Potencial antineoplásico de novos complexos de rutênio-fosfina em células de carcinoma hepatocelular humano HepG2

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: Neves, Sara Parente
Orientador(a): Bezerra, Daniel Pereira
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Instituto Gonçalo Moniz
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Link de acesso: https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/33907
Resumo: Complexos de rutênio têm emergido como potenciais agentes anticancerígenos, pois possuem propriedades citotóxicas seletivas e baixa toxicidade sistêmica. OBJETIVO: Estudar complexos de rutênio-fosfina como fármacos para o tratamento do câncer. MATERIAL E MÉTODOS: Três novos complexos de rutênio-fosfina contendo ligantes nitrogenados 1, 2 e 3 foram testados contra linhagens de células cancerosas de diferentes tipos histológicos (HepG2, HCT116, SCC-4, HSC-3, MCF-7, K-562, HL-60 e B16-F10) e não cancerosas (MRC-5 e PBMC), através do ensaio do alamar blue em cultura em monocamada (2D) e em um modelo 3D formado a partir de células de carcinoma hepatocelular humano HepG2. Posteriormente, células HepG2 foram incubadas por 24 e 48 horas com diferentes concentrações dos complexos 1 e 2 e o número de células viáveis foi determinado pelo ensaio de exclusão com o azul de tripam. A análise do ciclo celular, marcação para anexina V/iodeto de propídio, quantificação do potencial transmembrânico mitocondrial e quantificação de espécies reativas de oxigênio (ERO) foram determinadas por citometria de fluxo. Um ensaio de intercalação com o DNA foi realizado por fluorometria. A eficácia in vivo dos complexos 1 e 2 foi avaliada em camundongos C.B.17 SCID inoculados com células HepG2. RESULTADOS: Os complexos apresentaram potente efeito citotóxico no painel de linhagens celulares de câncer em culturas em 2D e 3D, sendo os complexos 1 e 2 os mais potentes e seletivos. Células HepG2 tratadas com os complexos 1 e 2 apresentaram uma redução no número de células viáveis, aumento da fragmentação do DNA internucleosomal, perda do potencial transmembrânico mitocondrial e aumento da externalização de fosfatidilserina, sugerindo indução de morte celular apoptótica. Os complexos também induziram fosforilação de ERK 1/2, e a co-incubação com U-126 um inibidor de MEK conhecido por inibir ERK 1/2, indicou indução de morte celular apoptótica através da via de sinalização ERK 1/2 em células HepG2. Não foi observado aumento nos níveis de ERO. Ambos os complexos foram capazes de induzir intercalação com o DNA. No modelo in vivo, os complexos apresentaram taxas de inibição do desenvolvimento tumoral de 45,4 - 67,7%. CONCLUSÕES: Os complexos de rutênio testados são citotóxicos para diferentes tipos de células cancerosas, causam intercalação com o DNA, induzem morte celular apoptótica e são capazes de inibir o desenvolvimento in vivo de células HepG2 em modelo xenográfico.
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MATERIAL E MÉTODOS: Três novos complexos de rutênio-fosfina contendo ligantes nitrogenados 1, 2 e 3 foram testados contra linhagens de células cancerosas de diferentes tipos histológicos (HepG2, HCT116, SCC-4, HSC-3, MCF-7, K-562, HL-60 e B16-F10) e não cancerosas (MRC-5 e PBMC), através do ensaio do alamar blue em cultura em monocamada (2D) e em um modelo 3D formado a partir de células de carcinoma hepatocelular humano HepG2. Posteriormente, células HepG2 foram incubadas por 24 e 48 horas com diferentes concentrações dos complexos 1 e 2 e o número de células viáveis foi determinado pelo ensaio de exclusão com o azul de tripam. A análise do ciclo celular, marcação para anexina V/iodeto de propídio, quantificação do potencial transmembrânico mitocondrial e quantificação de espécies reativas de oxigênio (ERO) foram determinadas por citometria de fluxo. Um ensaio de intercalação com o DNA foi realizado por fluorometria. 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No modelo in vivo, os complexos apresentaram taxas de inibição do desenvolvimento tumoral de 45,4 - 67,7%. CONCLUSÕES: Os complexos de rutênio testados são citotóxicos para diferentes tipos de células cancerosas, causam intercalação com o DNA, induzem morte celular apoptótica e são capazes de inibir o desenvolvimento in vivo de células HepG2 em modelo xenográfico.The ruthenium complexes have anticancer properties, which are selective and present low systemic toxicity. AIM: The objective of this study was to analyze ruthenium complexes as drugs for the treatment of cancer. MATERIAL AND METHODS: Three new ruthenium-phosphine complexes containing nitrogenous ligands 1, 2 e 3 were tested against cancer cells of different histological types (HepG2, HCT116, SCC-4, HSC-3, MCF-7, K-562, HL-60 and B16-F10) and non-cancer cells (MRC-5 and PBMC), by blue alamar assay after 72 h of incubation in monolayer (2D) cultures and in a 3D model of multicellular cells formed by HepG2 human hepatocellular carcinoma cells. Subsequently, HepG2 cells were incubated for 24 and 48 h with different compounds 1 and 2 and the number of live cells was subjected to tripan blue analysis. Cell cycle analysis, annexin V staing, quantification of mitochondrial transmembrane potential, and quantification of reactive oxygen species (ROS) were determined by flow cytometry. DNA intercalation assay was performed by fluorimeter. In in vivo study, 1 and 2 was injected into C.B.17 SCID mice inoculated with HepG2 cells. RESULTS: The complexes presented potent cytotoxic effect in cancer cell in 2D and 3D cultures models, where the complexes 1 and 2 were the most potent and selective. HepG2 cells treated with 1 and 2 reduced the number of viable cells, increased the DNA fragmentation, caused loss of mitochondrial transmembrane potential and increased phosphatidylserine externalization, suggesting induction of apoptotic cell death. Moreover, these complexes also induced the phosphorylation of ERK1/2, and co-incubation with U-0126, an MEK inhibitor known to inhibit the activation of ERK1/2, reduced the complexes-induced apoptosis, indicating induction of apoptotic cell death through ERK1/2 signaling in HepG2 cells. No increase in ROS was observed. Both complexes were able to intercalate with DNA. In in vivo model, inhibition rates of tumor development were 45.4-67.7%. CONCLUSION: In conclusion, the ruthenium complexes tested are cytotoxic to different types of cancer cells, cause DNA intercalation, induce apoptotic cell death in HepG2 cells and are able to inhibit their development in vivo in xenograft model.O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) – Código de Financiamento 001 CNPq FAPESBFundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil.porInstituto Gonçalo MonizComplexos de rutênioCitotoxicidadeApoptoseRuthenium complexHepatocellular carcinomaCytotoxicityApoptosisPotencial antineoplásico de novos complexos de rutênio-fosfina em células de carcinoma hepatocelular humano HepG2info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis2018Coordenação de EnsinoFundação Oswaldo Cruz. Instituto Gonçalo MonizMestrado AcadêmicoSalvador/BAPós-Graduação em Biotecnologia em Saúde e Medicina Investigativainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)instname:Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)instacron:FIOCRUZLICENSElicense.txttext/plain1748https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/33907/1/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD51ORIGINALSara Parente Neves. Potencial Antineoplásico... 2018.pdfSara Parente Neves. Potencial Antineoplásico... 2018.pdfapplication/pdf2548126https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/33907/2/Sara%20Parente%20Neves.%20Potencial%20Antineopl%c3%a1sico...%202018.pdf202abf44ffd3cadecec6f46522dc859bMD52TEXTSara Parente Neves. Potencial Antineoplásico... 2018.pdf.txtSara Parente Neves. 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