Published February 1, 2017 | Version v1
Publication Open

Unraveling the cytotoxicity and metabolic pathways of binary natural deep eutectic solvent systems

Creators

  • 1. University of Malaya
  • 2. University Malaya Medical Centre

Description

In this study, the anticancer potential and cytotoxicity of natural deep eutectic solvents (NADESs) were assessed using HelaS3, PC3, A375, AGS, MCF-7, and WRL-68 hepatic cell lines. NADESs were prepared from choline chloride, fructose, or glucose and compared with an N,N-diethyl ethanolammonium chloride:triethylene glycol DES. The NADESs (98 ≤ EC50 ≥ 516 mM) were less toxic than the DES (34 ≤ EC50 ≥ 120 mM). The EC50 values of the NADESs were significantly higher than those of the aqueous solutions of their individual components but were similar to those of the aqueous solutions of combinations of their chief elements. Due to the uniqueness of these results, the possibility that NADESs could be synthesized intracellularly to counterbalance the cytotoxicity of their excess principal constituents must be entertained. However, further research is needed to explore this avenue. NADESs exerted cytotoxicity by increasing membrane porosity and redox stress. In vivo, they were more destructive than the DES and induced liver failure. The potential of these mixtures was evidenced by their anticancer activity and intracellular processing. This infers that they can serve as tools for increasing our understanding of cell physiology and metabolism. It is likely that we only have begun to comprehend the nature of NADESs.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

في هذه الدراسة، تم تقييم الإمكانات المضادة للسرطان والسمية الخلوية للمذيبات الانصهارية العميقة الطبيعية (NADESs) باستخدام خطوط الخلايا الكبدية HelaS3 و PC3 و A375 و AGS و MCF -7 و WRL -68. تم تحضير NADESs من كلوريد الكولين أو الفركتوز أو الجلوكوز ومقارنتها مع N، N - دايثيل إيثانول أمونيوم كلوريد: ثلاثي إيثيلين جلايكول DES. كانت NADESs (98 ≤ EC50 ≥ 516 مم) أقل سمية من DES (34 ≤ EC50 ≥ 120 مم). كانت قيم EC50 لـ NADESs أعلى بكثير من قيم المحاليل المائية لمكوناتها الفردية ولكنها كانت مماثلة لتلك الخاصة بالمحاليل المائية لمجموعات عناصرها الرئيسية. نظرًا لتفرد هذه النتائج، يجب النظر في إمكانية تصنيع NADESs داخل الخلايا لموازنة السمية الخلوية لمكوناتها الرئيسية الزائدة. ومع ذلك، هناك حاجة إلى مزيد من البحث لاستكشاف هذا السبيل. تمارس NADESs السمية الخلوية عن طريق زيادة مسامية الغشاء وإجهاد الأكسدة. في الجسم الحي، كانت أكثر تدميرًا من DES والفشل الكبدي المستحث. تم إثبات إمكانات هذه المخاليط من خلال نشاطها المضاد للسرطان ومعالجتها داخل الخلايا. وهذا يستنتج أنها يمكن أن تكون بمثابة أدوات لزيادة فهمنا لفيزيولوجيا الخلايا والتمثيل الغذائي. من المحتمل أننا بدأنا فقط في فهم طبيعة NADESs.

Translated Description (French)

Dans cette étude, le potentiel anticancéreux et la cytotoxicité des solvants eutectiques profonds naturels (NADES) ont été évalués à l'aide de lignées cellulaires hépatiques HelaS3, PC3, A375, AGS, MCF-7 et WRL-68. Les NADES ont été préparés à partir de chlorure de choline, de fructose ou de glucose et comparés à un chlorure de N,N-diéthyl éthanolammonium :triéthylène glycol DES. Les NADES (98 ≤ CE50 ≥ 516 mM) étaient moins toxiques que les des (34 ≤ CE50 ≥ 120 mM). Les valeurs de CE50 des NADES étaient significativement plus élevées que celles des solutions aqueuses de leurs composants individuels mais étaient similaires à celles des solutions aqueuses de combinaisons de leurs principaux éléments. En raison du caractère unique de ces résultats, la possibilité que les NADES puissent être synthétisés au niveau intracellulaire pour contrebalancer la cytotoxicité de leurs constituants principaux en excès doit être envisagée. Cependant, d'autres recherches sont nécessaires pour explorer cette avenue. Les NADES exerçaient une cytotoxicité en augmentant la porosité membranaire et le stress rédox. In vivo, ils étaient plus destructeurs que le DES et induisaient une insuffisance hépatique. Le potentiel de ces mélanges a été mis en évidence par leur activité anticancéreuse et leur traitement intracellulaire. Cela implique qu'ils peuvent servir d'outils pour améliorer notre compréhension de la physiologie et du métabolisme cellulaires. Il est probable que nous ayons seulement commencé à comprendre la nature des NADES.

Translated Description (Spanish)

En este estudio, el potencial anticancerígeno y la citotoxicidad de los disolventes eutécticos profundos naturales (NADES) se evaluaron utilizando líneas celulares hepáticas HelaS3, PC3, A375, AGS, MCF-7 y WRL-68. Los NADES se prepararon a partir de cloruro de colina, fructosa o glucosa y se compararon con un cloruro de N,N-dietil etanolamonio: DES de trietilenglicol. Los NADES (98 ≤ EC50 ≥ 516 mM) fueron menos tóxicos que los des (34 ≤ EC50 ≥ 120 mM). Los valores de EC50 de los NADES fueron significativamente más altos que los de las soluciones acuosas de sus componentes individuales, pero fueron similares a los de las soluciones acuosas de combinaciones de sus elementos principales. Debido a la singularidad de estos resultados, se debe considerar la posibilidad de que los NADES se puedan sintetizar intracelularmente para contrarrestar la citotoxicidad de sus componentes principales en exceso. Sin embargo, se necesita más investigación para explorar esta vía. Los NADES ejercieron citotoxicidad al aumentar la porosidad de la membrana y el estrés redox. In vivo, fueron más destructivos que el DES y la insuficiencia hepática inducida. El potencial de estas mezclas se evidenció por su actividad anticancerígena y procesamiento intracelular. Esto infiere que pueden servir como herramientas para aumentar nuestra comprensión de la fisiología celular y el metabolismo. Es probable que solo hayamos comenzado a comprender la naturaleza de los NADES.

Files

srep41257.pdf.pdf

Files (3.9 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:d62aec96c3a24b8f178c367a32ee081a
3.9 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
كشف السمية الخلوية والمسارات الأيضية لأنظمة المذيبات الانصهارية العميقة الطبيعية الثنائية
Translated title (French)
Démêler la cytotoxicité et les voies métaboliques des systèmes de solvants eutectiques profonds naturels binaires
Translated title (Spanish)
Desentrañar la citotoxicidad y las vías metabólicas de los sistemas de disolventes eutécticos profundos naturales binarios

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2583107873
DOI
10.1038/srep41257

Is supplement to
https://openalex.org/W4283158346 (Other)
https://openalex.org/W3092521730 (Other)
https://openalex.org/W3004557335 (Other)
https://openalex.org/W2937258712 (Other)
https://openalex.org/W2796949944 (Other)
https://openalex.org/W2785906757 (Other)
https://openalex.org/W2395219877 (Other)
https://openalex.org/W2366562690 (Other)
https://openalex.org/W2069301522 (Other)
https://openalex.org/W2063435075 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Malaysia

References

  • https://openalex.org/W1910910895
  • https://openalex.org/W1940078523
  • https://openalex.org/W1965224598
  • https://openalex.org/W1965255004
  • https://openalex.org/W1966429626
  • https://openalex.org/W1967410318
  • https://openalex.org/W1973804699
  • https://openalex.org/W1975855856
  • https://openalex.org/W1977538017
  • https://openalex.org/W1978146746
  • https://openalex.org/W1980557525
  • https://openalex.org/W1983320405
  • https://openalex.org/W1985790590
  • https://openalex.org/W2002669903
  • https://openalex.org/W2006937523
  • https://openalex.org/W2007584456
  • https://openalex.org/W2008091140
  • https://openalex.org/W2023059436
  • https://openalex.org/W2036054841
  • https://openalex.org/W2036206077
  • https://openalex.org/W2038577157
  • https://openalex.org/W2040786174
  • https://openalex.org/W2043640387
  • https://openalex.org/W2047195306
  • https://openalex.org/W2058499444
  • https://openalex.org/W2059466300
  • https://openalex.org/W2065820312
  • https://openalex.org/W2067864477
  • https://openalex.org/W2069181140
  • https://openalex.org/W2071385562
  • https://openalex.org/W2077088113
  • https://openalex.org/W2079008637
  • https://openalex.org/W2086757980
  • https://openalex.org/W2088642458
  • https://openalex.org/W2091108957
  • https://openalex.org/W2097799116
  • https://openalex.org/W2111112308
  • https://openalex.org/W2120545897
  • https://openalex.org/W2123708141
  • https://openalex.org/W2123900410
  • https://openalex.org/W2135511549
  • https://openalex.org/W2138864014
  • https://openalex.org/W2149078229
  • https://openalex.org/W2149314308
  • https://openalex.org/W2165884308
  • https://openalex.org/W2167614613
  • https://openalex.org/W2183066184
  • https://openalex.org/W2213784440
  • https://openalex.org/W2222794905
  • https://openalex.org/W2319128214
  • https://openalex.org/W2321005010
  • https://openalex.org/W2472416041
  • https://openalex.org/W4238286581