Catharanthus roseus Aqueous Extract is Cytotoxic to Jurkat Leukaemic T-cells but Induces the Proliferation of Normal Peripheral Blood Mononuclear Cells

Abstract

Research on natural products has been widely used as a strategy to discover new drugs with potential for applications in complementary medicines because they have fewer side effects than conventional drugs. The aim of the present study was to evaluate the in vitro cytotoxic effects of crude aqueous Catharanthus roseus extract on Jurkat cells and normal peripheral blood mononuclear cells (PBMCs). The aqueous extract was standardised to vinblastine by high performance liquid chromatography (HPLC) and was used to determine cytotoxicity by the MTS [3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5(3- carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium] assay. DNA fragmentation assay was employed to determine if cell death was due to apoptosis. The results showed that the aqueous extract induced cell death of Jurkat cells at 24, 48 and 72 hours posttreatment in a time- and dose-dependent manner. However, cells treated at 48 and 72 hours produced higher cytotoxic effects with half maximal inhibitory concentration (IC₅₀) values of 2.55 µg/ml and 2.38 µg/ml, respectively. In contrast, the extract induced normal PBMC proliferation, especially after 24 hours treatment with 1000 µg/ml. This result indicates that the C. roseus crude aqueous extract showed differential effects of inhibiting the proliferation of the Jurkat cell line and promoting the growth of PBMCs. These data suggest that the extract may be applicable for modulating the normal and transformed immune cells in leukaemia patients.

Kajian ke atas produk semula jadi telah diaplikasikan secara meluas dalam usaha untuk menemui ubatan terbaru dalam perubatan komplementari disebabkan kebanyakannya menunjukkan kurang kesan sampingan jika dibandingkan dengan perubatan konvensional. Objektif utama kajian terbaru ini adalah untuk menilai kesan toksik in vitro ekstrak akues Catharanthus roseus terhadap sel Jurkat dan sel mononuklear yang normal. Ekstrak tersebut telah dipiawaikan untuk vinblastine dengan menggunakan high performance liquid chromatography (HPLC) dan telah digunakan untuk menentukan kesan toksik ke atas sel seperti di atas menggunakan MTS [3-(4,5- dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium] assay. DNA fragmentation assay telah digunakan untuk menentukan sama ada mekanisma pembunuhan sel disebabkan oleh apoptosis. Keputusan kajian menunjukkan ekstrak tesebut merangsang pembunuhan sel Jurkat pada 24, 48 dan 72 jam setelah diuji bergantung pada masa dan dosis. Namun begitu, sel yang telah diubati pada 48 dan 72 jam telah menghasilkan kesan toksik sel yang lebih tinggi dengan nilai-nilai half maximal inhibitory concentration (IC₅₀) masing-masing 2.55 µg/ml dan 2.38 µg/ml. Sebaliknya, ekstrak tersebut telah merangsang pertumbuhan sel mononuklear normal terutamanya selepas 24 jam diubati pada kepekatan ekstrak 1000 ug/ml. Hasil kajian ini menunjukkan ekstrak akues C. roseus menghasilkan keputusan berbeza di mana ekstrak tersebut telah merencat pertumbuhan sel Jurkat tetapi merangsang pertumbuhan sel mononuklear normal. Ini menunjukkan bahawa ekstrak tersebut mungkin berpotensi untuk diaplikasi dalam memodulasi sel imun yang normal dan berkanser dalam pesakit yang menghidapi kanser leukemia.