Estudo do potencial anticâncer de novos derivados acridínicos sintéticos em modelos experimentais in vitro

• Main Author: Barros, Francisco Washington Araújo
• Other Authors: Pessoa , Cláudia do Ó
• Language: Portuguese
• Published: 2012
• Subjects: Apoptose; Dano ao DNA
• Online Access: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/2361

BARROS, Francisco Washington Araújo. Estudo do potencial anticâncer de novos derivados acridínicos sintéticos em modelos experimentais in vitro. 2010. 139 f. Dissertação (Mestrado em Farmacologia) - Universidade Federal do Ceará. Faculdade de Medicina, Fortaleza, 2010. === Submitted by denise santos ([e-mail]) on 2012-03-27T13:36:44Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_fwabarros.pdf: 13241178 bytes, checksum: e06546c078af5823915b1be26bf86536 (MD5) === Approved for entry into archive by Eliene Nascimento([e-mail]) on 2012-03-27T15:59:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_fwabarros.pdf: 13241178 bytes, checksum: e06546c078af5823915b1be26bf86536 (MD5) === Made available in DSpace on 2012-03-27T15:59:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_fwabarros.pdf: 13241178 bytes, checksum: e06546c078af5823915b1be26bf86536 (MD5) Previous issue date: 2010 === Acridines are planar aromatic polycyclic molecules that have the ability to progress in nuclear DNA. Many of its representatives have antibacterial, antiparasitic and antitumor. This study evaluated the cytotoxic potential of 22 new acridine compounds in strains of human tumor cells. Among these, four compounds [5-(acridin-9-yl-methilene)-3-(4-methyl-benzyl)-thiazolidine-2,4-dione, AC4; 5-(acridin-9-yl-methilene)-3-(4-bromine-benzyl)-thiazolidine-2,4-dione, AC7; 5-(acridin-9-yl-methilene)-3-(4-chloro-benzyl)-thiazolidine-2,4-dione, AC10; and 5-(acridin-9-yl-methilene)-3-(4-fluor-benzyl)-thiazolidine-2,4-dione, AC23] were active, especially in HCT-8 (colon) and SF-296 (glioblastoma), with IC50 values ranging from 2.3 to 5.3 mg / mL. The compounds were selective for tumor cells, provided they do not inhibit (IC50 > 25 µg/mL) cell proliferation monocucleares human peripheral blood (CMSPH) and were not able to induce DNA damage to these cells. None of the compounds showed hemolytic activity against erythrocytes of mice (EC50 > 200 µg/mL), suggesting a cytotoxicity by more specific mechanisms. In order to determine the mechanism involved in the selective cytotoxicity of compounds was carried out a sequence of in vitro experiments, using the line HCT-8 as a model. The cells were treated in different concentrations of compounds (2.5, 5 and 10 µg/mL) for 12 and 24 hours. All compounds were able to reduce the viability test (trypan blue) and proliferation (BrdU assay) of HCT-8 cells after treatment. Induction of apoptosis by acridine derivatives was determined by flow cytometry (membrane integrity, DNA fragmentation and internucleosomal transmembrane potential) and morphological analysis of cellular changes (ethidium bromide/acridine orange, and hematoxylin-eosin). The analysis by flow cytometry showed that the compounds evaluated promoted mitochondrial depolarization, which shows the activation of apoptosis by intrinsic pathway in HCT-8 cells. In the analysis of screening in 3 different mutant strains of Saccharomyces cerevisiae, it was observed that the line Top1Δ (without topoisomerase I) showed resistance to acridine compounds tested at a concentration of 50 µg/mL. In addition, the acridines partially inhibited the relaxation of DNA by topoisomerase I, suggesting that the compounds AC4, AC7, AC10, AC23 has the potential antiproliferative partly related to inhibition of catalytic activity of this enzyme. These data indicate the potential anticancer compounds tested. === Acridinas são moléculas policíclicas aromáticas planares que possuem a capacidade de intercalar no DNA nuclear. Muitos dos seus representantes apresentam propriedades antibacterianas, antiparasitárias e antitumorais. O presente estudo avaliou o potencial citotóxico de 22 novos compostos acridínicos em linhagens de células tumorais humanas. Dentre esses, quatro compostos [5-(acridin-9-il-metileno)-3-(4-metil-benzil)-tiazolidina-2,4-diona, AC4; 5-(acridin-9-il-metileno)-3-(4-bromo-benzil)-tiazolidina-2,4-diona, AC7; 5-(acridin-9-il-metileno)-3-(4-cloro-benzil)-tiazolidina-2,4-diona, AC10; e 5-(acridin-9-il-metileno)-3-(4-flúor-benzil)-tiazolidina-2,4-diona, AC23] foram ativos, especialmente em HCT-8 (cólon) e SF-296 (glioblastoma), com valores de CI50 variando de 2,3 a 5,3 µg/mL. Os compostos apresentaram seletividade para células tumorais, desde que não inibiram (IC50 > 25 µg/mL) a proliferação de células monocucleares de sangue periférico humano (CMSPH), bem como, não foram capazes de induzir dano ao DNA dessas células. Nenhum dos compostos mostrou atividade hemolítica contra eritrócitos de camundongos (EC50 > 200 µg/mL), o que sugere uma citotoxicidade por mecanismos mais específicos. A fim de determinar o mecanismo envolvido na citotoxicidade seletiva dos compostos, foi realizada uma seqüência de experimentos in vitro, usando a linhagem HCT-8 como modelo. As células foram tratadas em diferentes concentrações dos compostos (2,5; 5 e 10 µg/mL) por 12 e 24 horas. Todos os compostos foram capazes de reduzir a viabilidade (teste do azul de tripan) e a proliferação (ensaio do BrdU) de células HCT-8 após o tratamento. A indução de apoptose pelos derivados acridínicos foi determinada por citometria de fluxo (integridade da membrana, fragmentação do DNA internucleosomal e potencial transmembrânico) e por análise morfológica das alterações celulares (brometo de etídeo/laranja de acridina e hematoxilina/eosina). A análise por citometria de fluxo revelou que os compostos avaliados promoveram despolarização mitocondrial, o qual evidencia a ativação da apoptose pela via intrínseca nas células HCT-8. Na análise do screening em 3 diferentes linhagens mutantes de Saccharomyces cerevisiae, foi observado que a linhagem Top1Δ (sem topoisomerase I) mostrou moderada resistência aos compostos acridínicos testados na concentração de 50 µg/mL. Além disso, as acridinas inibiram parcialmente o relaxamento do DNA por topoisomerase I, sugerindo que os compostos AC4, AC7, AC10, AC23 tem o potencial antiproliferativo, em parte, relacionado a inibição da atividade catalítica desta enzima. Esses dados apontam o potencial anticâncer dos compostos testados.