Identificación de compuestos adyuvantes en el tratamiento del carcinoma hepatocelular con doxorrubicina y oxaliplatino en células de hepatocarcinoma humano (HepG2)

Bohóquez Calderon, Liseth Paola Tatiana

Identificación de compuestos adyuvantes en el tratamiento del carcinoma hepatocelular con doxorrubicina y oxaliplatino en células de hepatocarcinoma humano (HepG2)

dc.contributor.advisor	Méndez Sánchez, Stelia Carolina
dc.contributor.advisor	Vesga Gamboa, Luis Carlos
dc.contributor.author	Bohóquez Calderon, Liseth Paola Tatiana
dc.contributor.evaluator	Cano Calle, Herminsul de Jesús
dc.contributor.evaluator	Romero Bohórquez, Arnold Rafael
dc.date.accessioned	2022-11-15T02:02:50Z
dc.date.available	2022-11-15T02:02:50Z
dc.date.created	2022-11-02
dc.date.issued	2022-11-02
dc.description.abstract	El cáncer es la segunda causa de muerte en el mundo, entre los tipos de cáncer con peores estadísticas se encuentra el cáncer de hígado, por tal motivo, es necesario potencializar los efectos de sus terapias convencionales. Con base en esto, el objetivo de este trabajo de grado fue, identificar metabolitos secundarios de plantas medicinales que potencialicen el efecto anticanceroso de la doxorrubicina, el oxaliplatino y el sorafenib en células de hepatocarcinoma humano, teniendo como diana terapéutica la mitocondria. Primero, se realizó un cribado de una base de datos con 187 metabolitos mediante docking molecular, utilizando la interfaz Maestro de la suite Schrödinger Drug Discovery (2020-4), a partir del cual se identificó las posibles interacciones de los metabolitos con el sitio de unión del NADH en el complejo I (PDBID:5XTD, resolución de 3,70 Å), y los sitios Qo y Qi en el complejo III (PDBID:5XTE, resolución de 3,40 Å) de la cadena respiratoria mitocondrial. El timol, carvacrol y ácido gálico fueron seleccionados como los posibles mejores inhibidores del complejo I, por sus propiedades ADME, docking score (DS), energías de afinidad (EA) (timol: DS:-2,4/EA:-29,0 Kcal/mol, carvacrol: DS:-2,31/EA:18,8 Kcal/mol, ácido gálico: DS:-4,57/EA:-17,1 Kcal/mol) e interacciones que podrían tener con residuos importantes en el sitio de unión del NADH (Phe101, Phe229, Phe93 y Glu209). Por otro lado, fueron seleccionados el timol y carvacrol como posibles inhibidores del complejo III, de igual forma, por sus propiedades ADME, DS, EA (Sito Qo: timol: DS:-3,41/EA:-43,6 Kcal/mol, carvacrol: DS:-4,03/EA:-16,3 Kcal/mol; Sitio Qi: timol: DS:-5,01/EA:-28,7 Kcal/mol, carvacrol: DS:-5,22/EA:-34,1 Kcal/mol) e interacciones que podrían tener con residuos presentes en los sitos Qo y Qi(Asp252, Tyr256, Tyr131, Leu250, Trp272, Tyr273, Ala84, Glu271, Arg80). Luego, se determinó la concentración citotóxica al 50% (CC50) a las 48 horas de tratamiento, de los metabolitos seleccionados (carvacrol: 344, ácido gálico: 143 y timol: 478 µM), sobre células de hepatocarcinoma humano (HepG2) empleando MTT (Mossmann, 1983) y de los fármacos sorafenib, doxorrubicina y oxaliplatino cuyos valores fueron 2,9, 0,2 y 13 µM, respectivamente. También, se realizaron ensayos de citotoxicidad, durante 12, 24 y 48 horas de tratamiento, con tres concentraciones diferentes, de mezclas entre carvacrol, ácido gálico, sorafenib y doxorrubicina, con el objetivo de identificar el índice de combinación (IC) y el índice de reducción de dosis (DRI por sus siglas en ingles “Dose-Reduction Index”). La mezcla carvacrol-sorafenib se seleccionó como la mejor, cuyos IC a las 48 horas fueron 0,52, 0,67 y 0,44, y DRI fueron,sorafenib: 3,87/carvacrol: 3,83;sorafenib: 3,00/carvacrol: 2,98,sorafenib: 4,60/carvacrol: 4,57, para concentraciones del 0,25CC50, 0,5CC50 y CC50, respectivamente, además, produjo un cambio significativo en la viabilidad con sus tres concentraciones evaluadas, desde 12 horas de tratamiento. Finalmente, se llevaron a cabo ensayos de respiración celular, durante 12 horas de tratamiento en una concentración del 0,25CC50 de esta mezcla (carvacrol: 86 µM y sorafenib: 0,725 µM), donde se identificó que disminuyó la velocidad de consumo de oxígeno en un 32% en un estado desacoplado, indicando que la capacidad máxima respiratoria de las células se vio afectada.
dc.description.abstractenglish	Cancer is the second cause of death in the world, among the types of cancer with the worst statistics is liver cancer, for this reason, it is necessary to potentiate the effects of its conventional therapies. Based on this, the objective of this degree work was to identify secondary metabolites of medicinal plants that potentiate the anticancer effect of doxorubicin, oxaliplatin and sorafenib in human hepatocarcinoma cells, having the mitochondria as therapeutic target. First, a database with 187 metabolites was screened by molecular docking, using the Maestro interface of the Schrödinger Drug Discovery suite (2020-4), from which the possible interactions of the metabolites with the target site were identified. NADH binding in complex I (PDBID:5XTD, 3.70 Å resolution), and Qo and Qi sites in complex III (PDBID:5XTE, 3.40 Å resolution) of the mitochondrial respiratory chain. Thymol, carvacrol and gallic acid were selected as the possible best inhibitors of complex I, due to their ADME properties, docking score (DS), affinity energies (EA) (thymol: DS:-2.4/EA:-29,0 Kcal/mol, carvacrol: DS:-2.31/EA:18.8 Kcal/mol, gallic acid: DS:-4.57/EA:-17.1 Kcal/mol) and interactions they could have with residues important in the NADH binding site (Phe101, Phe229, Phe93 and Glu209). On the other hand, thymol and carvacrol were selected as possible inhibitors of complex III, in the same way, due to their ADME, DS, EA properties (Site Qo: thymol: DS:-3.41/EA:-43.6 Kcal/ mol, carvacrol: DS:-4.03/EA:-16.3 Kcal/mol, Qi site: thymol: DS:-5.01/EA:-28.7 Kcal/mol, carvacrol: DS:-5, 22/EA:-34.1 Kcal/mol) and interactions they could have with residues present in the Qo and Qi sites (Asp252, Tyr256, Tyr131, Leu250, Trp272, Tyr273, Ala84, Glu271, Arg80). Then, the 50% cytotoxic concentration (CC50) was determined at 48 hours of treatment of the selected metabolites (carvacrol: 344, gallic acid: 143 and thymol: 478 µM), on human hepatocarcinoma cells (HepG2) using MTT (Mossmann, 1983) and of the drugs sorafenib, doxorubicin and oxaliplatin whose values were 2.9, 0.2 and 13 µM, respectively. Also, cytotoxicity tests were carried out, during 12, 24 and 48 hours of treatment, with three different concentrations, of mixtures between carvacrol, gallic acid, sorafenib and doxorubicin, with the objective of identifying the combination index (CI) and the index Dose-Reduction Index (DRI). The carvacrol-sorafenib mixture was selected as the best, whose CI at 48 hours were 0.52, 0.67 and 0.44, and DRI were, sorafenib: 3.87/carvacrol: 3.83; sorafenib: 3.00/carvacrol: 2.98, sorafenib: 4.60/carvacrol: 4.57, for concentrations of 0.25CC50, 0.5CC50 and CC50, respectively, also produced a significant change in viability with its three concentrations evaluated, from 12 hours of treatment. Finally, cellular respiration tests were carried out during 12 hours of treatment at a concentration of 0.25 CC50 of this mixture (carvacrol: 86 µM and sorafenib: 0.725 µM), where it was identified that the rate of oxygen consumption decreased in 32% in an uncoupled state, indicating that the maximum respiratory capacity of the cells was affected.
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Químico
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/12048
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ciencias
dc.publisher.program	Química
dc.publisher.school	Escuela de Química
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
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dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Cáncer de hígado
dc.subject	Citotoxicidad
dc.subject	HepG2
dc.subject	Metabolitos secundarios
dc.subject	Mitocondria
dc.subject	Sinergismo
dc.subject.keyword	Liver cancer
dc.subject.keyword	Cytotoxicity
dc.subject.keyword	HepG2
dc.subject.keyword	Secondary metabolites
dc.subject.keyword	Mitochondria
dc.subject.keyword	Synergism
dc.title	Identificación de compuestos adyuvantes en el tratamiento del carcinoma hepatocelular con doxorrubicina y oxaliplatino en células de hepatocarcinoma humano (HepG2)
dc.title.english	Identification of adjuvant compounds in the treatment of hepatocellular carcinoma with doxorubicin and oxaliplatin in human hepatocellular carcinoma cells (HepG2)
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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