraction (PUAE) and a fractionated extract (EF) obtained by PUAE followed by membrane fractionation process, with an enrichment of cynaropicrin concentration. Two human skin cell lines, HaCaT keratinocytes and BJ-5ta fibroblasts were used to evaluate the effect of exposure to the extracts (0,5, 1, 2, 5, 10, 15 and 50 pg/ml) regarding cell toxicity, viability and migration. The anti-inflammatory potential of these extracts, by quantification of TNF-α released by J774.A1 murine macrophages, and quantification of IL-18 released by HaCaT cells. Higher concentrations of extracts and cynaropicrin were identified as cytotoxic and concentrations above 1 µg/ml caused toxicity to both cell lines. Their effects on migration capability of BJ-5ta and HaCaT cells in a context of wound healing in vitro, and the results show a small increase of cells migrating towards the inflicted scratch. The lowest concentrations of extracts were tested on human keratinocytes and murine macrophages to evaluate their anti-inflammatory potential, as they could reduce for 12h the production of pro-inflammatory cytokine in cells stimulated with DNCB (HaCaT) and LPS (J774.A1). Extracts did not, by themselves, induce inflammation in J774.A1 and in HaCaT cells. These results identify ane opportunity to develop topic applications based on extracts of C. cardunculus for improved treatment of wounds, as a better, more natural treatment of inflammation.Cynara cardunculus L. (C. cardunculus) é uma planta mediterrânea com vários usos, desde produção de queijo ate aplicações energéticas. Recentemente, foi reportada a presença de lactonas sesquiterpenicas nas folhas e sementes de C. cardunculus. A cinaropicrina, pertencente a este grupo, foi o principal composto detetado, sendo conhecida pelas suas inúmeras atividades biológicas. Neste trabalho foram avaliados in vitro os efeitos celulares de dois extratos diferentes de folhas de C. cardunculus urn extrato etanólico bruto (CE) obtido por Extração Assistida por Ultrassom Pulsado (PUAE) e um extrato fracionado (EF) obtidos por PUAE, seguidos de processo de fracionamento por membrana, com enriquecimento da concentração de cinaropicrina. Foram utilizadas duas linhas celulares de pele humana, queratinócitos HaCaT e fibroblastos BJ-5ta, para avaliar as consequências da exposição aos extratos (0,5, 1, 2, 5, 10, 15 and 50 pg/ml) a nível da toxicidade, viabilidade e migração celulares, assim como foi analisado o potencial anti-inflamatório por quantificação de TNF-α libertada por macrófagos de ratinho (J774.A1) e de IL-18 libertada por células HaCaT. Verificou-se que as concentrações mais altas de extratos e de cinaropicrina são citotóxicos, tendo concentrações superiores a 1 µg/ml demonstrado toxicidade em ambas as linhas celulares de pele. Também foi estudado o efeito dos extratos na capacidade de migração de células BJ-5ta e HaCaT num ensaio de cicatrização in vitro, e os resultados mostram um pequeno aumento na percentagem de células migradas em direção a ferida simulada, indicando algum potencial neste sentido. O potencial anti-inflamatório foi igualmente testado com as menores concentrações de extratos, verificando-se alguma redução, as 12h, da produção de citoquinas pró-inflamatórias em células estimuladas com DNCB (ern HaCaT) e LPS (J774.A1), respetivamente. Os extratos, por si só, não induziram inflamação nestas células. Os resultados abriram a oportunidade de desenvolver aplicações tópicas baseadas em extratos de C. cardunculus, que podem contribuir para um tratamento melhor e mais natural da inflamação, embora mais informação seja necessária para prever o eventual beneficio terapêutico destes extratos.O presente trabalho foi apoiado por: MedCynaraBioTec (ALT20-03-0145-FEDER- 039495) - Seleção de genótipos de Cynara cardunculus para novas aplicações biotecnológicas: a melhoria da cadeia de valor de cardo, uma cultura mediterrânea bem-adaptada e ValBioTecCynara (ALT20-03- 0145-FEDER- 000038) - Valorização econ6mica do Cardo (Cynara cardunculus): estudo da variabilidade natural e aplicações biotecnológicas, ambas co-financiadas pela FEDER no âmbito do Programa Alentejo 2020.Gomes, Andreia CUniversidade do MinhoGonçalves , Ana Catarina Sousa20202020-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/1822/78202eng202473651info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)instname:FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiainstacron:RCAAP2024-09-07T01:28:10Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/78202Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireinfo@rcaap.ptopendoar:https://opendoar.ac.uk/repository/71602025-05-28T14:52:11.419951Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP) - FCCN, serviços digitais da FCT – Fundação para a Ciência e a Tecnologiafalse
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