Autores
Vélez, M.D. (INSTITUTO TECNOLÓGICO METROPOLITANO) ; Röthlisberger, S. (INSTITUTO TECNOLÓGICO METROPOLITANO) ; Santa-gonzález, G.A. (INSTITUTO TECNOLÓGICO METROPOLITANO)
Resumo
El café es una bebida rica en compuestos fenólicos que tienen efecto en la
viabilidad celular de varios modelos tumorales. Los cultivos 3D ofrecen una visión
más realista de la complejidad de un tumor pues permiten conocer las interacciones
célula-célula y célula-matriz lo que los hace un modelo ideal para estudios
preclínicos de cáncer colorrectal. En esta investigación estudiamos el efecto de
extractos de café verde y tostado sobre esferoides celulares a partir de células
de adenocarcinoma colorrectal, donde encontramos que tienen una respuesta
dependiente de la dosis en cuanto al crecimiento. Sin embargo, no se encontró una
respuesta proporcional a la concentración de extracto suministrado al evaluar
viabilidad con yoduro de propidio.
Palavras chaves
Café ; Cáncer colorrectal; Esferoides celulares
Introdução
El café es una de las bebidas más consumidas a nivel mundial y un potencial
alimento funcional, pues los compuestos fenólicos que lo conforman poseen
propiedades beneficiosas para la salud humana donde se destacan la actividad
antitumoral, antiinflamatoria, antimicrobiana, antimicótica y antioxidante (NOAH
BADR ET AL., 2022; RICHARD MOLNAR ET AL., 2022). Diversos estudios han
demostrado que la alta ingesta de café puede estar asociada con un menor riesgo
de padecer cáncer colorrectal (JEPPESEN ET AL., 2017; KIM ET AL., 2021). El
cáncer colorrectal (CCR) es la segunda causa de muerte por cáncer en el mundo,
por lo cual es de vital importancia conocer esta enfermedad para darle un
adecuado tratamiento (GLOBOCAN, 2021). El cultivo tridimensional surge como una
alternativa para modelar tumores in vitro debido a que se logran imitar
de forma cercana condiciones como morfología y organización celular, patrones de
expresión de proteínas y genes, gradientes metabólicos, entre otros (JEPPESEN ET
AL., 2017). El objetivo de esta investigación es evaluar el potencial efecto
quimiopreventivo de extractos de café verde y tostado sobre esferoides celulares
de adenocarcinoma de colon.
Material e métodos
Los extractos se prepararon previamente a partir de granos de café verde y
tostado de la variedad Coffea arábica, provenientes de Andes Antioquia
donados por la empresa Natucafé, utilizando el procedimiento descrito por
VILLOTA ET AL. (2021). Células de adenocarcinoma colorrectal HT-29, se
cultivaron con medio RPMI suplementado con suero fetal bovino (SBF) al 10%,
penicilina 100 μg/ml y estreptomicina 100 μg/ml. Los cultivos celulares se
mantuvieron en condiciones estándar de cultivo y se revisaron periódicamente,
empleando microscopia óptica. La formación de esferoides celulares se llevó a
cabo utilizando la metodología propuesta por METZGER ET AL. (2011) mediante el
protocolo LOT (Liquid Overlay Technique). Una vez establecidos los
esferoides, se trataron con diferentes concentraciones de los extractos de café
durante 24 horas y se realizó seguimiento por microscopia óptica para evaluar
morfología. Adicionalmente, los esferoides se tiñeron con yoduro de propidio
(PI) para cuantificar la permeabilidad de la membrana celular como indicativo de
viabilidad.
Resultado e discussão
Los esferoides se trataron con diferentes concentraciones de extractos de café
verde (ECV) y café tostado (ECT) durante 24 h y se observaron mediante
microscopia óptica para el análisis morfológico y posterior medición de los
diámetros empleando ImageJ. Los resultados de la Figura 1 muestran las
variaciones en el tamaño del esferoide a medida que aumenta la dosis de extracto
suministrada. Adicionalmente, se cuantificó la permeabilidad de la membrana de
las células que forman los esferoides mediante la incorporación de PI. La
Figura 2 muestra que el efecto en la viabilidad celular no es directamente
proporcional al cambio de concentración del extracto. Los resultados obtenidos
son consistentes con la literatura, donde se reporta disminución en la
viabilidad celular de líneas celulares de cáncer de colon al realizar
tratamientos con extractos de café y compuestos fenólicos puros del café (KIM ET
AL., 2021; MILLER ET AL., 1991; TEJ ET AL., 2019; UM ET AL., 2020).
Cambio morfológico de esferoides celulares de adenocarcinoma de colon después del tratamiento con extractos de café. La barra de escala mide 50 μm.
Efecto de extractos de café sobre la viabilidad y la integridad de la membrana de las células HT-29 que forman los esferoides.
Conclusões
En general, los extractos de café generan inhibición en el crecimiento de los
esferoides de forma dependiente de la dosis, lo que se ve reflejado en la
disminución del tamaño y el cambio morfológico de los mismos, permitiendo así el
aumentando de la permeabilidad de la membrana celular y el ingreso del PI.
Agradecimentos
Al programa de jóvenes Investigadores del Instituto Tecnológico Metropolitano por
contribuir con la ejecución de este proyecto y al ingeniero Esneyder Arias por su
apoyo técnico en el laboratorio de Ciencias Biomédicas.
Referências
GLOBOCAN. (2021). Estimated age-standardized incidence rates (World) in 2020, Colorectum, both sexes, all ages.
JEPPESEN, M., HAGEL, G., GLENTHOJ, A., VAINER, B., HARLING, H., THASTRUP, O., JØRGENSEN, L. N., & THASTRUP, J. (2017). Short-term spheroid culture of primary colorectal cancer cells as an in vitro model for personalizing cancer medicine. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0183074
KIM, Y., LEE, J., OH, J. H., CHANG, H. J., SOHN, D. K., SHIN, A., & KIM, J. (2021). The Association between Coffee Consumption and Risk of Colorectal Cancer in a Korean Population. https://doi.org/10.3390/nu13082753
METZGER, W., SOSSONG, D., BÄCHLE, A., PÜTZ, N., WENNEMUTH, G., POHLEMANN, T., & OBERRINGER, M. (2011). The liquid overlay technique is the key to formation of co-culture spheroids consisting of primary osteoblasts, fibroblasts and endothelial cells. Cytotherapy, 13(8), 1000–1012.
https://doi.org/10.3109/14653249.2011.583233
MILLER, E. G., MCWHORTER, K., WRIGHT, J. M., RIVERA HIDALGO, F., HIRSBRUNNER, P., & SUNAHARA, G. I. (1991). Kahweol and Cafestol: Inhibitors of Hamster Buccal Pouch Carcinogenesis. Nutrition and Cancer, 15(1), 41–46. https://doi.org/10.1080/01635589109514110
NOAH BADR, A., EL-ATTAR, M. M., ALI, H. S., ELKHADRAGY, M. F., YEHIA, H. M., & FAROUK, A. (2022). Spent Coffee Grounds Valorization as Bioactive Phenolic Source Acquired Antifungal, Anti-Mycotoxigenic, and Anti-Cytotoxic Activities. Toxins, 2022, 109. https://doi.org/10.3390/toxins14020109
RICHARD MOLNAR, LASZLO SZABO, ANDRAS TOMESZ, ARPAD DEUTSCH, RICHARD DARAGO, BENCE L. RAPOSA, NOWRASTEH GHODRATOLLAH, TIMEA VARJAS, BALAZS NEMETH, ZSUZSANNA ORSOS, EVA POZSGAI, JOZSEF L. SZENTPETERI, FERENC BUDAN, & ISTVAN KISS. (2022). The Chemopreventive Effects of Polyphenols and Coffee,Based upon a DMBA Mouse Model with microRNA and mTORGene Expression Biomarkers. Cells, 11(1300). https://doi.org/10.3390/cells11081300
TEJ, G. N. V. C., NEOGI, K., & NAYAK, P. K. (2019). Caffeine-enhanced anti-tumor activity of anti-PD1 monoclonal antibody. International Immunopharmacology, 77(October), 106002. https://doi.org/10.1016/j.intimp.2019.106002
UM, C. Y., MCCULLOUGH, M. L., GUINTER, M. A., CAMPBELL, P. T., JACOBS, E. J., & GAPSTUR, S. M. (2020). Coffee consumption and risk of colorectal cancer in the Cancer Prevention Study-II Nutrition Cohort. Cancer Epidemiology, 67, 101730. https://doi.org/10.1016/J.CANEP.2020.101730
VILLOTA, H., MORENO-CEBALLOS, M., SANTA-GONZÁLEZ, G. A., URIBE, D., CRISTINA, I., CASTAÑEDA, H., PRECIADO, L. M., PEDROZA-DÍAZ, J., BARROS, L., & SANTOS, P. (2021). Biological Impact of Phenolic Compounds from Coffee on Colorectal Cancer. https://doi.org/10.3390/ph14080761
