Investigação dos principais mecanismos apoptóticos induzidos por compostos de origem sintética e natural em células de linhagens de neoplasias linfoides

Abstract

As neoplasias linfoides são caracterizadas por uma expansão clonal de células linfoides imaturas ou maduras em vários estágios de diferenciação. A quimioterapia utilizada acarreta muitos efeitos adversos e está associada a recidivas e a altas taxas de morbidade e mortalidade. Assim, é necessário o desenvolvimento de novos fármacos para o tratamento dessas doenças. Nesse contexto, o objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito citotóxico de compostos sintéticos com o grupo 3,4,5-trimetoxifenila e de derivados de tiossemicarbazonas e da plastoquinona natural AP1, tendo como foco a investigação dos seus mecanismos de ação em células de neoplasias hematológicas de linhagem linfoide. Inicialmente foram selecionados os compostos sintéticos com maior atividade citotóxica (EtA04, Eh09, CMS-08) e foi demonstrado que, assim como AP1, eles reduziram a viabilidade celular de diferentes linhagens tumorais de forma dependente do tempo e da concentração. Dos compostos selecionados, Eh09 causou hemólise significativa e, por isso, foi excluído do estudo. Os compostos EtA04, CMS-08 e AP1 não induziram bloqueio no ciclo celular, porém o AP1 diminuiu a expressão do marcador de proliferação celular Ki-67. Além disso, não apresentaram citotoxicidade significativa sobre células não neoplásicas. A morte por apoptose foi confirmada pela avaliação da morfologia celular, pelo ensaio de fragmentação do DNA e por citometria de fluxo pelo método da anexina V. Sugere-se que o mecanismo envolvido na morte celular induzida por CMS-08 e AP1 envolve a apoptose intrínseca, com inversão de Bcl-2 e Bax, o que leva à perda do ??m dependente do tempo. O envolvimento da apoptose extrínseca demonstrado pelo aumento da expressão de FasR, e o aumento de AIF foram observados apenas para o composto AP1. CMS-08 e AP1 também diminuíram a expressão de survivina e aumentaram a caspase-3 ativada em células Daudi e Jurkat e induziram uma diminuição na expressão de NF?B em células Jurkat. CMS-08 induziu uma diminuição na expressão de Akt, pAkt, MAP cinase/ERK2 e CHOP em células Daudi, o que sugere modulação das vias PI3K/Akt/mTOR, MAPK/ERK e UPR. Por fim, CMS-08 e AP1 reduziram a viabilidade das células mononucleadas de pacientes com neoplasias linfoides. Os resultados fornecem novas informações sobre os mecanismos apoptóticos dos compostos selecionados e sugerem que os mesmos sejam moléculas bioativas para o desenvolvimento de novos fármacos para serem utilizados no tratamento de neoplasias linfoides.

Abstract : Lymphoid neoplasms are characterized by a clonal expansion of immature or mature lymphoid cells at various stages of differentiation. Chemotherapy has many adverse effects and is associated with relapses and high morbidity and mortality rates. Therefore, the development of new drugs to treat these diseases is a necessity. In this context, the aim of the present study was to evaluate the cytotoxic effect of new synthetic compounds containing a 3,4,5-trimethoxyphenyl fragment, of new thiosemicarbazones derivatives and of natural plastoquinone AP1, focusing on the investigation of their death mechanisms in hematological cells of the lymphoid lineage. Initially, the most cytotoxic synthetic compounds (EtA04; Eh09; CMS-08) were selected and it was demonstrated that these compounds, like AP1, reduced the cell viability of different tumor cell lines in a time and concentration-dependent manner. Among the compounds, Eh09 showed a significant hemolytic effect and then, it was excluded from the study. Compounds EtA04, CMS-08 and AP1 were not significantly cytotoxic to non-neoplastic cells and they did not induce cell cycle arrest, however AP1 decreased Ki-67 expression, a cell proliferation marker. Apoptotic cell death was confirmed by cell morphology, DNA fragmentation and flow cytometry using the annexin V method. The mechanisms involved in cell death induced by CMS-08 and AP1 involves intrinsic apoptosis with Bcl-2 and Bax inversion, which leads to time-dependent ??m loss. Involvement of extrinsic apoptosis, as demonstrated by an increased FasR expression, was observed only for compound AP1. The two selected compounds decreased survivin expression and increased activated caspase-3. CMS-08 and AP1 reduced NF?B expression in Jurkat cells. CMS-08 decreased Akt, pAkt, MAP kinase/ERK2, and CHOP expression in Daudi cells, which suggests the modulation of PI3K/AKT/mTOR, MAPK/ERK, and UPR signaling pathways. Finally, CMS-08 and AP1 reduced the viability of mononuclear cells from patients with lymphoid neoplasms. The results provided new information about the apoptotic mechanisms of the selected compounds and suggest that they are promising bioactive molecules for the development of new drugs against lymphoid neoplasms.