Published March 5, 2013
| Version v1
Publication
Open
Cytotoxic Activity and Apoptosis-Inducing Potential of Di-spiropyrrolidino and Di-spiropyrrolizidino Oxindole Andrographolide Derivatives
Creators
- 1. Indian Institute of Chemical Biology
- 2. Council of Scientific and Industrial Research
Description
Anticancer role of andrographolide is well documented. To find novel potent derivatives with improved cytotoxicity than andrographolide on cancer cells, two series of di-spiropyrrolidino- and di-spiropyrrolizidino oxindole andrographolide derivatives prepared by cyclo-addition of azomethine ylide along with sarcosine or proline (viz. sarcosine and proline series respectively) and substitution of different functional groups (-CH3, -OCH3 and halogens) were examined for their cytotoxic effect on a panel of six human cancer cell lines (colorectal carcinoma HCT116 cells, pancreatic carcinoma MiaPaCa-2 cells, hepatocarcinoma HepG2 cells, cervical carcinoma HeLa cells, lung carcinoma A549 and melanoma A375 cells). Except halogen substituted derivatives of proline series (viz. CY2, CY14 and CY15 for Br, Cl and I substitution respectively), none of the other derivatives showed improved cytotoxicity than andrographolide in the cancer cell lines examined. Order of cytotoxicity of the potent compounds is CY2>CY14>CY15>andrographolide. Higher toxicity was observed in HCT116, MiaPaCa-2 and HepG2 cells. CY2, induced death of HCT116 (GI50 10.5), MiaPaCa-2 (GI50 11.2) and HepG2 (GI50 16.6) cells were associated with cell rounding, nuclear fragmentation and increased percentage of apoptotic cells, cell cycle arrest at G1 phase, ROS generation, and involvement of mitochondrial pathway. Upregulation of Bax, Bad, p53, caspases-3,-9 and cleaved PARP; downregulation of Bcl-2, cytosolic NF-κB p65, PI3K and p-Akt; translocation of P53/P21, NF-κB p65 were seen in CY2 treated HCT116 cells. Thus, three halogenated di-spiropyrrolizidino oxindole derivatives of andrographolide are found to be more cytotoxic than andrographolide in some cancer cells. The most potent derivative, CY2 induced death of the cancer cells involves ROS dependent mitochondrial pathway like andrographolide.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
تم توثيق دور الأندروجرافوليد المضاد للسرطان بشكل جيد. للعثور على مشتقات قوية جديدة ذات سمية خلوية محسنة من الأندروغرافوليد على الخلايا السرطانية، تم فحص سلسلتين من مشتقات الأندروغرافوليدين ثنائي سبيروبيروليدينو وثنائي سبيروبيروليزيدينو أوكسيندول الأندروغرافوليد المحضرة عن طريق الإضافة الحلقية ليليد الآزوميثين مع الساركوزين أو البرولين (أي ساركوزين وسلسلة البرولين على التوالي) واستبدال مجموعات وظيفية مختلفة (- CH3 و - OCH3 والهالوجينات) لتأثيرها السام للخلايا على لوحة من ستة خطوط خلايا سرطانية بشرية (خلايا سرطان القولون والمستقيم HCT116، سرطان البنكرياس MiaPaCa -2، خلايا سرطان الكبد HepG2، سرطان عنق الرحم خلايا هيلا، سرطان الرئة A549 و الميلانوما A375). باستثناء مشتقات استبدال الهالوجين لسلسلة البرولين (بمعنى. CY2 و CY14 و CY15 لاستبدال BR و Cl و I على التوالي)، لم تظهر أي من المشتقات الأخرى سمية خلوية محسنة من الأندروجرافوليد في خطوط الخلايا السرطانية التي تم فحصها. ترتيب السمية الخلوية للمركبات القوية هو Cy2 >CY14>CY15>أندروغرافوليد. لوحظت سمية أعلى في خلايا HCT116 و MiaPaCa -2 و HepG2. ارتبطت CY2، الوفاة المستحثة لخلايا HCT116 (GI50 10.5)، MiaPaCa -2 (GI50 11.2) و HepG2 (GI50 16.6) بتقريب الخلايا، والتجزئة النووية وزيادة النسبة المئوية للخلايا المبرمجة، وتوقف دورة الخلية في المرحلة G1، وتوليد ROS، وإشراك مسار الميتوكوندريا. زيادة تنظيم BAX و BAD و P53 و caspases -3 و -9 و PARP المشقوق ؛ تم تقليل تنظيم Bcl -2 و NF - κB الخلوي p65 و PI3K و p - Akt ؛ تم رؤية نقل p53/P21 و NF - κB p65 في خلايا HCT116 المعالجة بـ Cy2. وهكذا، تم العثور على ثلاثة مشتقات مهلجنة من الأندروغرافوليد لثنائي سبيروليزيدينو أوكسيندول أكثر سمية للخلايا من الأندروغرافوليد في بعض الخلايا السرطانية. المشتق الأكثر فعالية، Cy2 الموت المستحث للخلايا السرطانية ينطوي على مسار الميتوكوندريا المعتمد على ROS مثل الأندروجرافوليد.Translated Description (French)
Le rôle anticancéreux de l'andrographolide est bien documenté. Pour trouver de nouveaux dérivés puissants présentant une cytotoxicité améliorée par rapport à l'andrographolide sur les cellules cancéreuses, deux séries de dérivés d'andrographolide di-spiropyrrolidino- et di-spiropyrrolizidino oxindole préparés par cyclo-addition d'ylure d'azométhine avec de la sarcosine ou de la proline (à savoir les séries sarcosine et proline respectivement) et substitution de différents groupes fonctionnels (-CH3, -OCH3 et halogènes) ont été examinées pour leur effet cytotoxique sur un panel de six lignées de cellules cancéreuses humaines (cellules HCT116 de carcinome colorectal, cellules MiaPaCa-2 de carcinome pancréatique, cellules HepG2 d'hépatocarcinome, cellules HeLa de carcinome cervical, cellules A549 de carcinome pulmonaire et cellules A375 de mélanome). Sauf dérivés halogénés substitués de la série proline (à savoir. CY2, CY14 et CY15 pour les substitutions Br, Cl et I respectivement), aucun des autres dérivés n'a montré une cytotoxicité améliorée par rapport à l'andrographolide dans les lignées cellulaires cancéreuses examinées. L'ordre de cytotoxicité des composés puissants est CY2>CY14>CY15>andrographolide. Une toxicité plus élevée a été observée dans les cellules HCT116, MiaPaCa-2 et HepG2. CY2, la mort induite des cellules HCT116 (GI50 10,5), MiaPaCa-2 (GI50 11,2) et HepG2 (GI50 16,6) a été associée à l'arrondissement des cellules, à la fragmentation nucléaire et à l'augmentation du pourcentage de cellules apoptotiques, à l'arrêt du cycle cellulaire à la phase G1, à la génération de ROS et à l'implication de la voie mitochondriale. Une régulation à la hausse de Bax, Bad, p53, caspases-3,-9 et PARP clivée ; une régulation à la baisse de Bcl-2, NF-κB cytosolique p65, PI3K et p-Akt ; une translocation de P53/P21, NF-κB p65 ont été observées dans les cellules HCT116 traitées par CY2. Ainsi, trois dérivés halogénés de di-spiropyrrolizidino oxindole de l'andrographolide se sont révélés plus cytotoxiques que l'andrographolide dans certaines cellules cancéreuses. Le dérivé le plus puissant, la mort induite par CY2 des cellules cancéreuses implique la voie mitochondriale dépendante des ROS comme l'andrographolide.Translated Description (Spanish)
El papel anticancerígeno del andrografólido está bien documentado. Para encontrar nuevos derivados potentes con citotoxicidad mejorada que el andrografólido en las células cancerosas, se examinaron dos series de derivados de andrografólido de di-espiropirrolidino y di-espiropirrolizidino oxindol preparados mediante cicloadición de iluro de azometina junto con sarcosina o prolina (a saber, series de sarcosina y prolina, respectivamente) y la sustitución de diferentes grupos funcionales (-CH3, -OCH3 y halógenos) para determinar su efecto citotóxico en un panel de seis líneas celulares de cáncer humano (células HCT116 de carcinoma colorrectal, células MiaPaCa-2 de carcinoma pancreático, células HepG2 de hepatocarcinoma, células HeLa de carcinoma cervical, células A549 de carcinoma pulmonar y células A375 de melanoma). Excepto los derivados sustituidos con halógeno de la serie de prolina (viz. CY2, CY14 y CY15 para la sustitución de Br, Cl e I respectivamente), ninguno de los otros derivados mostró citotoxicidad mejorada que el andrografólido en las líneas celulares de cáncer examinadas. El orden de citotoxicidad de los compuestos potentes es CY2>CY14>CY15>andrografólido. Se observó una mayor toxicidad en las células HCT116, MiaPaCa-2 y HepG2. CY2, la muerte inducida de las células HCT116 (GI50 10.5), MiaPaCa-2 (GI50 11.2) y HepG2 (GI50 16.6) se asoció con el redondeo celular, la fragmentación nuclear y el aumento del porcentaje de células apoptóticas, la detención del ciclo celular en la fase G1, la generación de ROS y la participación de la vía mitocondrial. Se observó regulación positiva de Bax, Bad, p53, caspasas-3,-9 y PARP escindida; regulación negativa de Bcl-2, NF-κB citosólico p65, PI3K y p-Akt; translocación de P53/P21, NF-κB p65 en células HCT116 tratadas con CY2. Por lo tanto, se encuentra que tres derivados di-espiropirrolizidino oxindol halogenados de andrografólido son más citotóxicos que el andrografólido en algunas células cancerosas. El derivado más potente, la muerte inducida por CY2 de las células cancerosas implica la vía mitocondrial dependiente de ROS como el andrografólido.Files
journal.pone.0058055&type=printable.pdf
Files
(2.9 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:6f9016b924167623b46c9bd2ad0157ea
|
2.9 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- النشاط السام للخلايا وموت الخلايا المبرمج - القدرة الحثية لمشتقات ثنائي سبيروبيروليدينو وثنائي سبيروبيروليزيدينو أوكسيندول أندروغرافوليد
- Translated title (French)
- Activité cytotoxique et potentiel inducteur d'apoptose des dérivés de di-spiropyrrolidino et de di-spiropyrrolizidino oxindole andrographolide
- Translated title (Spanish)
- Actividad citotóxica y potencial inductor de apoptosis de los derivados de di-espiropirrolidino y di-espiropirrolizidino oxindol andrografólido
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2093678868
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0058055
References
- https://openalex.org/W116732461
- https://openalex.org/W1483706688
- https://openalex.org/W1551309927
- https://openalex.org/W1616121322
- https://openalex.org/W1966185031
- https://openalex.org/W1966524610
- https://openalex.org/W1969616829
- https://openalex.org/W1969674563
- https://openalex.org/W1971140803
- https://openalex.org/W1978049004
- https://openalex.org/W1979959757
- https://openalex.org/W1980260989
- https://openalex.org/W1980792888
- https://openalex.org/W1980924993
- https://openalex.org/W1981989535
- https://openalex.org/W1982131406
- https://openalex.org/W1986222727
- https://openalex.org/W1987126302
- https://openalex.org/W1992480863
- https://openalex.org/W2004263474
- https://openalex.org/W2005193397
- https://openalex.org/W2006003949
- https://openalex.org/W2011805324
- https://openalex.org/W2017656880
- https://openalex.org/W2018289835
- https://openalex.org/W2019162634
- https://openalex.org/W2022088712
- https://openalex.org/W2022677287
- https://openalex.org/W2025522492
- https://openalex.org/W2026543066
- https://openalex.org/W2030586091
- https://openalex.org/W2041304805
- https://openalex.org/W2044707953
- https://openalex.org/W2047723003
- https://openalex.org/W2050258751
- https://openalex.org/W2051939573
- https://openalex.org/W2059812466
- https://openalex.org/W2063495408
- https://openalex.org/W2064458095
- https://openalex.org/W2065372463
- https://openalex.org/W2066787159
- https://openalex.org/W2075209403
- https://openalex.org/W2078532650
- https://openalex.org/W2081641246
- https://openalex.org/W2082124210
- https://openalex.org/W2082730775
- https://openalex.org/W2087535089
- https://openalex.org/W2089269712
- https://openalex.org/W2089363325
- https://openalex.org/W2092981916
- https://openalex.org/W2093684206
- https://openalex.org/W2095383156
- https://openalex.org/W2101108802
- https://openalex.org/W2103379588
- https://openalex.org/W2104367220
- https://openalex.org/W2105058945
- https://openalex.org/W2110121513
- https://openalex.org/W2114918609
- https://openalex.org/W2119892971
- https://openalex.org/W2127324182
- https://openalex.org/W2129363939
- https://openalex.org/W2130866079
- https://openalex.org/W2139439596
- https://openalex.org/W2149724396
- https://openalex.org/W2158060338
- https://openalex.org/W2159455652
- https://openalex.org/W2163079745
- https://openalex.org/W2164698768
- https://openalex.org/W2166344128
- https://openalex.org/W2170743452
- https://openalex.org/W2177199887
- https://openalex.org/W2301131921
- https://openalex.org/W2305762476
- https://openalex.org/W2417456873
- https://openalex.org/W2435512142
- https://openalex.org/W3024558965
- https://openalex.org/W4206514053