Phytochemical and biological assessment of certain species belonging to genus jatropha growing in yemen /
دراسة فيتوكيمائية وبيولوجية لبعض النباتات التي تنتمي لجنس جاتروفا التي تنمو في اليمن /
by Khawlah Ahmed Yahya Shari ; Supervision Prof. Dr. Essam Abdel-Hamid Abdel-Sattar, Prof. Dr. Amal El-Sayed Khaleel, Prof. Dr. Khaled Meselhy Ibrahim, Prof. Dr. Rania Ahmad El Gedaily.
- 183 pages : illustrations ; 25 cm. + CD.
Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2024.
Bibliography: pages 156-182.
In Yemeni traditional medicine, Jatropha variegata and Jatropha spinosa (family: Euphorbiaceae) are used to treat respiratory tract infections and various skin conditions like wounds, as antibacterial and hemostatic agents. Isolation of β-sitosterol, jatrophone and propacin was done from the roots of J. spinosa, this study also involved investigating the cytotoxicity of jatrophone on doxorubicin-resistant breast cancer cells (MCF-7ADR) and exploring the underlying molecular mechanisms involved. The sulforhodamine B (SRB) assay was used to assess the effects of jatrophone on cell viability, and flow cytometry was employed to assess the progression of the cell cycle, apoptosis, and autophagy. Cell migration was monitored using a scratch assay, and downstream protein levels (PI3K, AKT, and NF- κB) were measured by western blotting. Unpaired Student's t-tests were used to compare the two groups, and the results were analyzed using one-way ANOVA with Tukey-Kremer post hoc test. According to the findings, jatrophone inhibits MCF-7ADR cell proliferation at low micromolar concentrations, induces cell cycle arrest, promotes apoptotic and autophagic cell death, inhibits migration and EMT, and works on resistance via a mechanism involving the inhibition of the PI3K/Akt/NF-B pathway. These findings show that jatrophone has the potential to be a promising lead compound for targeting doxorubicin-resistant breast cancer cells, and it could be studied further for clinical applications as a chemotherapy adjuvant. This study investigated the cytotoxicity and antiviral activities of the methanolic extracts of J. variegata (leaves: Ext-1, stems: Ext-2, roots: Ext-3) and J. spinosa (stems: Ext-4, roots: Ext-5), along with their methylene chloride root fractions (F-6 and F-7). In vitro tests were performed against three human cancer cell lines (MCF-7, HepG2, and A549) and two viruses (HSV-2, H1N1). Both species showed significant cytotoxicity, with the methylene chloride fractions of J. variegata (F-6) and J. spinosa roots (F-7) exhibiting the highest potency. UHPLC/MS characterized the methanol extracts of the roots (Ext-3 and Ext-5) of both plants, annotating 73 metabolites including fotreen diterpenoids, eleven flavonoids, ten conjugates of phenolic acids, twelve fatty acids and their conjugates, two sesquiterpenes, five triterpenes and steroidal compounds, and six coumarins. The presence of flavonoids, coumarins, and diterpenes with well-known cytotoxicity and antiviral properties explains the cytotoxicity and antiviral activities found in this work. في الطب التقليدي اليمني، يتم استخدام جاتروفا فاريجاتا وجاتروفا سبينوزا (العائلة: الفربونية او اللبنية) لعلاج عدوى الجهاز التنفسي والأمراض الجلدية المختلفة مثل التئام الجروح، كعوامل مضادة للبكتيريا وموقف للنزيف. تتضمن هذه الدراسة فصل ثلاث مركبات من جذور نبات جاتروفا سبينوزا وهي جاتروفون وبروباسين وبيتا سيتوستيرول ودراسة السمية الخلوية لجاتروفون على خلايا سرطان الثدي المقاومة للدوكسوروبيسين والاليات الجزيئية الأساسية. تم استخدام مقايسة السلفورودامين لتقييم آثار جاتروفون على بقاء الخلية، كما تم استخدام السلفورودامين لتقيييم تطور دورة الخلية، وموت الخلايا المبرمج، والبلعمة الذاتية. تمت مراقبة هجرة الخلايا باستخدام اختبار الخدش وتم قياس مستويات البروتين النهائية النشاف الغربي (ويسترون بلوت). كما تم استخدام الاختبارات تي-الدراسية غير المقترنة لمقارنة المجموعتين، وتم تحليل النتائج باستخدام انوفا (تحليل التباين متعدد التغيرات) احادي الاتجاه مع اختبار توكي اللاحق، وفقًا للنتائج، يمنع الجاتروفون تكاثر خلايا سرطان الثدي المقاومة للدوكسوروبيسن بتركيزات منخفضة من الميكرومولار، ويحفز توقف دورة الخلية، ويعزز موت الخلايا المبرمج والبلعمة الذاتية، ويمنع الهجرة، ويعمل على المقاومة عبر آلية تتضمن تثبيط مسار الاشارات بين الخلايا (فوسفوريلات التنشيط). تظهر هذه النتائج أن جاتروفون لديه القدرة على أن يكون مركبًا رئيسيًا واعدًا لاستهداف خلايا سرطان الثدي المقاومة للدوكسوروبيسين، ويمكن دراسته بشكل أكبر للتطبيقات السريرية كمساعد للعلاج الكيميائي. في هذه الدراسة تم فحص السمية الخلوية والأنشطة المضادة للفيروسات لمستخلصات الميثانول لجاتروفا الفاريجاتا الأوراق: خلاصة -1، السيقان خلاصة-2، والجذورخلاصة -3) وجاتروفا سبينوسا (السيقان: خلاصة -4، والجذور:خلاصة -5)، بالإضافة إلى أجزاء كلوريد الميثيلين من مستخلصات الجذور (جزء 6 و جزء 7 على التوالي). تم اجراء الاختبارات المعملية على جميع العينات ضد ثلاثة خطوط من الخلايا السرطانية البشرية (الثدي، الرئة، الكبد) واثنين من الفيروسات (فيروس الانفلونزا وفيروس الهربس البسيط)، أظهر كلا النباتين سمية كبيرة للخلايا، حيث أظهرت أجزاء كلوريد الميثيلين من جذور نبات جاتروفا فاريجاتا وجذور جاتروفا سبينوزا أعلى نشاط. تم استخدام مقياس الكروماتوغرافيا السائلة عالية الاداء باستخدام مطياف الكتلة المزدوجة لتوصيف مستخلصات الميثانول للجذور لكلا النباتين. وقد كان هناك اربعة عشر دايتربينات، وأحد عشر فلافونويدات، وعشرة اتحادات من الأحماض الفينولية، واثني عشر حمضًا دهنيًا وترافقاتها، واثنين من سيسكيتربين، وخمسة ترايتيربين وستيرود، وستة كومارينات من بين المركبات الـ 73 التي تم شرحها إجمالاً. إن وجود مركبات الفلافونويدات والكومارينات والدي تربينات ذات السمية الخلوية المعروفة والخصائص المضادة للفيروسات يفسر السمية الخلوية والأنشطة المضادة للفيروسات الموجودة في هذة الدراسة.