Glicolípidos de Sargassum filipendula como fuente natural de reversión de la resistencia mediada por los transportadores ABC en el cáncer

Abstract

RESUMEN: El cáncer es una de las principales causas de muerte en todo el mundo. A pesar de los avances en la quimioterapia, la diversidad de tumores, los efectos secundarios y la resistencia a múltiples fármacos (MDR) hacen que sea cada vez más difícil tratar esta enfermedad. La MDR se caracteriza por la sobreexpresión de los transportadores ABC, que expulsa los fármacos utilizados en quimioterapia, siendo el principal obstáculo para la eficacia de su tratamiento. Varios productos de origen natural o sintético son inhibidores potenciales de ABC y revierten el fenotipo MDR cuando se administran junto con medicamentos. Las especies de macroalga marinas del género Sargassum presentan un alto contenido de glicolípidos, que exhiben diferentes actividades biológicas. Por lo tanto, el propósito de esta investigación es evaluar el potencial de los glicolípidos aislados de la macroalga marina Sargassum filipendula como moduladores de los transportadores ABC (ABCB1, ABCC1 y ABCG2) involucrados en la resistencia a múltiples fármacos en células cancerosas. La extracción de los glicolípidos de S. filipendula se realizó mediante la técnica de maceración exhaustiva a temperatura ambiente con cloroformo/metanol 2:1 (v/v). El extracto se purificó por cromatografía en columna y en capa fina y espectroscopia UV-Vis. Las fracciones enriquecidas en glicolípidos se caracterizaron por FTIR, NMR en 1D (1H, 13C) y 2D (COSY, HSQC y HMBC) y LC-MS. El ensayo de viabilidad celular mediante el marcaje por PI y la inhibición de los transportadores ABC, se analizaron por citometría de flujo. Finalmente, el estudio de la reversión de la resistencia se determinó por el ensayo MTT. Se obtuvieron siete fracciones enriquecidas en glicolípidos, en las cuales se identificaron 10 compuestos de tipo sulfoquinovosilgliceroles. Seis de las fracciones inhibieron la actividad de los transportadores ABCB1 y ABCC1, mientras que, la fracción denominada GL-1 no mostro ningún efecto inhibidor. Por otro lado, ninguna de las fracciones moduló el transporte de ABCG2. La fracción GL-4 en combinación con el fármaco antineoplásico, potencializó la citotoxicidad de la vincristina en líneas celulares de Lucena-1, revirtiendo el fenotipo de la MDR. Este es el primer reporte de glicolípidos aislados de S. filipendula capaces de inhibir las bombas de eflujo y con ello vencer la resistencia adquirida a los medicamentos.

ABSTRACT: Cancer is one of the leading causes of death worldwide. Despite advances in chemotherapy, the diversity of tumors, side effects, and multidrug resistance (MDR) make it increasingly difficult to treat this disease. MDR is characterized by ABC transporter overexpression, which expels chemotherapy drugs, which is the main obstacle to their treatment efficacy. Several products of natural or synthetic origin are potential ABC inhibitors and reverse the MDR phenotype when administered together with drugs. Marine macroalgae species of the genus Sargassum present a high glycolipids content, exhibiting different biological activities. Therefore, this research aims to evaluate the potential of glycolipids isolated from the marine macroalga Sargassum filipendula as modulators of ABC transporters (ABCB1, ABCC1, and ABCG2) involved in multidrug resistance in cancer cells. Extraction of S. filipendula glycolipids was performed by exhaustive maceration technique at room temperature with 2:1 (v/v) chloroform/methanol. The extract was purified by column and thin-layer chromatography and UV-Vis spectroscopy. Glycolipid-enriched fractions were characterized by FTIR, 1D (1H, 13C) and 2D (COSY, HSQC, and HMBC) NMR, and LC-MS. Cell viability assay by PI labeling and inhibition of ABC transporters were analyzed by flow cytometry. Finally, the resistance reversion study was determined by MTT assay. Seven glycolipid-enriched fractions were obtained, in which 10 sulfoquinovosylglycerol-type compounds were identified. Six of the fractions inhibited the activity of ABCB1 and ABCC1 transporters, while the GL-1 fraction showed no inhibitory effect. On the other hand, none of the fractions modulated ABCG2 transport. The GL-4 fraction, combined with the antineoplastic drug potentiated the cytotoxicity of vincristine in Lucena-1 cell lines by reversing the MDR phenotype. This is the first report of glycolipids isolated from S. filipendula capable of inhibiting efflux pumps and consequently overcoming acquired drug resistance.