Avaliação da citotoxicidade da planta Ageratum fastigiatum (Gardn.) R. M. King & H. Rob em células de câncer de mama triplo negativo: estudos em modelos de cultura bidimensional e tridimensional

Abstract

O câncer de mama é uma das principais causas de mortalidade entre mulheres, e sua complexidade compromete a eficácia das terapias disponíveis. Compostos bioativos extraídos de plantas medicinais têm demonstrado potencial terapêutico, tornando-se um foco crescente de pesquisa. No entanto, os modelos tradicionais de estudo, baseados em culturas celulares em monocamada, apresentam limitações, pois não representam fielmente as condições fisiológicas do ambiente in vivo, resultando em discrepâncias entre os resultados experimentais e clínicos. Para superar esse problema, dispositivos microfluídicos, como organ-on-a-chip, vêm sendo utilizados para simular melhor o microambiente celular. Este estudo, dividido em três capítulos, teve como objetivo geral analisar o comportamento das células em modelos bidimensionais (2D) e tridimensionais (3D) e o potencial bioativo da planta Ageratum fastigiatum em células de câncer de mama triplo negativo, investigando seu efeito antitumoral, na formação de colônias tumorais e na migração celular em modelos 2D e 3D. Paralelamente, foi avaliado a biocompatibilidade de três resinas candidatas a serem utilizadas na fabricação de dispositivos para cultura celular 3D, uma vez que no Brasil não é comercializado tais dispositivos. Quanto a metodologia, células Vero foram cultivadas em frascos de cultura (2D) e em dispositivos microfluídicos (3D), usando hidrogel de colágeno como matriz extracelular. Imagens foram capturadas e medições do menor e maior eixo das células foram realizadas. Em células de câncer de mama, ensaios de MTT foram realizados para avaliar seu potencial antitumoral da planta Ageratum fastigiatum, além de ensaios de migração usando teste de arranhão e formação de colônias pelo ensaio de clonogênica. Em modelos 3D, foram realizados estudos preliminares do efeito da planta na morte celular e migração das células tumorais. A respeito da fabricação do dispositivo microfluídico, amostras das três resinas foram impressas em 3D e sua biocompatibilidade testada em células BSC-40 por meio do ensaio de MTT. A melhor resina foi utilizada na fabricação de um dispositivo microfluídico simplificado, validado posteriormente em cultura 3D. Os resultados mostraram que as células Vero cultivadas em 3D apresentaram morfologia alongada e projeções celulares, indicando um comportamento mais próximo do in vivo. As medições dos eixos celulares confirmaram que células em 3D possuem eixos maiores devido às projeções celulares. Após constatar a diferença dos dois modelos, foi verificado se há diferença também na resposta a fármacos. Os resultados revelaram que a A. fastigiatum, em 2D, apresentou citotoxicidade significativa em altas concentrações, além da redução da migração e da formação de colônias tumorais. Em 3D, a planta não apresentou o mesmo efeito citotóxico na maior concentração testada em 2D, sugerindo a influência da matriz extracelular, mas inibiu a migração celular, confirmando os achados do modelo 2D. No teste de biocompatibilidade das resinas, duas das três avaliadas mostraram-se biocompatíveis, sendo uma selecionada para a fabricação do dispositivo microfluídico. As células BSC-40 cultivadas nesse dispositivo apresentaram alta viabilidade e morfologias típicas de culturas tridimensionais, sugerindo a ausência de liberação de moléculas tóxicas pela resina. Assim, concluímos que células cultivadas em ambiente 3D reproduzem melhor as condições in vivo, com morfologias tridimensionais e que a planta A. fastigiatum apresenta potencial terapêutico contra o câncer de mama. Em paralelo, a resina selecionada e validada neste trabalho pode ser empregada na construção de dispositivos microfluídicos para estudos celulares.