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Extracción y caracterización de compuestos bioactivos de Amphidinium eilatiense con potencial citotóxico sobre líneas celulares de cáncer
Extraction and characterization of bioactive compounds by the dinoflagellate Amphidinium eilatiense with cytotoxic potential against cancer cells lines
María del Carmen Osorio Ramírez
Lorena María Durán Riveroll
Alexei Fedorovish Licea Navarro
Acceso Abierto
Atribución
dinoflagelados; metabolómica; metabolitos secundarios, viabilidad celular
cell viability; dinoflagellate; metabolomics; secondary metabolites
El número de nuevos casos y muertes a causa del cáncer ha aumentado significativamente en las últimas décadas y es un problema de salud pública a nivel mundial. Una cantidad importante de casos se han relacionado con la resistencia de las células cancerosas a las terapias actuales. Los dinoflagelados marinos son una fuente prometedora en la búsqueda de nuevos metabolitos secundarios con potencial citotóxico y antiproliferativo para el tratamiento del cáncer y otras enfermedades. El género Amphidinium incluye especies bentónicas y ticoplanctónicas, y algunas de ellas producen compuestos bioactivos con actividades antifúngicas, hemolíticas y citotóxicas. En este estudio se evaluó el potencial citotóxico de metabolitos secundarios presentes en los extractos de tres cepas de Amphidinium eilatiense mediante un enfoque de fraccionamiento guiado por bioensayo y análisis metabolómico no dirigido.En este estudio se evaluó el potencial citotóxico de metabolitos secundarios presentes en los extractos de tres cepas de Amphidinium eilatiense mediante un enfoque de fraccionamiento guiado por bioensayo y análisis metabolómico no dirigido. El objetivo principal fue extraer y caracterizar la fracción con mayor actividad citotóxica sobre líneas celulares de cáncer de mama y pulmón. Los resultados de la caracterización indicaron que las tres cepas corresponden a Amphidinium eilatiense. El fraccionamiento guiado por bioensayo mostró que los extractos y las fracciones poseen actividad citotóxica sobre tres líneas de cáncer de mama (MCF-7, MDA-MB-231 y T47D) y cuatro de pulmón (A549, H661, H1437, H1563). Estos extractos crudos no mostraron una disminución en la viabilidad celular de la célula sana de fibroblastos de pulmón (MRC-5). Las fracciones FNP-5 y FNP-6 mostraron mayor actividad citotóxica sobre las líneas MDA-MB-231 y H1563, que fueron las más sensibles a los extractos y no mostraron efectos citotóxicos sobre la línea celular sana. Para identificar los posibles compuestos responsables de la actividad observada, se realizó un análisis de metabolómica no dirigida mediante cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas de alta resolución de las fracciones FNP-5 y FNP-6. Los datos obtenidos fueron comparados con bases de datos públicas de Global Natural Products Social Molecular Networking (GNPS), y complementados con herramientas in silico para la predicción estructural y la anotación de metabolitos. A través de este análisis se identificaron grupos moleculares c
The number of new cancer cases and deaths has increased significantly in recent decades, becoming a global public health problem. Notably, many recent and untreatable cases are linked to cancer cells' resistance to current anticancer therapies. Marine dinoflagellates represent a promising resource for discovering new secondary metabolites with cytotoxic and antiproliferative potential for treating cancer and other diseases. The dinoflagellate genus Amphidinium includes both tychoplanktonic and benthic species, with some producing bioactive compounds that exhibit antifungal, hemolytic, and/or cytotoxic activities. The cytotoxic effect is particularly significant, as conventional cancer treatments often pose challenges due to side effects (among other factors) that current therapies generate in patients. In this study, the cytotoxic potential of secondary metabolites presents in crude extracts of three Amphidinium strains, confirmed by molecular and morphological characterization to belong to A. eilatiense, was evaluated using a bioassay-guided fractionation approach combined with untargeted metabolomic analysis. The main objective was to characterize the fractions with the highest cytotoxic activity against breast and lung cancer cell lines. Cytotoxicological screening after bioassay-guided fractionation showed that the fractions of strains AeSQ172, AeSQ177, and AeSQ181 all exhibit cytotoxic activity against three breast cancer cell lines (MCF-7, MDA-MB-231, and T47D) and four lung cancer lines (A549, H661, H1437, and H1563). In contrast, these methanolic extracts did not reduce the viability of the lung fibroblast healthy cell line (MRC-5). Moreover, sub-fractions FNP-5 and FNP-6 showed the highest cytotoxic activity against the MDA-MB-231 and H1563 lines, which were the most sensitive to the extracts. These fractions also did not show cytotoxic effects on the healthy fibroblast cell line. An untargeted metabolomic analysis was conducted by liquid chromatography coupled to high-resolution mass spectrometry on fractions FNP-5, and FNP-6 to identify the potential compounds responsible for the observed bioactivity. The data obtained were compared with public databases from the Global Natural Products Social Molecular Networking (GNPS) and complemented with in silico tools for structural prediction and metabolite annotation. Untargeted metabolomics analysis identified molecular groups with structural features compatible with previously reported compounds with
CICESE
2025
Tesis de doctorado
Español
Osorio Ramírez, M.C. 2025. Extracción y caracterización de compuestos bioactivos de Amphidinium eilatiense con potencial citotóxico sobre líneas celulares de cáncer. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 89 pp.
QUÍMICA DE PRODUCTOS NATURALES ORGÁNICOS
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