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Previous issue date: 2015-04-24 === Glioblastoma multiforme (GBM) is the malignant brain tumor most frequent in adults characterized by its high proliferative and invasive properties in addition of its high resistance to the available treatments. Therefore, the investigation of novel agents able to improve survival and overall life quality of GBM patients is extremely needed. Ruthenium compounds have revealed to be good candidates as antitumor drugs demonstrating antiproliferative activity in some types of cancer such as breast, prostate and lung. Besides the chemical properties specific for these compounds, ruthenium also presents a variety of radioisotopes that can be potentially used in radionuclide therapy (RT). In this work we investigated the antitumor effect of non-radioactive and radioactive Ruthenium II Fosfinic Complexes (RFCs) [Ru(pic)(bipy)(dppb)]PF6, [Ru(pic)(bipy)(dppe)]PF6, [Ru(pic)(bipy)(dppf)]PF6 and [Ru(pic)(bipy)(dppp)]PF6 on GBM cell lines and evaluated its potential use for RT. The GBM cell lines: U87 (expressing native p53 protein) and T98 (expressing mutant p53 protein), as well as human pulmonary fibroblast (MRC5) were treated with diffferent concentrations of non
radioactive and radioactive RFCs. Radioactive ruthenium complexes containing 103Ru were produced by neutron activation at the TRIGA MARK-I IPR-RI with a thermal neutronic flux of 4.3x1012 n.cm-2.s-1. Cell viability were evaluated by MTT assay, morphological alterations and RFCs mechanism of action were analyzed by phase contrast and fluorescence microscopy with DAPI and double acridine orange/ethidium bromide staining. Generation of oxygen reactive species (ROS) by RFCs was detected by diclorofluorescein (DCF) assay and quantification of the produced fluorescence was
analyzed in ImageJ software (NIH, Bethesda, MD, USA). All tested compounds were cytotoxic to the cells in a dose-dependent manner presenting IC50 in the range of 1.49
µM to 27.8 µM and between 2.3x10-4 µM to 6.2x10-4 µM for non-radioactive and
radioactive RFCs respectively. The RFCs induced morphological alterations indicative of cell death by apoptosis and/or necrosis such as decreasing cell size, cell roundness, nuclear fragmentation, cromatin condensation and formation of apoptotic bodies. RFCs neutronic activated demonstrated higher cytotoxic activity than its non-radioactive counterparts suggesting that upon neutronic activation 103Ru, particles emitter, showed sinergistic antitumor effect. Therefore, ruthenium based complexes can serve as a prototype for the development of new anticancer drugs, as well as, the use of its radioisotopes may be considered for RT. Based on the published literature and to the best of our knowledge so far this is the first report describing the potential use of radioactive ruthenium compounds in GBM. === O glioblastoma multiforme (GBM) é o tumor cerebral maligno mais frequente em adultos, caracterizado por uma alta capacidade proliferativa e invasiva, além da alta resistência aos tratamentos disponíveis. Por isso, a investigação de novos agentes que possam melhorar a sobrevida e a qualidade de vida dos pacientes com GBM é extremamente necessária. Os compostos de rutênio têm se revelado bons candidatos como drogas antitumorais, apresentando atividade antiproliferativa em alguns tipos de câncer, tais como: mama, próstata e pulmão. Além das propriedades químicas, específicas destes compostos, o rutênio apresenta também radioisótopos que podem ser potencialmente usados na terapia por radionuclídeos (TR). Neste trabalho investigou-se o efeito antitumoral dos complexos fosfínicos de Rutênio (II) (CFRs): [Ru(pic)(bipy)(dppb)]PF6, [Ru(pic)(bipy)(dppe)]PF6, [Ru(pic)(bipy)(dppf)]PF6 e [Ru(pic)(bipy)(dppp)]PF6, não radioativos e radioativos, sobre linhagens celulares de GBM e avaliou-se o seu potencial uso em TR. As linhagens celulares de GBM: U87 (proteína p53 nativa) e T98 (proteína p53 mutante), assim como, células de fibroblastos pulmonares humanos (MRC5) foram tratadas com diferentes concentrações dos CFRs
não radioativos ou radioativos. Os CFRs radioativos contendo 103Ru foram ativados neutronicamente utilizando o reator nuclear TRIGA MARK-I IPR-RI, com fluxo neutrônico de 4,3x1012 n.cm-2.s-1. A viabilidade celular foi avaliada pelo ensaio de MTT, alterações morfológicas e mecanismo de morte induzido pelos CFRs nas células tratadas foram identificados por microscopia de contraste de fase e de fluorescência utilizando coloração com DAPI ou dupla coloração com Laranja de acridina/Brometo de etídeo. A capacidade de geração de espécies reativas de oxigênio (ROS) pelos CFRs foi detectada
pelo ensaio com diclorofluoresceína (DCF) e a quantificação da fluorescência produzida foi analisada no software image J (NIH, Bethesda, MD, USA). Todos os compostos foram citotóxicos de maneira dose-dependente, apresentando valores de IC50 variando de 1,49 µM a 27,8 µM e entre 2,3x10-4 µM a 6,2x10-4 µM em células de GBM para os compostos não radioativos e radioativos, respectivamente. Os compostos induziram alterações morfológicas indicativas de morte por apoptose e/ou necrose, como encolhimento e arredondamento celular, fragmentação nuclear, condensação da cromatina, formação de corpos apoptóticos. Os CFRs ativados neutronicamente apresentaram maior atividade citotóxica que os CFRs não-radioativos, indicando que os isótopos 103Ru, emissores de partículas β apresentaram efeito antitumoral sinergístico. Portanto, os complexos a base de rutênio podem servir como protótipo para o desenvolvimento de novos antineoplásicos, assim como, a utilização de seus
radioisótopos podem ser considerados para TR. Com base na literatura, até a presente data, este é o primeiro relato do uso de compostos radioativos de rutênio em GBM.
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