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Title in Portuguese: Hellebrigenina, um bufodienolídeo com potencial ação compatível de inibidor catalítico da topoisomerase II
Title: Hellebrigenina a bufodienolídeo action compatible with potential inhibitor of topoisomerase II catalytic
Author: Soares, Bruno Marques
Advisor(s): Pessoa , Cláudia do Ó
Keywords: Apoptose
Dano ao DNA
DNA Topoisomerases Tipo I
Issue Date: 2013
Citation: SOARES, B. M. Hellebrigenina, um bufodienolídeo com potencial ação compatível de inibidor catalítico da Topoisomerase II. 2013. 85 f. Dissertação (Mestrado em Farmacologia) - Universidade Federal do Ceará. Faculdade de Medicina, Fortaleza, 2013.
Abstract in Portuguese: Os bufodienolídeos são esteróides cardioativos de 24 carbonos, isolados originalmente de um extrato de pele de sapos da família Bufonidae utilizado na medicina chinesa. Os bufodienolídeos possuem grande variedade de atividades biológicas, incluindo atividades antineoplásicas. Em relação à atividade antitumoral, os bufodienolídeos tem demonstrado inibir o crescimento de várias linhagens de células cancerígenas humanas por induzir apoptose e parada do ciclo celular. O presente estudo avaliou o potencial citotóxico e genetóxico de seis bufodienolídeos em seis linhagens tumorais humanos, três linhagens murinas normais e células mononucleadas do sangue periférico (CMSP) humano. Todos os seis bufodienolídeos foram citotóxicos para todas as linhagens tumorais e CMSP com valores de IC50 variando entre 0,002 e 3,17 µM. Os bufodienolídeos testados não apresentaram citotoxicidade para linhagens murinas normais. Desta forma, o composto hellebrigenina foi escolhido para se determinar o mecanismo de ação envolvido. Uma sequência de experimentos in vitro foram realizados utilizando-se a linhagem leucêmica HL-60. As células foram tratadas em diferentes concentrações da amostra hellebrigenina (0,03, 0,06 e 0,12 µM) por 24 horas. A viabilidade das células (número de células viáveis e integridade de membrana) HL-60 avaliada por citometria de fluxo, mostrou que o número de células reduziu a partir da menor concentração (0,03 µM) testada e a porcentagem de células com membrana integra reduziu a partir da concentração 0,06 µM. A análise morfológica por citometria de fluxo revelou aumento de células com padrão apoptótico a partir da concentração de 0,06 µM. Já a análise do conteúdo nuclear, nos mostrou aumento de fragmentação de DNA sub-G1 indicativo de apoptose e acúmulo de células na fase G2/M a partir das concentrações de 0,03 e 0,06 µM, respectivamente. Outros testes por citometria de fluxo revelaram que houve externalização da fosfatidilserina, despolarização mitocondrial, ativação da caspase iniciadora 8 e consequente ativação das caspases efetoras 3 e 7. Estes dados indicam um mecanismo citotóxico por indução de mais de uma via apoptótica. Hellebrigenina não foi capaz de causar danos ao DNA de HL-60 e de CMSP e nem o surgimento de aberrações cromossômicas em CMSP. Por meio dos estudos de docking molecular foi possível predizer a ligação entre hellebrigenina e topoisomeraseIIα humana, resultado compatível com a possível inibição dessa enzima. De forma geral, os resultados apontam o potencial citotóxico do bufodienolídeo hellebrigenina.
Abstract: Bufodienolides are cardioactive steroids of 24 carbons, originally isolated from a frog’s skin extract of the family Bufonidae used in Chinese medicine. Bufodienolides shows many biological activities, including anticancer activities. Related to antitumor activity, the bufodienolídeos has been shown to inhibit the growth of several human cancer cell lines by inducing apoptosis and cell cycle arrest. This study evaluated the potential cytotoxicity and genotoxicity of six bufodienolides, in six human tumor cell lines, three normal murine lineages and PBMC (peripheral blood mononuclear cells). All six bufodienolides were cytotoxic to all cell lines and tumor PBMC with IC50 values ranging from 0.002 to 3.17 µM. Bufodienolides showed no cytotoxicity for normal murine strains. Thus, the compound hellebrigenin was chosen to determine the action mechanism involved, a sequence of in vitro experiments were performed using HL-60 leukemia cell line. Cells were treated at different concentrations of hellebrigenin (0.03, 0.06 and 0.12 µM) for 24 hours. Cell viability (viable cell number and membrane integrity) HL-60 assessed by flow cytometry showed that the number of cells decreased from the lower concentration (0.03 µM) tested and the percentage of cells with reduced membrane integrity from 0.06 µM concentration. Morphological analysis by flow cytometry revealed increased apoptotic cells starting at concentrations of 0.06 µM. The analysis of nuclear content, showed an increase in DNA fragmentation indicative of sub-G1 apoptosis and accumulation of cells in G2 / M phase from the concentrations of 0.03 and 0.06 µM, respectively. Other tests by flow cytometry revealed that there was an externalization of phosphatidylserine, mitochondrial depolarization, activation of caspase 8 and initiating subsequent activation of effector caspases 3 and 7. These data indicate a cytotoxic mechanism induced by over an apoptotic pathway. Hellebrigenin was not able to cause DNA damage in HL-60 and PBMC nor the emergence of chromosomal aberrations in PBMC. Through the studies of molecular docking was possible to predict the connection between hellebrigenina and human topoisomeraseIIα, showing a result that is compatible with a possible inhibition of this enzyme. Overall, the results indicate the potential cytotoxicity of hellebrigenin.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/5706
metadata.dc.type: Dissertação
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