Sistemas nanoestruturados contendo fenotiazinas : influência sobre o metabolismo energético e mecanismos de indução de morte em células tumorais

• Main Author: Mello, Joyce Cristine de
• Other Authors: Rodrigues, Tiago
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: 2015
• Subjects: TIORIDAZINA; CLORPROMAZINA; TRIFLUOPERAZINA; THIORIDAZINE; CHLORPROMAZINE; TRIFLUOPERAZINE; PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOSSISTEMAS - UFABC
• Online Access: http://www.biblioteca.ufabc.edu.brhttp://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=77241

Orientador: Prof. Dr. Tiago Rodrigues === Among the main problem faced during the treatment of cancer patients is resistance to chemotherapy. Among the multiple drug resistance mechanisms (MDR), the best characterized involves the activity of P-glycoprotein (Pgp), the product of the MDR1 gene expression. The reversal of MDR due to Pgp inhibition has been observed by several drugs, including phenothiazines, which has currently been the focus of studies suggesting their use in antitumor therapy. Studies with copolymers of ethylene oxide and propylene oxide, termed poloxamers, demonstrated the ability to inhibit Pgp on MDR cells suggesting their use in antitumor formulations. Thus, this work aims to study cell death induced by phenothiazines inserted in nanostructured systems (liposomes, gold nanoparticles and polymeric micelles) in human myeloblastic leukemia cells K562 and Lucena 1, only the last one overexpressing the MDR1 gene. The results showed that the polymeric micellar systems consisting of poloxamers are more suitable for potentiation of the effect of phenothiazines. The characterization of micellar systems assays indicated that the structures are organized in a lamellar shape and the particle size is about 60 nm at 25°C and 25 nm at 37°C. The in vitro release assays showed that formulations were able to decrease the releasing by 80% when compared to phenothiazines in the free form. Formulations containing PL407/L81 (poloxamer 407 and Pluronic®L81) showed higher capacity to enhance the cytotoxic effect of phenothiazines. The formulation containing trifluoperazine (TFP) inserted in PL407/L81 system caused a significant decrease in the EC50 when compared to the free form only after 48 hours of incubation in K562 lines and Lucena 1. The formulation containing thioridazine (TR) significantly alter the EC50 for 24 hours in the cell line K562 and the both strains after 48 hours of incubation. For formulation containing chlorpromazine (CPZ) was significantly decreased upon incubation for 24 to 48 hours in both cell lines. The death induction profile was similar for all phenothiazines suggesting predominantly apoptosis and late apoptosis. The PL407 / L81 system was able to inhibit the activity of Pgp in resistant strain Lucena 1, this effect was also observed for TR and TFP which had the effect potentiated after insertion in the system containing PL407/L81. However, CPZ has not been capable of inhibiting Pgp in the absence of system PL407/L81 indicating that this system is essential for the enhancement of the cytotoxic effect of CPZ in the line Lucena 1. The tests on non-tumor cell line showed that the mononuclear PL407 / L81 system does not have cytotoxicity, and also is able to decrease the cytotoxic effects of phenothiazines. These data indicate that system containing PL407 and L81 has the greatest potential for application in anti-tumor therapy with the additional benefit of reduced cytotoxic effect on normal cells. === Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Biossistemas, 2015. === Um dos principais problemas enfrentados no tratamento de pacientes com câncer é a resistência a quimioterápicos. Entre os mecanismos de resistência a múltiplas drogas (MDR), o melhor caracterizado envolve a atividade da glicoproteína P (Pgp), produto da expressão do gene MDR1. A reversão da MDR por inibição da Pgp foi observada por diversos fármacos, entre eles as fenotiazinas que atualmente tem sido alvo de estudos que sugerem sua utilização na terapia antitumoral. Estudos com co-polímeros constituídos por óxido de etileno e óxido de propileno, denominados poloxamers, demonstraram a capacidade de inibição da Pgp em células MDR sugerindo sua aplicação em formulações contendo antitumorais. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo estudar a morte celular induzida por fenotiazinas inseridas em sistemas nanoestruturados (lipossomas, nanopartículas de ouro e micelas poliméricas) em células leucêmicas mieloblásticas humanas K562 e Lucena 1, sendo que apenas a última apresenta superexpressão do gene MDR1. Os resultados indicaram os sistemas micelares poliméricos constituídos de poloxamers são mais adequados para potencialização do efeito das fenotiazinas. Os ensaios de caracterização dos sistemas micelares indicaram que as estruturas se organizam de forma lamelar e possuem tamanho de partícula de aproximadamente 60 nm, a 25°C, e de 25 nm, a 37°C. Nos ensaios de liberação in vitro, as formulações diminuíram 80% da liberação quando comparadas a liberação das fenotiazinas na forma livre. As formulações contendo PL407/L81 (poloxamer 407 e Pluronic®L81) apresentaram maior capacidade de potencialização do efeito citotóxico das fenotiazinas. A formulação contendo trifluoperazina (TFP) inserida no sistema PL407/L81 promoveu diminuição significativa do EC50 em relação à forma livre apenas após 48 horas de incubação nas linhas K562 e Lucena 1. A formulação contendo tioridazina (TR) alterou significativamente o EC50 em 24 horas na linhagem K562 e em ambas a linhagens após 48 horas de incubação. Para a formulação contendo clorpromazina (CPZ) a diminuição foi significativa na incubação por 24 e 48 horas, em ambas as linhagens. O perfil de indução de morte foi semelhante para todas as fenotiazinas sugerindo, predominantemente, apoptose tardia e apoptose. O sistema PL407/L81 foi capaz de inibir a atividade da Pgp na linhagem resistente Lucena 1, este efeito também foi observado para TR e TFP que tiveram o efeito potencializado após a inserção no sistema contendo PL407/L81. Contudo, CPZ não foi capaz de inibir a Pgp na ausência do sistema PL407/L81 indicando que este sistema é essencial para a potencialização do efeito citotóxico da CPZ na linhagem Lucena 1. A avaliação na linhagem mononuclear normal mostrou que o sistema PL407/L81 não apresenta citotoxidade e, ainda, é capaz de diminuir o efeito citotóxico das fenotiazinas. Estes dados indicam que sistema contendo PL407 14,5% e L81 0,5%, possui maior potencial para aplicação na terapia antitumoral com o benefício adicional de diminuição do efeito citotóxico em células normais.