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Title in Portuguese: Avaliação do potencial antitumoral e antiangiogênico de novos análogos ftalimídicos da talidomida
Title: Evaluation of the antitumor and antiangiogenic potential of new fthalimides thalidomide analogues
Author: Costa, Patricia Marçal da
Advisor(s): Pessoa , Cláudia do Ó
Co-advisor(s): Jamacaru, Francisco Vagnaldo Fechine
Keywords: Talidomida
Inibidores da Angiogênese
Tiossemicarbazida
Issue Date: 2011
Citation: COSTA, P. M. da. Avaliação do potencial antitumoral e antiangiogênico de novos análogos ftalimídicos da talidomida. 2011. 147 f. Tese (Doutorado em Farmacologia) - Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011.
Abstract in Portuguese: A talidomida, anteriormente usada para aliviar desconfortos gástricos da gravidez, atualmente é usada para tratamento do câncer e de doenças inflamatórias. Vários análogos ftalimídicos da talidomida tem sido pesquisados quanto a sua atividade antiangiogênica e imunomodulatória. Em estudos prévios, estes análogos mostraram ausência de atividade imunossupressora. O trabalho determinou, inicialmente, a atividade citotóxica, de oito análogos ftalimídicos da talidomida, frente a linhagens tumorais e de células mononucleadas isoladas de sangue periférico (CMSP) após 72h de incubação. Nenhum dos compostos desencadeou atividade citotóxica in vitro, indução de hemólise em eritrócitos e potencial em induzir dano à fita de DNA, portanto não foram genotóxicos em CMSP humanas. O efeito antitumoral (in vivo) da talidomida e dos oito análogos foi analisado em camundongos transplantados com o tumor Sarcoma 180 e tratados na dose 50mg/Kg/7 dias, via i.p. A inibição do crescimento tumoral foi significante apenas para talidomida (53,5%) e análogos SC-10 e SC-11 (67,9% e 67,4%, respectivamente), p<0,05. A análise histopatológica dos órgãos dos animais mostrou que a talidomida e seus análogos provocam efeitos tóxicos moderados, principalmente no fígado, mas esses podem ser considerados como reversíveis. Os estudos acerca do mecanismo de ação foram aprofundados usando células isoladas do Sarcoma 180, após 72 horas de incubação, nas doses de 10, 50 e 100µg/mL, por citometria de fluxo, através dos seguintes ensaios: 1- Avaliação da integridade de membrana, viabilidade celular e concentração de células; 2- Determinação do conteúdo de DNA nuclear da célula. Todos os compostos induziram a perda de integridade de membrana celular e fragmentação internucleossomal do DNA nas maiores concentrações, indicando presença de células apoptóticas em estágios finais ou em processo de necrose secundária. A avaliação do potencial antiangiogênico, pelo ensaio do Wound Healing revelou que para a linhagem endotelial (HUVEC) o análogo SC-10 causou uma inibição maior (65,28% ± 1,58), enquanto que na linhagem tumoral o efeito maior foi do análogo SC-11 (98,51% ± 0,25). A talidomida não foi capaz de reduzir a migração celular em nenhuma das linhagens testadas. No ensaio da membrana corioalantóide (CAM), potencial antiangiogênico foi observado para os análogos SC-10 e SC-11(5mg/mL), que inibiram o número de vasos (12, 88% ± 2,3 e 14,81% ± 3,3), a área de neovascularização (13,14% ± 1,7 e 14,26% ± 1,7) e o comprimento total de vasos em mm2 (9,19% ± 1,5 e 9,86% ± 1,9). A talidomida, não foi capaz de inibir a vascularização embrionária. O efeito antitumoral (in vivo) da talidomida e análogos SC-10 e SC-11 foi analisado em camundongos transplantados com o tumor Sarcoma 180, tratados na dose 50mg/Kg/10 dias, via i.p. A inibição do crescimento tumoral para a talidomida (56.6%) e para os análogos SC-10 e SC-11 (48,2% e 41,3%, respectivamente), p<0,05. A imunocoloração de células endoteliais intratumorais com CD-31, revelou-se, na forma de densidade microvascular, diminuída nos grupos tratados com análogos SC-10 e SC-11 (64,59% e 46,51%), mas não nos grupos tratados com a talidomida. Estes resultados, unidos a estudos prévios de imunomudulação sugerem imunidade antitumoral e antiangiogênica, dependente de células T, para os análogos ftalimídicos.
Abstract: The thalidomide was previously used to relieve gastric discomforts during pregnancy, and currently it is used for cancer treatment and inflammatory illnesses. Various phthalimides analogues of thalidomide have been researched for its antiangiogenic and immunemodulatory activity. In previous studies, these analogues showed absence of immunesuppressor activity. In this context, this work initially determined the cytotoxic activity of eight phthalimides analogues of thalidomide, in a series of cancer cell lines and of isolated peripheral mononuclear blood cells (PMBC) after 72h of incubation. None of compounds revealed cytotoxic activity in vitro in cancer cell lines and hemolytic activity towards of PBMC. They also showed no potential damage to the DNA strand, therefore they were not considered genotoxic towards human PMBC. The antitumor effect (in vivo) of thalidomide along with eight analogues was analyzed in mice transplanted with the Sarcoma 180 tumor and treated in a dose of 50mg/Kg/7 days, i.p. The inhibition of the tumor growth was only significant in mice treated with thalidomide (53.5%) and the analogues SC-10 and SC-11 (67.9% and 67.4%, respectively), p< 0,05. The histopathological analysis of the animals’ organs showed mainly that thalidomide and its analogues cause moderate toxic effects, mostly in the liver, but these can be considered reversible. The studies concerning the mechanism of action were deepened using isolated cells from the Sarcoma 180, after 72 hours of incubation, in the doses of 10, 50 and 100µg/mL. The following flow cytometry assays were carried out: 1- Evaluation of the membrane integrity, cellular viability and concentration of cells; 2- Determination of the nuclear DNA content. All the compounds led to the loss of membrane cell integrity and it was found internucleossomal DNA fragmentation in the higher concentrations, indicating the presence of cells with late stage apoptotic characteristics or in the process of secondary necrosis. The evaluation of the antiangiogenic potential, with the Wound Healing assay revealed that for the endothelial cell line (HUVEC) the analogue SC-10 caused a greater inhibition (65.28% ± 1,58), whereas in the tumor cell line the highest effect was of the analogue SC-11 (98.51% ± 0,25). The thalidomide was not capable of reducing cellular migration in none of the tested cell lines. In the chorioallantoic membrane assay (CAM), an antiangiogenic potential was observed with analogous SC-10 and SC-11 (5mg/mL), where there was an inhibition in the number of vessels (12, 88% ± 2,3 and 14.81% ± 3,3), the area of neovascularization (13.14% ± 1,7 and 14.26% ± 1,7) and the total length of vessels in mm2 (9.19% ± 1,5 and 9.86% ± 1,9). The thalidomide was not capable of inhibiting embryonic vascularization. The antitumor effect (in alive) of thalidomide and the analogues SC-10 and SC-11 was analyzed in mice transplanted with the Sarcoma 180 tumor, treated with the dose of 50mg/Kg/10 days, i.p. It was observed inhibition of the tumor growth in the thalidomide treatment (56,6%) and for analogues SC-10 and SC-11 (48.2% and 41.3%, respectively), p< 0,05. The immunostaining of intratumor endothelial cells with CD-31, showed, in the form of microvascular density, reduction in the groups treated with analogues SC-10 and SC-11 (64.59% and 46.51%), but not in the groups treated with thalidomide. These results, along with previous studies of immunemodulation suggest antitumor and antiangiogenic immunity, T cells dependent, for the phthalimides analogues.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/3743
metadata.dc.type: Tese
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