As citocininas são uma classe de fitohormonas responsáveis entre outros processos pelo estímulo da divisão celular, indução de organogénese e proliferação de calos em células de plantas. As citocininas sintéticas têm vindo a ser produzidas nesse sentindo e em biotecnologia a sua utilização na proliferação de culturas in vitro poderá ser importante no sentido de produzir biomassa celular mais rapidamente. Essas células servirão depois para síntese de fármacos, proteínas ou outros metabolitos de interesse. Por outro lado, a cultura de células animais com citocininas tem vindo a ser estudada e testada com o objetivo de compreender se estas teriam um efeito similar ao observado em plantas. Estudos em linhas tumorais humanas com citocininas têm vindo a ser desenvolvidos, pois torna-se de particular proveito saber se é possível encontrar nestas moléculas potenciais agentes antitumorais. Nesse sentido, foram escolhidas as citocininas benzilaminopurina, cinetina, metatopolina e tidiazurão e avaliou-se a sua ação em diferentes concentrações na proliferação in vitro de duas linhas vegetais e na viabilidade de uma linha tumoral humana. As linhas vegetais escolhidas foram um calo não embriogénico de tamarilho (Solanum betaceum Cav.) e a linha Bright-Yellow 2 de tabaco (Nicotiana tabacum). No caso da linha animal escolheram-se as células de cancro de próstata PC-3. Determinou-se o potencial proliferativo de cada citocinina (4,44 – 44,4 μM) nas células vegetais através de medições periódicas da massa de calos em cultura. Na linha PC-3 avaliou-se o potencial antitumoral das citocininas em várias concentrações (1,6 – 100 μM) pelo método colorimétrico do MTT. Constatou-se que a benzilaminopurina a 4,44 μM foi a citocinina mais eficaz no aumento da produção de biomassa vegetal em 42 dias. De todas as citocininas testadas na linha PC-3, benzilaminopurina não teve efeito na viabilidade em nenhum dos três pontos de incubação (24, 48 e 72 h). A cinetina apenas demonstrou algum efeito às 72 h para as duas concentrações mais altas (50 e 100 μM) enquanto a metatopolina teve um impacto na viabilidade às 48 h de incubação com um IC50 de 66,6 μM, mas as células recuperaram a viabilidade às 72 h. Finalmente, verificou-se que o tidiazurão interferiu com a viabilidade das células PC-3 com o aumento da concentração, apresentando um valor de IC50 para as 72 h de 93,4 μM.

Cytokinins are a class of plant hormones responsible, among other processes, for stimulating cell division, organogenesis induction and callus proliferation. Synthetic cytokinins have been used for different purposes and, in biotechnology, their use in the proliferation of in vitro cultures could be important in order to produce cellular biomass more quickly. These cells will later be used to synthesize drugs, proteins or other metabolites of interest. On the other hand, the culture of animal cells in presence of cytokinins, has been studied and tested to understand whether they would have similar effects as in plants. Studies in human tumor lines with cytokinins have been developed, as is of particular interest to know whether it is possible to find potential antitumor agents in these molecules. Thus, the cytokinins benzylaminopurine, kinetin, metatopoline and thidiazuron were chosen and their action was evaluated in different concentrations on the in vitro proliferation of two plant lines and on the viability of a human tumor line. The plant lines chosen were the non-embryogenic callus of tamarillo (Solanum betaceum Cav.) and the Bright-Yellow 2 line of tobacco (Nicotiana tabacum). In the case of the animal line, PC-3 prostate cancer cells were chosen. The proliferative potential of each cytokinin (4.44 – 44.4 μM) in plant cells was determined through periodic measurements of the mass of callus in culture. In the PC-3 line, the antitumor potential of cytokinins at various concentrations (1.6 – 100 μM) was evaluated using the MTT colorimetric method. It was found that benzylaminopurine at 4.44 μM was the most effective cytokinin in increasing plant biomass production in 42 days. Of all the cytokinins tested in the PC-3 line, benzylaminopurine had no effect on viability at any of the three incubation points (24, 48 and 72 h) whereas kinetin only demonstrated any effect at 72 h for the two highest concentrations (50 and 100 μM). Metatopolin had an impact on viability at 48 h of incubation with an IC50 of 66.6 μM, but cells recovered viability at 72 h. Finally, it was found that thidiazuron interfered with the viability of PC-3 cells with increasing concentration, presenting an IC50 value at 72 h of 93.4 μM.

Dissertação de Mestrado em Biodiversidade e Biotecnologia Vegetal apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia