In Vitro Antiviral and Anticancer Effects of Tanacetum sinaicum Essential Oil on Human Cervical and Breast Cancer
Creators
- 1. Desert Research Center
- 2. Cairo University
Description
Cervical cancer has been linked to human papillomavirus (HPV) types 16 and 18. Essential oils (EOs) are vital natural products of plants with various therapeutic and biological properties.The purpose of this study is to investigate and assess Tanacetum sinaicum essential oil's possible antiviral and anticancer properties, with a focus on its in vitro effects on human cervical cancer and human breast adenocarcinoma cell lines.Tanacetum sinaicum EO was extracted via hydrodistillation (HD) and characterized using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). MTT assay was used to determine the cell viability of Hela (a human epithelial cervical cancer) and MCF-7 (human breast adenocarcinoma) cell lines. Quantitative real-time polymerase chain reaction (PCR) was utilized to assess the antiviral efficacy of EO against HPV-16 and 18, and anti-metastatic characteristics. The biological activity of EO was assessed using Autophage and Cell genotoxicity via the comet assay.EO is mostly composed of chrysanthenyl acetate, thujone, and verbenol. The cell viability was reduced after 24 hours of incubation at doses from 100 to 400 µg/ml. Concentrations of 800 to 3,200 µg/ml significantly inhibit cell growth. After a 24-hour incubation period, doses ranging from 100 to 400 µg/ml reduced cell viability from 62 to 72%. Concentrations of 800 to 3,200 µg/ml significantly suppress cell growth by over 95%. In MCF7 and HeLa cell lines, EO lowered virus copy numbers in a dose-dependent manner, with higher concentrations of the oil inhibiting virus replication more effectively. EO treatment increased the number of autophagosomes/autolysosomes and acidic vesicular organelles in both cell lines. On the HeLa and MCF7 cell lines, EO demonstrated antiproliferative and antimetastatic effects. The results demonstrated that EO had dose-dependent genotoxic effects on both cancer cell lines, as evidenced by DNA damage.Tanacetum sinaicum EO is a prospective source of natural bioactive compounds that can be employed in pharmaceutical and medicinal applications due to its antiviral, antiproliferative, anti-metastatic and genotoxic properties.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تم ربط سرطان عنق الرحم بأنواع فيروس الورم الحليمي البشري (HPV) 16 و 18. الزيوت الأساسية (EOs) هي منتجات طبيعية حيوية للنباتات ذات الخصائص العلاجية والبيولوجية المختلفة. الغرض من هذه الدراسة هو التحقيق في وتقييم الخصائص المضادة للفيروسات والمضادة للسرطان المحتملة للزيوت الأساسية Tanacetum sinaicum، مع التركيز على آثاره في المختبر على سرطان عنق الرحم البشري وخطوط الخلايا السرطانية الغدية للثدي البشري. تم استخراج Tanacetum sinaicum EO عن طريق التقطير المائي (HD) وتميزه باستخدام مطياف كروماتوغرافيا الكتلة الغازية (GC - MS). تم استخدام اختبار MTT لتحديد صلاحية خلايا HELA (سرطان عنق الرحم الظهاري البشري) و MCF -7 (سرطان غدي في الثدي البشري). تم استخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي في الوقت الفعلي (PCR) لتقييم الفعالية المضادة للفيروسات لـ EO ضد فيروس الورم الحليمي البشري -16 و 18، والخصائص المضادة للنقائل. تم تقييم النشاط البيولوجي لـ EO باستخدام الملتهمة الذاتية والسمية الجينية للخلية عبر فحص المذنب. يتكون EO في الغالب من أسيتات الكريسانثينيل، والثوجون، والفيربينول. تم تقليل صلاحية الخلية بعد 24 ساعة من الحضانة بجرعات من 100 إلى 400 ميكروغرام/مل. تمنع تركيزات 800 إلى 3200 ميكروغرام/مل نمو الخلايا بشكل كبير. بعد فترة حضانة مدتها 24 ساعة، أدت الجرعات التي تتراوح من 100 إلى 400 ميكروغرام/مل إلى تقليل صلاحية الخلايا من 62 إلى 72 ٪. تعمل تركيزات 800 إلى 3200 ميكروغرام/مل على كبح نمو الخلايا بشكل كبير بأكثر من 95 ٪. في خطوط خلايا MCF7 و HeLa، خفض EO أعداد نسخ الفيروس بطريقة تعتمد على الجرعة، مع تركيزات أعلى من الزيت تمنع تكرار الفيروس بشكل أكثر فعالية. أدى علاج EO إلى زيادة عدد الجسيمات البلعمية الذاتية/الجسيمات الحالّة الذاتية والعضيات الحويصلية الحمضية في كلا الخطين الخلويين. على خطوط خلايا هيلا و MCF7، أظهر EO تأثيرات مضادة للتكاثر ومضادة للانتشار. أظهرت النتائج أن EO كان له تأثيرات سامة جينية تعتمد على الجرعة على كل من خطوط الخلايا السرطانية، كما يتضح من تلف الحمض النووي. Tanacetum sinaicum EO هو مصدر محتمل للمركبات النشطة بيولوجيًا الطبيعية التي يمكن استخدامها في التطبيقات الصيدلانية والطبية بسبب خصائصه المضادة للفيروسات والمضادة للتكاثر والمضادة للنقائل والسمية الجينية.Translated Description (French)
Le cancer du col de l'utérus a été associé aux types 16 et 18 du virus du papillome humain (VPH). Les huiles essentielles (OE) sont des produits naturels essentiels des plantes avec diverses propriétés thérapeutiques et biologiques. Le but de cette étude est d'étudier et d'évaluer les propriétés antivirales et anticancéreuses possibles de l'huile essentielle de Tanacetum sinaicum, en mettant l'accent sur ses effets in vitro sur le cancer du col de l'utérus humain et les lignées cellulaires d'adénocarcinome du sein humain. L'OE de Tanacetum sinaicum a été extraite par hydrodistillation (HD) et caractérisée en utilisant la chromatographie en phase gazeuse et la spectrométrie de masse (GC-MS). Le test MTT a été utilisé pour déterminer la viabilité cellulaire des lignées cellulaires Hela (un cancer épithélial du col de l'utérus humain) et MCF-7 (adénocarcinome du sein humain). La réaction en chaîne de la polymérase (PCR) quantitative en temps réel a été utilisée pour évaluer l'efficacité antivirale de l'OE contre les HPV-16 et 18, ainsi que ses caractéristiques anti-métastatiques. L'activité biologique de l'OE a été évaluée à l'aide de l'autophage et de la génotoxicité cellulaire via le test des comètes. L'OE est principalement composé d'acétate de chrysanthényle, de thuyone et de verbénol. La viabilité cellulaire a été réduite après 24 heures d'incubation à des doses de 100 à 400 µg/ml. Des concentrations de 800 à 3 200 µg/ml inhibent significativement la croissance cellulaire. Après une période d'incubation de 24 heures, des doses allant de 100 à 400 µg/ml ont réduit la viabilité cellulaire de 62 à 72 %. Des concentrations de 800 à 3 200 µg/ml suppriment significativement la croissance cellulaire de plus de 95 %. Dans les lignées cellulaires MCF7 et HeLa, l'OE a réduit le nombre de copies du virus d'une manière dose-dépendante, avec des concentrations plus élevées de l'huile inhibant plus efficacement la réplication du virus. Le traitement par OE a augmenté le nombre d'autophagosomes/autolysosomes et d'organites vésiculaires acides dans les deux lignées cellulaires. Sur les lignées cellulaires HeLa et MCF7, l'OE a démontré des effets antiprolifératifs et antimétastatiques. Les résultats ont démontré que l'OE avait des effets génotoxiques dose-dépendants sur les deux lignées de cellules cancéreuses, comme en témoignent les dommages à l'ADN. L'OE de Tanacetum sinaicum est une source prospective de composés bioactifs naturels qui peuvent être utilisés dans des applications pharmaceutiques et médicinales en raison de ses propriétés antivirales, antiprolifératives, anti-métastatiques et génotoxiques.Translated Description (Spanish)
El cáncer de cuello uterino se ha relacionado con los tipos 16 y 18 del virus del papiloma humano (VPH). Los aceites esenciales (AE) son productos naturales vitales de plantas con diversas propiedades terapéuticas y biológicas. El propósito de este estudio es investigar y evaluar las posibles propiedades antivirales y anticancerígenas del aceite esencial de Tanacetum sinaicum, con un enfoque en sus efectos in vitro sobre el cáncer cervical humano y las líneas celulares de adenocarcinoma de mama humano. El AE de Tanacetum sinaicum se extrajo mediante hidrodestilación (HD) y se caracterizó mediante cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS). Se utilizó el ensayo MTT para determinar la viabilidad celular de las líneas celulares Hela (un cáncer cervical epitelial humano) y MCF-7 (adenocarcinoma de mama humano). Se utilizó la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) cuantitativa en tiempo real para evaluar la eficacia antiviral de EO contra HPV-16 y 18, y las características antimetastásicas. La actividad biológica de la EO se evaluó utilizando la genotoxicidad de los autófagos y las células a través del ensayo Comet. La EO se compone principalmente de acetato de crisantenilo, tujona y verbenol. La viabilidad celular se redujo después de 24 horas de incubación a dosis de 100 a 400 µg/ml. Las concentraciones de 800 a 3.200 µg/ml inhiben significativamente el crecimiento celular. Después de un período de incubación de 24 horas, las dosis que oscilaban entre 100 y 400 µg/ml redujeron la viabilidad celular del 62 al 72%. Concentraciones de 800 a 3.200 µg/ml suprimen significativamente el crecimiento celular en más del 95%. En las líneas celulares MCF7 y HeLa, EO redujo el número de copias del virus de una manera dependiente de la dosis, con concentraciones más altas del aceite que inhiben la replicación del virus de manera más efectiva. El tratamiento con EO aumentó el número de autofagosomas/autolisosomas y orgánulos vesiculares ácidos en ambas líneas celulares. En las líneas celulares HeLa y MCF7, EO demostró efectos antiproliferativos y antimetastásicos. Los resultados demostraron que EO tenía efectos genotóxicos dependientes de la dosis en ambas líneas celulares de cáncer, como lo demuestra el daño en el ADN. Tanacetum sinaicum EO es una fuente prospectiva de compuestos bioactivos naturales que se pueden emplear en aplicaciones farmacéuticas y medicinales debido a sus propiedades antivirales, antiproliferativas, antimetastásicas y genotóxicas.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تأثيرات زيت Tanacetum sinaicum العطري المضاد للفيروسات والمضاد للسرطان في المختبر على سرطان عنق الرحم وسرطان الثدي البشري
- Translated title (French)
- Effets antiviraux et anticancéreux in vitro de l'huile essentielle de Tanacetum sinaicum sur le cancer du col de l'utérus et du sein humain
- Translated title (Spanish)
- Efectos antivirales y anticancerígenos in vitro del aceite esencial de Tanacetum sinaicum en el cáncer cervical y de mama humano
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4396229376
- DOI
- 10.31557/apjcp.2024.25.4.1457