Aqueous extract of golden berry (Physalis peruviana): antiproliferative, apoptotic and antioxidant activities

Abstract

Background: Ethanolic extracts from P. peruviana showed cytotoxic activity against different cancer cell lines. Objective: To evaluate the antiproliferative activity of aqueous extract of the fruit golden berryin colon cancer cells. Materials and Methods: We analyzed cytotoxicity and selectivity index (SI) (MTT), antiproliferation (sulforhodamine-B), apoptosis (cell cycle, Annexin-V, receptors TRAIL-DR4/-DR5 and caspase-3), and antioxidant activity (content of total carotenoids and flavonoids). Results: The aqueous extract showed cytotoxic and antiproliferative effect on SW480 (IC50 = 44.2 mg/ml, SI = 11.6) and SW620 (IC50 = 85.1 mg/ml, SI = 6.0). The hypodiploid SW480 and SW620 cells increased 13% and 12% respectively as well as apoptotic SW480 and SW620 cells (19% and 21 %, respectively), expression of receptors TRAIL-DR4 /-DR5 (SW480: +59% / +53%; SW620: +67% / +65%) and activation of caspase-3. The aqueous extract scavenged OH- radicals, showed low oxygen radical capacity and low scavenging capacity for reactive oxygen and nitrogen species. The total flavonoids and carotenoids contente was 487.1 mg catechin y 0.9 mg β-carotene by 100 g powder, respectively. Conclusions: These findings suggest that golden berry may be a promising source of bioactive compounds with chemopreventive activity against human colon cancer.

Full text

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Perspectivas en Nutrición Humana
INVESTIGACION
Natalia Areiza-Mazo1; María Elena Maldonado2; Benjamín Rojano3
Resumen
Antecedentes: extractos etanólicos de P. peruviana han mostrado actividad citotóxica contra di-
ferentes células cancerosas. Objetivo: estudiar la actividad anticancerígena de un extracto acuo-
so del fruto uchuva en células de cáncer de colon SW480 y SW620. Materiales y métodos: se
analizaron citotoxicidad e índice de selectividad (SI) (MTT), antiproliferación (sulforodamina-B),
apoptosis (ciclo celular, anexina-V, receptores TRAIL-DR4/-DR5 y caspasa-3), actividad antioxi-
dante (contenido de avonoides y carotenoides totales). Resultados: el extracto acuoso de uchuva
mostró efecto citotóxico y antiproliferativo en células SW480 (IC50=44,2 μg/mL, SI=11,6) y SW620
(IC50=85,1μg/mL, SI=6,0). Las células hipodiploides SW480 y SW620 aumentaron 13% y 12%, res-
pectivamente. Las células apoptóticas incrementaron 19% y 21% en SW480 y SW620, respectiva-
mente, con incremento en la expresión de receptores TRAIL-DR4/-DR5 en SW480 (+59%/+53%) y
SW620 (+67%/+65%), y activación de caspasa-3 en ambas líneas celulares. El extracto neutralizó
radicales OH-, presentó baja capacidad reductora y atrapadora de especies reactivas del oxígeno y
nitrógeno. El contenido de avonoides y carotenoides fue 487,1 mg catequina y 0,9 mg β-caroteno
por 100 g de liolizado, respectivamente. Conclusiones: estos hallazgos sugieren que la uchuva
puede ser una fuente prometedora de compuestos bioactivos con actividad quimiopreventiva en
cáncer de colon humano.
Palabras clave: Physalis peruviana, cáncer colorrectal, ciclo celular, apoptosis, antioxidantes,
anticancerígenos.
Extracto acuoso de uchuva (Physalis peruviana):
actividades antiproliferativa, apoptótica y antioxidante
Artículo recibido: 12 de diciembre de 2012
Aprobado: 20 de marzo de 2013
PERSPECTIVAS EN NUTRICIÓN HUMANA
ISSN 0124-4108
Escuela de Nutrición y Dietética, Universidad de Antioquia. Medellín, Colombia
Vol. 15, N° 1, enero-junio de 2013, p. 41-55
1 Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia.
2 Grupo Alimentación y Nutrición Humana, Escuela de Nutrición y Dietética, Universidad de Antioquia. Medellín-Colombia.
mariaele@quimbaya.udea.edu.co
3 Grupo Ciencias de los Alimentos de la Universidad Nacional de Colombia. Medellín-Colombia.
Como citar este artículo: Areiza-Mazo N, Maldonado ME, Rojano B. Extracto acuoso de uchuva (Physalis peruviana): actividades antiproliferativa,
apoptótica y antioxidante. Perspect Nutr Humana. 2013;15: 41-55.

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Physalis peruviana antiproliferativa, apoptótica y antioxidante
Vol. 15, N° 1, enero-junio de 2013
Aqueous extract of golden berry (Physalis peruviana): antiproliferative,
apoptotic and antioxidant activities
Abstract
Background: Ethanolic extracts from P. peruviana showed cytotoxic activity against different cancer cell lines.
Objective: To evaluate the antiproliferative activity of aqueous extract of the fruit golden berry in colon cancer cells.
Materials and Methods: We analyzed cytotoxicity and selectivity index (SI) (MTT), antiproliferation (sulforhodamine-B),
apoptosis (cell cycle, Annexin-V, receptors TRAIL-DR4/-DR5 and caspase-3), and antioxidant activity (content of total
carotenoids and avonoids). Results: The aqueous extract showed cytotoxic and antiproliferative effect on SW480
(IC50 = 44.2 μg/ml, SI = 11.6) and SW620 (IC50 = 85.1 μg/ml, SI = 6.0). The hypodiploid SW480 and SW620 cells
increased 13% and 12% respectively as well as apoptotic SW480 and SW620 cells (19% and 21 %, respectively),
expression of receptors TRAIL-DR4 /-DR5 (SW480: +59% / +53%; SW620: +67% / +65%) and activation of caspase-3.
The aqueous extract scavenged OH- radicals, showed low oxygen radical capacity and low scavenging capacity
for reactive oxygen and nitrogen species. The total avonoids and carotenoids contente was 487.1 mg catechin y
0.9 mg β-carotene by 100 g powder, respectively. Conclusions: These ndings suggest that golden berry may be a
promising source of bioactive compounds with chemopreventive activity against human colon cancer.
Key words: Physalis peruviana, colorectal neoplasms, cell cycle, apoptosis, antioxidants, anticarcinogenic agents.
INTRODUCCIÓN
Entre las frutas con alto potencial farmacológico
pero escaso conocimiento sobre sus benecios en
la prevención y tratamiento del cáncer, se encuen-
tra el fruto de la planta Physalis peruviana (uchu-
va), una baya de forma ovoide, color dorado bri-
llante, protegida por un cáliz verde claro (1). Esta
planta pertenece a las Solanáceas y aunque es el
segundo fruto colombiano de mayor exportación
su consumo interno es bajo (2).
P. peruviana, se postula como nutracéutico, por su
alto contenido de vitaminas A, C, D, E y del com-
plejo B; toquímicos como polifenoles que pue-
den actuar como “barredores” de radicales libres,
otorgándole a la uchuva propiedad antioxidante,
que brindan valor agregado con potencial bené-
co para la salud (3). Algunas propiedades me-
dicinales se han asociado con las lactonas como
el 28 hidroxiwitanólido, witanólidos, physalinas,
phygrina; y avonoides como el kempferol y glucó-
sidos de quercetina, que han mostrado actividad
antioxidante y preventiva al daño peroxidativo en
microsomas hepáticos y hepatocitos (4).
En relación con la actividad anticancerígena, las
physalinas presentes en las hojas, han mostrado
tener actividad citotóxica contra células de cán-
cer hepático (HA-22T), cérvix (HeLa), leucemia
linfoide aguda (APM1840), leucemia promielo-
cítica aguda (HL-60), leucemia mieloide aguda
(KG-1), leucemia monolítica aguda (CTV-1) y
cáncer nasofaríngeo (KB-16) (5-7). Quispe-Mau-
ricio et al (8) encontraron que extractos etanóli-
cos del tallo y hojas de P. peruviana selecciona-
ron e inhibieron signicativamente el crecimiento
de células de adenocarcinoma de colon (HT-29),

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Perspectivas en Nutrición Humana
cáncer de próstata (PC-3) y de leucemia mieloide
crónica (K-562).
Por tanto, el desconocimiento cientíco de la ac-
tividad anticancerígena del fruto de la uchuva, in-
vita a indagar sobre esta propiedad con base en
la evaluación de su actividad citotóxica, antipro-
liferativa, apoptótica y antioxidante en un modelo
in vitro de cáncer de colon mediante células de
adenocarcinoma SW480 y sus derivadas metastá-
sicas SW620, provenientes de un mismo paciente
(9); y determinar el efecto selectivo ante células
no-malignas VERO, una línea de células no-malig-
nas de epitelio de riñón del mono verde africano,
adulto y normal, Cercopithecus aethiops; con esta
se estudiará la selectividad del extracto y se usará
como control negativo (10).
MATERIALES Y MÉTODOS
Preparación del extracto acuoso
Se utilizaron frutas de uchuva del departamento
de Cundinamarca (Colombia). Para obtener el
extracto, 10 g de fruta madura y sana, fue lava-
da y desinfectada, posteriormente homogenizada
con 50 mL de agua ultrapura en un Ultra Turrax®
(Ika-Werke, Staufen, Germany) a 15.000 rpm por
20 seg, se ltró con papel Whatman N°1 y se lio-
lizó en un Labconco, Freezone 2.5 Plus System
(Fisher Scientic, Pittsburg). El producto se alma-
cenó a -20°C, protegido de la luz hasta el momen-
to de su uso. Inmediatamente antes de usar, el
extracto se ltró con membrana de 0,22 μm.
Cultivos celulares
Las células SW480, SW620 y VERO obtenidas del
American Type Culture Collection (ATCC, Manas-
sas, USA) se mantuvieron como fue descrito en Mal-
donado y colaboradores (11). Brevemente, se utilizó
medio Dulbecco’s Modied Eagle Medium (DMEM),
suplementado con 10% de suero de caballo inactiva-
do, 100 U/mL de penicilina, 100 μg/mL de estrepto-
micina, y 1% de aminoácidos no-esenciales. Las in-
cubaciones se hicieron a 37ºC en atmósfera húmeda
con 5% de CO2. Para todos los experimentos, 24 h
después de sembrar, se redujo la concentración del
medio a 3% de suero, con 10 μg/mL de insulina, 5 μg/
mL de transferrina, 5 ng/mL de selenio.
Ensayo MTT
Basado en la reducción metabólica del 3-(4,5-di-
metiltiazol-2-ilo)-2,5-difeniltetrazol (MTT) a for-
mazán por la enzima mitocondrial succinato-
deshidrogenasa (12). En platos de 96 pozos
se sembraron 3.000 células viables/pozo, ex-
puestas al extracto (0 a 400 μg/mL) y cúrcuma
(100 μg/mL), como control positivo por 72 h a
37°C, 5% CO2. Luego, se adicionó 5 mg/mL por
pozo de MTT (4 h, 37°C, en oscuridad). Los cris-
tales de formazán se disolvieron con isopropanol
acidicado (0,4 N HCl). La cantidad de formazán
– MTT directamente proporcional al número de
células vivas fue determinado usando la densidad
óptica (OD) a 540 nm mediante lector de platos de
ELISA (GloMax ®-Multi Promega) y una longitud
de onda de referencia a 750 nm. El porcentaje de
inhibición se calculó con la fórmula: % Inhibición
= (1-ODt/ODc) x 100. Donde ODt= densidad óp-
tica tratadas y ODc= densidad óptica control. La
concentración del extracto causante del 50% de
inhibición del crecimiento celular (IC50) se calculó
usando GraphPad Prism 5.0 (GraphPad Software
Inc., San Diego, CA). El índice de selectividad (SI)
se calculó usando la siguiente ecuación: SI = IC50
células VERO/ IC50 células cancerígenas (12). Si
el valor SI es >1, indica que la sustancia es más
citotóxica para las células tumorales que para las
células normales, si es <1signica lo contrario.
Ensayo sulforodamina B (SRB)
Las células se incubaron como fue descrito en el
ensayo de MTT. El medio DMEM 3% fue reem-

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Physalis peruviana antiproliferativa, apoptótica y antioxidante
Vol. 15, N° 1, enero-junio de 2013
plazado cada 48 h con diferentes concentraciones
del extracto. El cultivo celular se interrumpió con
ácido tricloroacético 50% (v/v) por 1h a 4°C, y las
proteínas celulares se colorearon con 0,4% (p/v)
de SRB a las 24, 48 y 72 horas. La absorbancia de
SRB es proporcional al número de células adhe-
rentes y vivas que fueron determinadas mediante
densidad óptica a 490 nm, usando un lector de
platos de ELISA (GloMax ®-Multi Promega) (13).
Análisis del ciclo celular
Se usó la tinción de yoduro de propidio (IP) para
medir el porcentaje de población celular en la región
Sub G0/G1, la cual exhibe un bajo contenido de DN
inferior a 2n, característico de células muriendo que
exhiben degradación de ADN (14). Esta aproxi-
mación permite determinar la cantidad de células
muertas o muriendo en una población, pero no da
información del proceso de muerte celular en cur-
so como la apoptosis. Después del tratamiento, las
células fueron centrifugadas y jadas en 1 mL de
metanol: tampón fosfato salino (PBS), (9:1, v/v) a
-20°C por al menos 30 min, lavadas dos veces con
PBS y resuspendidas en 200 μL PBS con 0.25 mg/
ml RNAse A y 0.1 mg/mL IP, incubadas en la oscuri-
dad a 37°C por 30 min. La uorescencia se midió en
un citómetro de ujo (EPICS XL, Coulter, Hialeah,
Florida) a una velocidad de adquisición de 10000
eventos/seg y se analizó con el programa Windows
Multiple Document Interface 2.8, WinmDI, (Scripts
Research Institute, La Jolla, CA).
Detección de apoptosis
Mediante detección en supercie celular de fosfati-
dilserina (15), después de 48 h de tratamiento, las
células se recolectaron por tripsinización y se usó
el estuche comercial annexin-V–FLUOS staining,
siguiendo las indicaciones del fabricante (Roche).
La uorescencia se midió en un citómetro de ujo
(EPICS XL, Coulter, Hialeah, Florida) a una velo-
cidad de adquisición de 10.000 eventos/seg y se
analizó con el programa Windows Multiple Docu-
ment Interface 2.8, WinmDI, (Scripts Research
Institute, La Jolla, CA).
Detección de receptores de muerte
TRAIL-DR4/DR5
Se utilizó el procedimiento descrito por Maldona-
do y colaboradores (11). Brevemente, después
de 48 horas de tratamiento de las células con el
extracto, se recolectaron por tripsinización, se
lavaron con tampón fosfato salino (PBS), frío, y
se incubaron en oscuridad (30 min, 4°C) con el
anticuerpo monoclonal de isotipo anti-IgG de ra-
tón acoplados al uorocromo Isotiocianato de
Fluoresceína (FITC) (BD Biosciences, Belgium);
o se incubaron con los anticuerpos monoclonales
anti-humano-DR4 y anti-humano-DR5 de ratón,
ambos anticuerpos acoplados a FITC (Alexis Bio-
chemicals Co., Lausana, Suiza). La uorescencia
se midió en un citómetro de ujo FACScan (BD
Biosciences, Belgium) a una velocidad de adqui-
sición de 10.000 eventos/seg y se analizó con el
programa CellQuest Software (BD Biosciences,
Belgium).
Actividad de la Caspasa-3
Se midió con el estuche comercial Caspase-3 Assay
Colorimetric Kit (Sigma-Aldrich, Germany), siguiendo
las indicaciones del fabricante. El ensayo se basa
en la hidrólisis del péptido acetyl-Asp-Glu-Val-Asp
p-nitroanilide (Ac-DEVD-pNA) por la caspasa-3, re-
sultando en la liberación de pNA, cuya concentración
se calculó a partir de la OD a 405 nm y la curva de
calibración de pNA. Los resultados se ajustaron al
contenido de proteína total, y la actividad se expresó
como nmol de p-NA/h/mg de proteína.
Determinación del contenido total
de avonoides
Se empleó el ensayo colorimétrico con cloruro de
aluminio usado por Debnath en 2011 (16). Se adi-

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Perspectivas en Nutrición Humana
cionaron a 25 μL de muestra o solución estándar
125 μL de agua destilada, luego 5 μL de solución de
nitrato de sodio al 5% (v/v). La mezcla se incubó por
5 minutos. Posteriormente, 10% (v/v) de solución
de cloruro de aluminio fue mezclado con 15 μL de la
mezcla anterior. Finalmente la absorbancia se leyó
a 510 nm y el contenido de avonoides se expresó
como mg catequina/100 g de liolizado.
Determinación de carotenoides
Se usó el método descrito por Biswas y colabora-
dores en 2011 (17). Se tomó en un tubo de ensayo
con 1 g de muestra, se adicionaron 5 mL de acetona
fría, se dejó reposar alrededor de 15 min en refrige-
rador (4°C), pasado este tiempo se agitó en vórtex
por 2 min. El precipitado se re-extrajo con 5 mL de
acetona fría y se repitió todo el proceso anterior.
Ambos extractos acetónicos se mezclaron, luego
se ltraron en papel Whatmann No. 42 y se deter-
minó la absorbancia en un espectrofotómetro UV-Vis
Thermo Scientic Genesys 20® a longitud de onda
de 449 nm. La concentración de carotenoides se
estipuló mediante la curva de calibración respectiva,
utilizando β-Caroteno como sustancia patrón.
ORAC (Capacidad de absorción de radicales
del oxígeno)
Se midió la actividad antioxidante del extracto con-
tra el radical peroxilo 2,2 -Azo-bis(2-amidinopropa-
no) dihydrochlorido (AAPH) generado a 37°C (18).
La uoresceína (FL) se usó como sonda, cuya
disminución indica la cantidad del radical peroxilo
inhibido. Los resultados se expresaron como μmol
Trolox/100g de liolizado respecto a una curva de
calibración de Trolox.
Capacidad atrapadora de especies reactivas
del oxígeno (ROS) y especies reactivas del
nitrógeno (RNS) totales
Se mezclaron 0,3 M A2,2 -Azo-bis(2-amidinopro-
pano) dihydrochlorido (AAPH), 2,4 mM 2,7-diclo-
rouoresceína diacetato y tampón fosfato salino
(PBS) con o sin extracto por 10 min. Los resulta-
dos se expresaron como mol de Trolox/100 g de
liolizado o L de solución del extracto (18).
Evaluación de la capacidad atrapadora de
radicales hidroxilos
Se mezclaron tereftalato de sodio 1x10-4 M, tam-
pón fosfato salino (PBS), el extracto de uchuva,
ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) 1x10-2 M
y Fe+2 1 x 10-2 M. La mezcla se incubó por 6 min
con aireación constante y a temperatura ambien-
te. Se midió la uorescencia a excitación 326 nm y
emisión 432 nm por 10 nm. Los resultados se ex-
presaron como μmol DMSO / 100g liolizado (18).
Análisis estadísticos
Los resultados se analizaron con GraphPad Prism
versión 5.00 para Windows, (GraphPad Software,
San Diego California, USA). Los datos se expresa-
ron como promedio ± error estándar de la media
(ESM). Las diferencias estadísticas se evaluaron
con la prueba t-Student o ANOVA de una vía y post-
test de comparaciones múltiples Tukey (p < 0,05).
RESULTADOS
Efecto citotóxico selectivo y en el crecimiento
celular
La citotoxicidad incrementó en forma dependiente
de la dosis entre 25–400 μg/mL para SW480 (-
gura 1A) y a partir de 50 μg/mL para SW620 (gu-
ra 1B). Esto se ve reejado a su vez en el aumento
del porcentaje de inhibición de la viabilidad celular
dependiente de la concentración del extracto, lo
que indica un efecto citotóxico de la uchuva so-
bre estas células cancerígenas. Las concentra-
ciones con mayor efecto citotóxico fueron 100,
200 y 400 μg/ml, las cuales alcanzan porcentajes
de inhibición mayores de 30%, en SW620 y más

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Figura 1. Efecto citotóxico en células SW480 (A), SW620 (B) y VERO (C)
Las células (1 x 106) fueron expuestas a diferentes concentraciones de uchuva (25 a 400 μg/mL) por 48 h. La cúrcuma fue empleada como
control positivo. Los datos son promedio ± error estándar de la media (n =3). Diferencias estadísticas entre los grupos de tratamiento fue-
ron determinadas por la prueba de comparaciones múltiples de Tukey. Para cada línea celular, las columnas que no comparten el índice
dieren signicativamente a≠b≠c, a’≠b’≠c’≠d’ (A, B: ***p<0,001).

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Perspectivas en Nutrición Humana
de 40% en SW480 (gura 1A). En SW480 las
concentraciones de 200 y 400 μg/ml inhibieron
más del 50% de la viabilidad celular, superando
la cúrcuma (control positivo), cuyo porcentaje de
inhibición fue del 45%. En SW620 solo 400 μg/ml
alcanza el 50% de la inhibición, lo que es igual
al porcentaje de inhibición de la cúrcuma (gu-
ra 1B). El valor IC50 para el extracto de uchuva
en células SW480 fue 44,2 μg/mL y para SW620
fue 85,1 μg/mL.
Para calcular el índice de selectividad se realizó el
mismo tratamiento a células VERO con el extracto
acuoso de uchuva, primero se calculó el % de inhi-
bición de viabilidad, luego su IC50 y posteriormente
se aplicó la ecuación descrita en la sección de ma-
teriales y métodos. Mientras que la viabilidad de
las células VERO bajo las mismas condiciones fue
19,3% y 30,6% a 200 μg/mL y 400 μg/mL, respec-
tivamente, cuyo IC50 fue 514,2 μg/mL (gura 1C).
Al calcular el índice de selectividad (tabla 1) se
encontró que el extracto acuoso fue más citotóxi-
co para las células SW480 y SW620 que para las
células no-malignas VERO, siendo más sensibles
las células SW480.
Tabla 1. Valores de IC50 e índice de selectividad (SI)
del extracto acuoso de la fruta uchuva.
Línea celular IC50 (µg/mL) SI
SW480 44,2 11,6
SW620 85,1 6,0
VERO 514,2
El crecimiento celular de SW480 y SW620 dismi-
nuyó en forma dependiente de la concentración y
del tiempo de exposición al extracto de uchuva. El
control positivo (cúrcuma 100 μg/mL) tuvo un efecto
en la reducción del crecimiento de SW480 del 83%
y del 72,3% con respecto a las células no-tratadas.
La disminución del crecimiento de células SW480
fue 35% (25 μg/mL), 38,7% (50 μg/mL), 53,5%
(100 μg/mL), y 74,8% (200 μg/mL) con respecto a
las células no-tratadas (gura 2 A).
Figura 2. Efecto del extracto de uchuva (80 μg/mL) en el crecimiento de células SW480 (A) y SW620 (B)
Las células (1 x 106) fueron expuestas a concentraciones de 25 a 200 μg/mL por 72 h. Las células control fueron tratadas con el vehículo
del extracto (agua ultrapura). La cúrcuma fue empleada como control positivo. Los datos son expresados como promedio ± error estándar
de la media (n =3).

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Figura 3. Inducción de la muerte de células SW480 y SW620 tratadas con el extracto de uchuva (80 μg/mL)
Análisis (A) de células hipodiploides (región subG0/G1) por citometría de ujo después del tratamiento por 48h. Los datos son expresados
como promedio ± error estándar de la media (n =3). (B) Histogramas representativos de citometría de ujo del ciclo celular por IP. Para
cada línea celular los tratamientos fueron signicativos respecto al control (SW480: p<0,0234; SW620: p<0,0008, según ANOVA y prueba
de comparaciones múltiples Tukey).

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Perspectivas en Nutrición Humana
Un efecto similar se observó en las células SW620
(11,7% a 25 μg/mL, 40% a 50 μg/mL, 50,3% a
100 μg/mL y 64,9% a 200 μg/mL) a las mismas
concentraciones (gura 2B).
Efecto en la muerte celular
La gura 3 muestra que el porcentaje de células
SW480 y SW620 en la región SubG0/G1 incre-
mentó 14,8% y 13,7%, respectivamente, después
de 48 h de tratamiento con el extracto de uchuva
(80 μg/mL) en comparación con las células no tra-
tadas. Bajo estas mismas condiciones se indujo
un aumento signicativo de células apoptóticas en
SW480 (19%) y SW620 (21%) con respecto a las
células no-tratadas (gura 4).
Expresión de receptores TRAIL-DR4/DR5
y actividad de la caspasa-3
En la gura 5A se muestra que en células SW480
tratadas con el extracto por 48 h, los receptores
TRAIL-DR4 y –DR5 incrementaron hasta 79% y
73%, y en SW620 aumentaron hasta 70% y 67%,
respectivamente, en comparación con las células
no-tratadas (control). Adicionalmente, el extracto
de uchuva incrementó la actividad de caspasa-3
en las células SW480 (gura 5B) y las células
SW620 (gura 5C) durante 72 h, evento que ocu-
rrió en paralelo con el aumento de células hipodi-
ploides y apoptóticas en ambas líneas celulares
con respecto a sus respectivos controles.
Análisis toquímico y actividad antioxidante
Se encontró un contenido mayor de avonoides
totales y menor de carotenoides en el extracto de
uchuva liolizado (tabla 2). Aunque la capacidad
antioxidante del liolizado de uchuva fue menor
frente a la cúrcuma, en solución la actividad antioxi-
dante de la fruta aumentó (tabla 3). Sin embargo,
no se encontraron diferencias signicativas para
los valores de ORAC y la capacidad atrapadora de
ROS y RNS entre el extracto acuoso de cúrcuma
(control positivo) y el respectivo de uchuva.
DISCUSIÓN
En el presente estudio se observó por primera vez
que el fruto de Physalis peruviana (uchuva) tuvo
efecto citotóxico, selectivo y redujo el crecimiento
de células de adenocarcinoma y metastásicas de
colon, con alteración del ciclo celular, evidenciado
con el aumento en el porcentaje de células hipodi-
ploides y la inducción de apoptosis con activación
de la caspasa-3 e incremento en la expresión de
los receptores de muerte celular TRAIL-DR4/-
DR5, estos últimos implicados en la transducción
de señales apoptóticas (19, 20). La apoptosis es
uno de los procesos de muerte celular más amplia-
mente reconocidos como mecanismo de quimiopre-
vención para el cáncer colorrectal, porque permite
desde un punto de vista preventivo eliminar las
células anormales sin afectar las células vivas no-
malignas (21).
La caspasa-3 es una proteína efectora que se ac-
tiva tanto en la vía mediada por receptores (ex-
trínseca) como en la vía intrínseca (mitocondrial).
Su activación va seguida de contracción celular,
condensación de la cromatina, fragmentación del
ADN cromosómico y degradación de proteínas,
que nalmente ocasionan la muerte celular (22).
La diferencia de actividad de caspasa-3 observa-
da entre SW620 y SW480, y la semejanza en el
porcentaje de células apoptóticas y de la expre-
sión de TRAIL-DR4/-DR5 en ambas líneas celula-
res, podría ser debido a que las vías de activación
de la apoptosis son diferentes en cada línea celu-
lar, lo que requiere estudios adicionales para su
descripción detallada.
Las células SW620 se caracterizan por no expre-
sar TRAIL-DR4/-DR5, conriéndole carácter resis-
tente a su respectivo ligando TRAIL, que es produ-
cido por macrófagos o células asesinas naturales
(23). Sin embargo, se ha demostrado que esta
resistencia puede ser superada por la aplicación

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Physalis peruviana antiproliferativa, apoptótica y antioxidante
Vol. 15, N° 1, enero-junio de 2013
Figura 4. Inducción de apoptosis con el extracto de uchuva (80 μg/mL) por 48h en células SW480 y SW620
(A) Porcentaje de células apoptóticas detectadas por Anexina-V (promedio ± error estándar de la media, n =3, p <0,05). Las columnas que
no comparten el índice tienen diferencia signicativa a≠b≠c y a’≠b’ p <0,05.
(B) Diagramas de puntos representativos de citometría de ujo de anexina-V/IP.

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Perspectivas en Nutrición Humana
Figura 5. Análisis de la expresión de los receptores TRAIL- DR4/DR5 (A) y de la actividad de caspasa-3 en células
SW480 (B) y SW620 (C) tratadas o no con uchuva (80 μg/mL) por 48 ó 72 h
Las células fueron recolectadas e incubadas con los anticuerpos monoclonales anti-DR4/-DR5-FITC o para medir la actividad de la cas-
pasa-3 por colorimetría. (A) Los datos promedio ± error estándar de la media, n=3 son representados como el porcentaje de células que
expresan los receptores TRAIL-DR4/-DR5 (***p <0,001, *p <0,05 control vs. tratadas, prueba t de Student). (B) y (C) Los datos son nmol
de pNA liberado/mg proteína total (promedio ± error estándar de la media, n=3).

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Physalis peruviana antiproliferativa, apoptótica y antioxidante
Vol. 15, N° 1, enero-junio de 2013
Tabla 2. Contenido de avonoides y carotenoides totales del extracto acuoso de uchuva
Muestra
Flavonoides
(mg catequina / 100 g de liolizado fresco)
Carotenoides
(mg beta caroteno/100 g liolizado fresco )
(n =3) (n =3)
X±ESMX±ESM
Extracto acuoso de uchuva 487,1±7,5 0,9±0,01
X±ESM = Promedio ± error estándar de la media.
Tabla 3. Capacidad antioxidante del extracto acuoso de uchuva
Muestra
ORAC hidrofílico Capacidad atrapadora de ROS y
RNS totales
Capacidad atrapadora de radical
hidroxilo
µmol Trolox
/ 100 g
liolizado
µmol Trolox /
L solución
µmol Trolox
/ 100 g
liolizado
µmol Trolox/ L
solución
µmol DMSO /
100 g liolizado
µmol DMSO / L
solución
n=3 n=3 n=3 n=3 n=3 n=3
X±ESM X±ESM X±ESM X±ESM X±ESM X±ESM
Cúrcuma 273875,1±2,4 127351,9±1,1 114095,6±1,8 53054,5±8,1 15824360,2±2,9 7358327,5±1,4
Uchuva 6795,1±1,1 23171,3±3,7 4229,7±1,7 14423,3±5,6 40803,9±3,7 139141,3±1,3
Valor de p* 0,3 0,2 0,7 0,4 0,8 0,6
X±ESM = Promedio ± error estándar de la media.
*Valores de p según la prueba t de Student.
combinada de compuestos naturales con TRAIL
(11, 24-25), capaces de aumentar la expresión de
estos receptores o su sensibilidad al ligando, como
estrategia promisoria para la terapia del cáncer.
Por otra parte, la actividad antioxidante de frutas y
verduras es un atributo que puede favorecer con
la disminución en la incidencia del cáncer, propie-
dad atribuida a las vitaminas C, E, A, el selenio y
compuestos avonoides y fenólicos por su capa-
cidad antioxidante o de remoción de las especies
reactivas del oxígeno (ROS), con efecto directo en
la disminución del daño celular (21, 26). En este
trabajo, el extracto acuoso de uchuva no mostró
una actividad antioxidante relevante en compa-
ración con otras frutas con actividad antioxidante
mayor, como la Passiora mollisima (18), Passio-
ra edulis, Anacardium occidentale (27) Vaccinium
meridionale Swartz (28).
En el presente estudio se cuanticó el contenido
de avonoides y carotenoides totales, metabolitos
secundarios determinantes en la actividad antioxi-
dante de las frutas; se encontró en 100 g del ex-
tracto un contenido de 487,1 mg de avonoides y
0,9 mg de carotenoides. Los avonoides además
de su actividad antioxidante, pueden afectar la
carcinogénesis induciendo la fragmentación del

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Perspectivas en Nutrición Humana
DNA, deteniendo el ciclo celular, activando cas-
pasas efectoras de muerte celular e induciendo
apoptosis (29). Respecto a los carotenoides, pig-
mentos liposolubles que se presentan como α,
β-, γ, ∆ y ε–carotenos; son considerados agen-
tes antioxidantes porque protegen los lípidos de la
peroxidación por radicales libres (30). En uchuva
se han encontrado 22 tipos de carotenoides prin-
cipalmente todo-trans-β-Caroteno que correspon-
den al 76,8% de esta clase de moléculas (31). Sin
embargo, el bajo contenido de estas sustancias en
el extracto analizado puede ser debido a la baja
solubilidad de los carotenos en el agua, lo que lle-
vó a una pérdida considerable del contenido de los
mismos y por ende la baja actividad antioxidante
de la uchuva.
Otras sustancias como witanólidos y physalinas,
las cuales se han detectado en este fruto y poseen
capacidad antioxidante, citotóxica, antiinama-
toria, antimicrobial y antitumoral (31-33), pueden
participar sinérgicamente en el efecto anticancerí-
geno aquí observado. Sin embargo, es necesario
realizar estudios de fraccionamiento biodirigido
para conocer el efecto individual de estos y en-
contrar los compuestos bioactivos responsables
del efecto aquí descrito en las células de adeno-
carcinoma de colon y sus derivadas metastásicas.
En conclusión, el extracto acuoso de uchuva pre-
sentó actividad citotóxica, selectiva, antiprolifera-
tiva contra SW480 y SW620, mediante inducción
de apoptosis. Estos resultados sugieren que la
uchuva puede ser una fuente prometedora de
compuestos bioactivos con aplicación quimiopre-
ventiva en el cáncer de colon humano.
Agradecimientos
Universidad de Antioquia. Estrategia de Sostenibi-
lidad 2010-2012.
Dirección de Investigaciones, Universidad Nacio-
nal de Colombia, sede Medellín, Colombia.
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