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POTENCIAL CITOTÓXICO DE NOVOS COMPLEXOS DE RUTÊNIO CONTENDO PIPLARTINA COMO LIGANTE
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Abstract in Portuguese
INTRODUÇÃO: A quimioterapia ainda é uma importante forma de tratamento
de diversos tipos de cânceres; entretanto, as células cancerosas podem
adquirirem resistência aos agentes quimioterápicos, que por sua vez, também
induzem efeitos colaterais graves. Com o intuito de novos tratamentos, se
busca nas plantas com fins medicinais novos fármacos. Uma dessas moléculas
que vem sendo bastante estudada é a piplartina, também conhecida como
piperlongumina. Adicionalmente, com o objetivo de potencializar os efeitos
citotóxicos em células tumorais, tem sido realizado a síntese de complexos
metálicos, tais como rutênio, com diferentes bioligantes OBJETIVO: Assim, no
presente trabalho propomos a síntese e o estudo da atividade citotóxica de
novos complexos de rutênio contendo piplartina como ligante. MATERIAIS E
MÉTODOS: Os complexos de rutênios [Ru(dppb)(bipy(piplartina)]2(PF6) e
[Ru(dppf)(bipy(piplartina)]2(PF6) foram sintetizados e testado contra diferentes
tipos de células tumorais (K562, HL-60, B16-F10, HepG2, SCC4, SCC9, HSC3
e HCT116) e não tumorais (MRC-5 e PBMC) através do ensaio do alamar blue
após 72 h de incubação. Posteriormente, células HCT116 foram incubadas por
24 e 48 h com os complexos e o número de células viáveis foi determinado
pelo ensaio de exclusão com o azul de tripam. A análise do ciclo celular, o
potencial transmembrânico mitocondrial, marcação para anexina V/iodeto de
propídeo e a quantificação de espécies reativas de oxigênio foram
determinadas por citometria de fluxo. O efeito sobre a expressão gênica foi
determinado por PCRarray. RESULTADOS: Ambos os complexos sintetizados
apresentaram potencial citotóxico superior a piplartina. Na análise por exclusão
com o azul de tripam, ambos os compostos reduziram o número de células
viáveis, sem aumentar o número de células não viáveis. Um aumento da
fragmentação do DNA internucleosomal sem afetar a permeabilidade da
membrana citoplasmática, redução do potencial transmembrânico mitocondrial
e um aumento da externalização de fosfatidilserina foram observados,
sugerindo indução de morte celular apoptótica. Um aumento expressivo das
espécies reativas de oxigênio também foi observado. O nível de expressão de
mRNA de vários genes, incluindo proliferação celular, ciclo celular, apoptose e
estresse oxidativo também foram alterados após o tratamento. CONCLUSÃO:
Os resultados demostram que apesar dos complexos de rutênio contendo
piplartina como ligante serem mais potente do que a piplartina, o mecanismo
de ação parece ser semelhante. Os resultados obtidos contribuem para melhor
compreensão dos efeitos desses compostos como moléculas úteis para o
tratamento do câncer.
Abstract
INTRODUCTION: Chemotherapy is still an important form of treatment for
several types of cancers. However, cancer cells may acquire resistance to
chemotherapeutic agents, which in turn, may also induce serious side effects. In
the search for new treatments, one searches in medicinal plants for new active
molecules. One of these molecules that has been well studied is piplartine, also
known as piperlongumine. Additionally, in order to increase the cytotoxic effects
in tumor cells, metal complexes of piplartina, such as with ruthenium and
different bioligands has been performed. OBJECTIVE: Thus, in the present
work we propose the synthesis and the study of the cytotoxic activity of new
ruthenium complexes containing piplartine as ligand. MATERIAL AND
METHODS: The complexes [Ru(dppb)(bipy(piplartine)]2(PF6) and
[Ru(dppf)(bipy(piplartine)]2(PF6) were synthesized and tested against different
tumor cell types (K562, 60, B16-F10, HepG2, SCC4, SCC9, HSC3 and
HCT116) and non-tumor cells (MRC-5 and PBMC) by the alamar blue assay
after 72 h of incubation. HCT116 cells were incubated for 24 and 48 h with the
complexes and the number of viable cells was determined by tripan blue
exclusion assay. Cell cycle analysis, mitochondrial transmembrane potential,
labeling for annexin V/propidium iodide and quantification of reactive oxygen
species were determined by flow cytometry. The effect on gene expression was
determined by PCR array. RESULT: Both complexes synthesized had a
cytotoxic potential higher than piplartine. In the tripan blue exclusion analysis,
both complexes reduced the number of viable cells without increasing the
number of non-viable cells. An increase in internucleosomal DNA fragmentation
without affecting the permeability of the cytoplasmic membrane, reduction of the
mitochondrial transmembrane potential and an increase in the
phosphatidylserine externalization were observed, suggesting the induction of
apoptotic cell death. An expressive increase of reactive oxygen species was
also observed. The level of mRNA expression of various genes, including cell
proliferation, cell cycle, apoptosis and oxidative stress were also altered after
the treatment. CONCLUSIONS: The results show that the novel ruthenium
complexes containing piplartine as a ligand are more potent than piplartine, and
the mechanism of action appear to be similar to piplartine. The results obtained
contribute to a better understanding of the effects of these compounds as
molecules useful for the treatment of cancer.
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