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Senecio latifolius induces in vitro hepatocytotoxicity in a human cell line

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The objectives of this study were twofold: (i) to determine the mechanism(s) of Senecio-induced toxicity in human hepatoblastoma cells (HepG2) in vitro and whether such toxicity could be prevented using N-acetyl-cysteine (NAC), and (ii) to evaluate whether caspases are involved in Senecio-induced apoptosis. Cells were treated with aqueous extracts of Senecio (10 mg·mL–1) with and without NAC. Cytotoxicity was determined by using the MTT assay. Total glutathione (GSH) was measured by using the Tietze assay. Cells were also treated with aqueous extracts of Senecio in the presence or absence of 50 μmol/L caspase-3 inhibitor (IDN) for 24 h. Apoptosis was determined by transmission electron microscopy, and DNA fragmentation was determined by ELISA and terminal dUTP nick-end labelling (TUNEL). Senecio produced cytotoxicity and depleted GSH in a concentration- and time-dependent manner. A significant depletion in GSH was observed after 15 min (p < 0.001 vs. control), whereas significant cytotoxicity was only observed after 3 h (p < 0.001 vs. control). Treatment with NAC prevented Senecio-induced GSH depletion and resulted in a significant decrease in Senecio-induced cytotoxicity (p < 0.001 vs. NAC-untreated cells). Treatment with Senecio for 24 h resulted in 22% ± 2.5% (p<0.001) apoptosis (vs. control). Pretreatment with 50 μmol caspase inhibitor reduced Senecio-induced apoptosis significantly (vs. non-exposed to IDN) (12% ± 1.5%; p<0.05). Our results suggest the mechanism of Senecio-induced cytotoxicity in HepG2 cells in vitro involves depletion of cellular GSH. Cytotoxicity is reduced by supplementation with NAC, which thus prevents GSH depletion. Caspase activation is involved in Senecio-induced apoptosis.

La présente étude a eu pour objectifs, d’une part, de déterminer le ou les mécanismes de la toxicité induite par Senecio dans les cellules d’hépatoblastome HepG2 in vitro et si cette toxicité peut être prévenue en utilisant la N-acétyl-cystéine (NAC); d’autre part, d’évaluer si les caspases jouent un rôle dans l’apoptose induite par Senecio. On a traité les cellules avec des extraits aqueux de Senecio (10 mg·mL–1) en présence et en l’absence de NAC. On a déterminé la cytotoxicité par un test au MTT. On a mesuré la teneur totale en glutathion (GSH)par la méthode du Tietze. On a traité les cellules avec des extraits aqueux de Senecio en présence et en l’absence de 50 μmol/L d’un inhibiteur de caspase 3 (IDN) pendant 24 h. On a déterminé l’apoptose par microscopie électronique à transmission et la fragmentation de l’ADN par ELISA et la méthode TUNEL. Senecio a provoqué une cytotoxicité et une déplétion en GSH en fonction de la dose et du temps. On a observé une déplétion significative en GSH après 15 min (p<0,001 vs témoin), mais une cytotoxicité significative seulement après 3 h (p<0,001 vs témoin). Un traitement avec NAC a prévenu la déplétion en GSH induite par Senecio et causé une diminution significative de la toxicité induite par Senecio (p<0,001 vs cellules non traitées avec NAC). Un traitement avec Senecio pendant 24 h a provoqué l’apoptose, 22% ± 2,5%, (p<0,001) (vs témoin). Un prétraitement avec 50 μmol de l’inhibiteur de caspase a réduit significativement l’apoptose induite par Senecio (vs non exposition à IDN): 12% ± 15% (p<0,05). Nos résultats donnent à penser que le mécanisme de la cytotoxicité induite par Senecio dans les cellules HepG2 in vitro implique une déplétion en GSH cellulaire. La cytotoxicité est réduite en prévenant la déplétion en GSH par une supplémentation en NAC. L’activation des caspases joue un rôle dans l’induction de l’apoptose par Senecio.
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Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 2007

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