Influência da distribuição geográfica e dos aspectos fenológicos de Tithonia diversifolia Hemsl. A. Gray (Asteraceae) na sua composição química e atividade biológica
| dc.contributor.advisor1 | Batitucci, Maria do Carmo Pimentel | |
| dc.contributor.advisor1ID | https://orcid.org/0000-0002-3485-4448 | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | https://lattes.cnpq.br/0010148251489155 | |
| dc.contributor.author | Zatta, Ana Carolini Cavallieri | |
| dc.contributor.authorID | https://orcid.org/0000-0001-5668-0680 | |
| dc.contributor.authorLattes | https://lattes.cnpq.br/8402221702437851 | |
| dc.contributor.referee1 | França, Hildegardo Seibert | |
| dc.contributor.referee1ID | https://orcid.org/0000-0001-6129-8793 | |
| dc.contributor.referee1Lattes | https://lattes.cnpq.br/1284874997224988 | |
| dc.contributor.referee2 | Souza, Iara da Costa | |
| dc.contributor.referee2ID | https://orcid.org/0000-0003-2726-3313 | |
| dc.contributor.referee2Lattes | https://lattes.cnpq.br/5391583114634391 | |
| dc.date.accessioned | 2026-03-10T15:02:45Z | |
| dc.date.available | 2026-03-10T15:02:45Z | |
| dc.date.issued | 2026-02-12 | |
| dc.description.abstract | Tithonia diversifolia Hemsl. A. Gray, popularly known as Mexican sunflower, is a species of the Asteraceae family with recognized pharmacological potential, including antioxidant, anti-inflammatory, and antiproliferative activities. The variability of the chemical composition of plant species can be influenced by environmental and phenological factors, directly impacting their bioactivity. This study aimed to analyze and correlate the chemical composition and antiproliferative activity of hydroalcoholic leaf extracts of Tithonia diversifolia from five locations in Espírito Santo (Colatina, Muniz Freire, Viana, UFES Vitória, and Santa Teresa), collected at vegetative (2014) and reproductive (2015) stages. Furthermore, to assess temporal stability, a new collection was performed after 10 years (2024) at the UFES and Santa Teresa locations. Chemical characterization of the extracts was performed using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), high-resolution Electrospray Ionization Mass Spectrometry (ESI-TOF), and chemometric analyses (Principal Component Analysis - PCA and Hierarchical Cluster Analysis - HCA). The results revealed a diversified chemical profile, with the annotation of secondary metabolites of interest, such as hydroxycinnamic acids (e.g., caffeoylquinic acid), flavonoids (e.g., apigenin, naringenin), sesquiterpene lactones (e.g., tagitinin A), and fatty acids. Multivariate analysis revealed a clustering of samples based on geographical origin, with samples from Santa Teresa standing out for presenting a distinct chemical profile and greater temporal variability. Biological activity was evaluated through in vitro assays using the MCF-7 (breast carcinoma) and MCF-10A (non-tumor mammary epithelium) cell lines. Cell viability assays (MTT) demonstrated that the extracts have concentration-dependent antiproliferative activity against MCF-7 cells. The MUF4 and MUF5 extracts, from Muniz Freire, showed the highest Selectivity Indices (SI > 2.0), indicating preferential action against tumor cells. Meanwhile, the proliferation assay (crystal violet) and clonogenicity assays corroborated the inhibition of growth and colony-forming capacity of MCF-7 cells treated with these extracts. Investigation of the mechanisms of action revealed that MUF4 and MUF5 induced a significant increase in the production of reactive oxygen species (ROS), caused cell cycle arrest, predominantly in the S and G2/M phases, and activated apoptosis, as confirmed by the Annexin V/PI assay. However, no significant induction of histone H2AX phosphorylation (γ-H2AX), a marker of double-strand DNA breaks, was observed, suggesting that cytotoxicity is not mediated by direct genotoxicity, but rather by redox imbalance and cellular stress. It is concluded that the chemical composition and antiproliferative activity of Tithonia diversifolia vary according to the geographical location and phenological stage of the plant. The extracts from Muniz Freire stood out for their selective and potent activity against breast cancer cells, acting through the induction of oxidative stress, disruption of the cell cycle, and activation of apoptosis. The results reinforce the therapeutic potential of the species and highlight the importance of considering botanical origin and growing conditions in the development of phytomedicines | |
| dc.description.resumo | Tithonia diversifolia Hemsl. A. Gray, popularmente conhecida como girassol mexicano, é uma espécie da família Asteraceae reconhecida pelo seu potencial farmacológico, incluindo atividades antioxidante, anti-inflamatória e antiproliferativa. A variabilidade da composição química de espécies vegetais pode ser influenciada por fatores ambientais e fenológicos, impactando diretamente na sua bioatividade. O presente estudo teve como objetivo analisar e correlacionar a composição química e a atividade antiproliferativa de extratos hidroalcoólicos de folhas de Tithonia diversifolia provenientes de cinco localidades do Espírito Santo (Colatina, Muniz Freire, Viana, UFES-Vitória e Santa Teresa), coletadas nos estádios vegetativo (2014) e reprodutivo (2015). Além disso, para avaliar a estabilidade temporal, uma nova coleta foi realizada após 10 anos (2024) nas localidades da UFES e Santa Teresa. A caracterização química dos extratos foi realizada por Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Espectrometria de Massas por Ionização por Eletrospray (ESI-TOF) e análises quimiométricas (Análise de Componentes Principais - PCA e Análise de Agrupamento Hierárquico - HCA). Os resultados evidenciaram um perfil químico diversificado, com a anotação de metabólitos secundários de interesse, tais como ácidos hidroxicinâmicos (ex.: ácido cafeoilquínico), flavonoides (ex.: apigenina, naringenina), lactonas sesquiterpênicas (ex.: tagitinina A) e ácidos graxos. A análise multivariada revelou um agrupamento das amostras com base na origem geográfica, destacando-se as amostras de Santa Teresa por apresentarem um perfil químico distinto e maior variabilidade temporal. A atividade biológica foi avaliada por meio de ensaios in vitro utilizando as linhagens celulares MCF-7 (carcinoma de mama) e MCF-10A (epitélio mamário não tumoral). Os ensaios de viabilidade celular (MTT) demonstraram que os extratos possuem atividade antiproliferativa concentração-dependente contra células MCF 7. Os extratos MUF4 e MUF5, provenientes de Muniz Freire, apresentaram os maiores Índices de Seletividade (IS > 2,0), indicando ação preferencial sobre as células tumorais. Enquanto os ensaios de proliferação (cristal violeta) e clonogenicidade corroboraram com a inibição do crescimento e da capacidade de formação de colônias pelas células MCF-7 tratadas com esses extratos. A investigação dos mecanismos de ação revelou que MUF4 e MUF5 induziram um aumento significativo na produção de espécies reativas de oxigênio (EROs), causaram parada do ciclo celular, predominantemente nas fases S e G2/M, e ativaram a apoptose, conforme confirmado pelo ensaio de Anexina V/PI. Não foi observada, contudo, indução significativa de fosforilação da histona H2AX (γ-H2AX), um marcador de danos de dupla fita no DNA, sugerindo que a citotoxicidade não é mediada por genotoxicidade direta, mas sim por desequilíbrio redox e estresse celular. Conclui-se que a composição química e a atividade antiproliferativa de Tithonia diversifolia variam conforme a localidade geográfica e o estádio fenológico da planta. Os extratos de Muniz Freire destacaram-se por sua atividade seletiva contra células de câncer de mama, atuando por meio da indução de estresse oxidativo, modificações no ciclo celular e ativação da apoptose. Os resultados reforçam o potencial terapêutico da espécie e destacam a importância de se considerar a origem botânica e as condições de cultivo no desenvolvimento de fitoterápicos | |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.format | Text | |
| dc.identifier.uri | http://repositorio.ufes.br/handle/10/20933 | |
| dc.language | por | |
| dc.language.iso | pt | |
| dc.publisher | Universidade Federal do Espírito Santo | |
| dc.publisher.country | BR | |
| dc.publisher.course | Mestrado em Biologia Vegetal | |
| dc.publisher.department | Centro de Ciências Humanas e Naturais | |
| dc.publisher.initials | UFES | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Biologia Vegetal | |
| dc.rights | open access | |
| dc.rights.uri | https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | |
| dc.subject | Câncer | |
| dc.subject | Metabólitos secundários | |
| dc.subject | Citometria de fluxo | |
| dc.subject | Espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) | |
| dc.subject | Espectrometria de massas | |
| dc.subject | Cancer | |
| dc.subject | Secondary Metabolite | |
| dc.subject | Flow Cytometry | |
| dc.subject | Mass Spectrometry | |
| dc.subject.cnpq | Agronomia | |
| dc.title | Influência da distribuição geográfica e dos aspectos fenológicos de Tithonia diversifolia Hemsl. A. Gray (Asteraceae) na sua composição química e atividade biológica | |
| dc.type | masterThesis | |
| foaf.mbox | anacarolinizatta65@gmail.com |
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