Avaliação da atividade antineoplásica de derivados ferrocênicos do tamoxifeno: contribuição para o desenvolvimento de novos fármacos
Autor(es):
Oliveira, Alane Cabral de
Palavras Chaves:
Não informado
Ano de Publicação:
2011
Resumo:
O câncer é uma das doenças que mais causam temor na sociedade, visto ter se tornado um estigma
de mortalidade e dor, aliado aos impactos sócio-econômicos negativos. Recentemente,
organometálicos têm sido desenvolvidos como alternativas interessantes para a quimioterapia do
câncer. A fim de avaliar as propriedades antineoplásicas de derivados ferrocênicos do tamoxifeno,
trinta e uma substâncias, divididas em cinco classes, foram analisadas utilizando modelos biológicos
in vitro e in vivo, na perspectiva de encontrar novos protótipos. Assim, seis delas, a maioria da série
2-ferrocenil-1,1-bisfenil-but-1-eno, substituídas ou não, nos grupos fenilas, foram capazes de diminuir
a viabilidade celular in vitro (ensaio do MTT), em 4 linhagens tumorais (HL-60, MDA-MB 435, SF-295
e HCT-8), após 72 horas de incubação, sendo a linhagem de HL-60 mais sensível à ação das
substâncias. Associado a isso, oito das substâncias estudadas, todas da série acima, foram inativas
apenas para MDA-MB 435. Ao compararmos as estruturas químicas dos derivados estudados e suas
atividades, foi observado que a presença de dois grupos aromáticos, geminados, substituídos ou não,
e coplanares ao carbono olefínico, mostra-se importante para o efeito citotóxico dessas substâncias.
Além disso, a presença de grupamentos próticos (OH e NH2) na posição para do anel superior da
estrutura poliaromática básica, presente em algumas substâncias, também contribuiu para essa
atividade. Apenas sete dos derivados estudados apresentaram atividade hemolítica em eritrócitos de
camundongos a 2%, estando essa atividade ligada à presença de cadeias laterais nitrogenadas (N,Ndimetilpropilamina e/ ou um sal quaternário de amônio). O derivado do tamoxifeno, 2-ferrocenil-1,1-
difenil-but-1-eno, foi escolhido para ensaios posteriores, visando elucidar seu mecanismo de ação
molecular, via avaliação da integridade de membrana por incorporação de iodeto de propídeo,
análises morfológicas (coloração diferenciada de brometo de etídeo/ laranja de acridina e coloração
por hematoxilina / eosina, avaliação da externalização da fosfatidiliserina, atividade das caspases 3 e
7, do ciclo celular e da fragmentação de DNA, em linhagens de células HL-60. Em adição, foram
realizados estudos em biossensor de DNA e avaliação da atividade antitumoral em camundongos
Mus musculus Swiss transplantados com sarcoma 180. Assim, esse derivado foi capaz de diminuir,
de forma concentração-dependente, o número de células viáveis, causando morte por apoptose,
comprovada pelas análises morfológicas, ativação de caspases efetoras 3 e 7, aumento da
fragmentação de DNA e externalização da fosfatidilserina, e necrose, apenas na maior concentração
testada. Além disso, o derivado interferiu no ciclo celular, causando acúmulo de células na fase G1G0.
Houve interação desse derivado apenas com a fita dupla de DNA (biossensor), o que sugere que seu
mecanismo de ação molecular envolva dano ao DNA, como intercalante. Ele também foi capaz de
promover diminuição de 25% da atividade tumoral in vivo. Portanto, os resultados encontrados
reforçam a idéia de que a combinação de efeitos citotóxicos, causados pela adição do ferroceno a
estrutura central do tamoxifeno, é uma estratégia vantajosa na busca de novas substâncias com
atividade antineoplásica.
Palavras-chave: Atividade antineoplásica, tamoxifeno e ferrocenilderivados, mecanismo de
ação antitumoral, atividade hemolítica.
Abstract:
Cancer is one of humanity’s most dreaded diseases due to the connotations of morbidity and mortality
and its strong social and economic impact on public health. Recently, organometallic have been
developed as attractive alternatives for cancer chemotherapy. In order to evaluate the antineoplastic
properties of ferrocene derivatives of tamoxifen, thirty-one substances, divided into five classes, were
analyzed using biological models in vitro and in vivo, aiming to prospect new leads. Thus, six of them,
most of the series 2-ferrocenyl-1,1-bisphenyl-but-1-ene, substituted or not on the phenyl groups, were
able to reduce the cell viability in vitro (MTT assay) in four tumor cell lines (HL-60, MDA-MB 435, SF295 and HCT-8) after 72 h of incubation, and the strain HL-60 showed to be more susceptible to the
substances. Associated with this, eight of the compounds studied, also from the above series were
active, except for MDA-MB 435. Comparison of chemical structures of the studied derivatives and their
activities, it was observed that the presence of two geminal aromatic groups, substituted or not, at the
carbon olefin, in a coplanar conformation is important for the cytotoxic effect of these substances.
Moreover, the presence of protic groups (NH2 and OH) in para position in the upper aromatic ring
structure, present in some substances, also contributed to this activity. Only seven of the studied
derivatives exhibited hemolytic activity on mice erythrocytes at 2%, and the activity is related to the
presence of a nitrogenated side chain (N,N-dimethylpropylamine and / or a quaternary ammonium
salt). The tamoxifen derivative, 2-ferrocenyl-1,1-diphenyl-but-1-ene, was chosen for further studies,
aiming to elucidate its molecular mechanism of action, via assessment of membrane integrity by
propidium iodide incorporation, modification of cell morphology (differential staining by ethidium
bromide/acridine orange and hematoxylin-eosin), evidence of externalization of phosphatidylserine,
quantification of caspases 3 and 7, analysis of the cell cycle and DNA fragmentation, in cell lines HL60. In addition, studies were performed on DNA biosensor and evaluation of antitumor activity in mice
Mus musculus Swiss transplanted with sarcoma 180. Thus, this derivative was able to decrease,
concentration-dependently, the number of viable cells, causing apoptosis, confirmed by analysis of the
cell morphology, activation of caspases 3 and 7, increased DNA fragmentation and externalization of
phosphatidylserine, and the process of necrosis, only at the highest tested concentration. Moreover,
the derivative interfered with the cell cycle, causing accumulation of cells in the G1G0 phase. The
interaction of this derivative only with the double-stranded DNA (biossensor), suggests that its
molecular mechanism of action involves DNA damage, as an intercalant. In vivo, this compound was
also able to promote a decrease of 25% of tumor activity. Therefore, present results reinforce the idea
that the combination of cytotoxic effects caused by the addition of ferrocene in the structure of
tamoxifen is a advantageous strategy in finding new substances with antineoplastic activity.
Keywords: antineoplastic activity, tamoxifen ferrocenil derivatives, mechanism of antitumor
action, hemolytic activity.
Tipo do Trabalho:
Tese
Referência:
Oliveira, Alane Cabral de. Avaliação da atividade antineoplásica de derivados ferrocênicos do tamoxifeno: contribuição para o desenvolvimento de novos fármacos. 2011. 166 f. Tese (Doutorado em 2011) - Universidade Estadual do Ceará, , 2011. Disponível em: Acesso em: 3 de maio de 2024
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