Estudo da ação citotóxica de cardenolídeos semissintéticos contra células de câncer de mama e de próstata

Abstract

O câncer representa um dos principais desafios de saúde pública global, contabilizando aproximadamente 20 milhões de novos casos e 9,7 milhões de mortes em 2022. Neste contexto, os cardenolídeos, classe de glicosídeos cardíacos naturais e/ou semissintéticos, têm emergido como candidatos promissores para terapias antitumorais, devido ao seu potencial citotóxico e à capacidade de inibir a Na⁺/K⁺-ATPase, enzima superexpressa em diversas células tumorais. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a atividade citotóxica de oito derivados triazólicos O-glicosídicos da digitoxigenina contra linhagens celulares tumorais humanas de mama (MCF-7 e MDA-MB-231) e de próstata (DU145 e PC-3), bem como contra fibroblastos humanos não tumorais (HGF). A viabilidade celular foi determinada pelo ensaio colorimétrico com sulforrodamina B (SRB). Os análogos 6b, 6c e 6d demonstraram atividade citotóxica seletiva contra as linhagens de câncer de próstata, com valores de CI50 entre 3,38 e 8,02 µM para DU145 e entre 2,23 e 4,26 µM para PC-3, e elevados índices de seletividade (IS = 12 a 45) em relação às células não tumorais. Nenhum dos compostos apresentou atividade citotóxica relevante contra as linhagens de câncer de mama nas concentrações testadas. O composto 6b foi selecionado para investigações aprofundadas, por apresentar o melhor perfil de potência e seletividade. O ensaio clonogênico demonstrou que 6b reduziu a formação de colônias em células DU145 em até 97,65% na concentração de 2x CI50. A avaliação da interação com o docetaxel, pelo método de Chou-Talalay, revelou efeito sinérgico (IC < 1) em concentrações não citotóxicas (1/2x e 1/4x CI50). A combinação sinérgica induziu aproximadamente 45% de apoptose nas células DU145, determinada por citometria de fluxo com dupla marcação Anexina V-FITC/IP, enquanto a morte celular por necrose não foi significativa em nenhum dos grupos. Em conjunto, os resultados demonstram que os derivados triazólicos O-glicosídicos da digitoxigenina apresentam potencial citotóxico seletivo contra o câncer de próstata resistente à terapia hormonal, destacando o composto 6b como candidato promissor para estudos pré-clínicos adicionais, tanto como agente isolado quanto em combinação com o docetaxel.

Cancer remains one of the leading global public health challenges, accounting for approximately 20 million new cases and 9.7 million deaths in 2022. In this context, cardenolides, a class of natural and semisynthetic cardiac glycosides, have emerged as promising candidates for antitumor therapies, due to their cytotoxic potential and ability to inhibit Na⁺/K⁺-ATPase, an enzyme overexpressed in several tumor cell types. The present study aimed to evaluate the cytotoxic activity of eight triazolic O-glycosidic derivatives of digitoxigenin against human tumor cell lines of breast (MCF-7 and MDA-MB-231) and prostate (DU145 and PC-3) cancer, as well as against non-tumoral human fibroblasts (HGF). Cell viability was determined by the sulforhodamine B (SRB) colorimetric assay. Analogues 6b, 6c, and 6d demonstrated selective cytotoxic activity against prostate cancer cell lines, with IC₅₀ values ranging from 3.38 to 8.02 µM for DU145 and from 2.23 to 4.26 µM for PC-3, and high selectivity indices (SI = 12 to 45) relative to non-tumoral cells. None of the compounds exhibited relevant cytotoxic activity against the breast cancer cell lines at the tested concentrations. Compound 6b was selected for in-depth investigations due to its superior potency and selectivity profile. The clonogenic assay demonstrated that 6b reduced colony formation in DU145 cells by up to 97.65% at 2x IC₅₀. Assessment of the interaction with docetaxel by the Chou–Talalay method revealed synergistic effects (CI < 1) at non cytotoxic concentrations (1/2x and 1/4x IC₅₀). The synergistic combination induced approximately 45% apoptosis in DU145 cells, as determined by flow cytometry with Annexin V-FITC/PI double staining, while cell death due to necrosis was not significant in any of the groups. Collectively, these results demonstrate that triazolic O-glycosidic derivatives of digitoxigenin exhibit selective antitumor potential against hormone-refractory prostate cancer, highlighting compound 6b as a promising candidate for further preclinical studies, both as a single agent and in combination with docetaxel.