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Título: Policetídeos citotóxicos da esponja marinha Plakortis angulospiculatus
Título em inglês: Citotoxic poliketides from marine sponge Plakortis angulospiculatus
Autor(es): Santos, Evelyne Alves dos
Orientador(es): Costa-Lotufo , Letícia Veras
Palavras-chave: Crambe (Esponja)
Policetídeos
Toxicidade
Data do documento: 19-Jul-2016
Citação: SANTOS, E. A. ; COSTA-LOTUFO, L. V. (2016)
Resumo: Como parte do estudo de bioprospecção para a identificação de compostos com potencial anticâncer de organismos da costa brasileira, investigamos a citotoxicidade do extrato etanólico da esponja marinha Plakortis angulospiculatus, reconhecida como fonte de endoperóxidos cíclicos com várias atividades farmacológicas, inclusive citotóxica. O fracionamento bioguiado do extrato levou ao isolamento de 4 policetídeos com anel dihidrofurano (3, 4, 5, 6), endoperóxidos cíclicos de 5 (1) e 6 membros (2, 7, 9, 10), incluindo 3 plakortídeos inéditos, 7,8-dihidroplakortídeo E (1), 2 e 10, além dos conhecidos, espongosoritina A (5), plakortídeo P (9) e derivados. Ao compararmos a citotoxicidade dos dois grupos de compostos em células tumorais humanas de cólon (HCT-116) e próstata (PC-3M), e não tumoral (MRC-5) pelo ensaio do MTT, observamos perfis diferentes de atividade, onde compostos com anel dihidrofurano foram, em geral, menos ativos, e exibiram citotoxicidade tempo-dependente, enquanto os plakortídeos com anéis de 6 membros exibiram maior citotoxicidade e efeito independente do tempo de incubação. Os mecanismos de ação citotóxicas dos compostos 2, 3, 5, 7 e 9 foram investigados usando células HCT-116. Estudos com citometria de fluxo indicaram redução da densidade celular acompanhado de redução de células com membrana íntegra nas maiores concentrações testadas, com exceção do composto 2. Análises do ciclo celular indicaram que 3 e 5 induziram bloqueio de G0/G1, enquanto 2, 7 e 9 causaram bloqueio na fase G2/M, com presença de figuras mitóticas e efeito independente da polimerização de microtúbulos, demonstrada por microscopia confocal. A avaliação de 2 e 9 em linhagem tumoral de mama (MCF-7) não revelou mudanças no ciclo celular, porém, aumentou a fragmentação de DNA, um indicativo de morte celular por apoptose. Através do teste de azul de tripan, verificamos um sinergismo entre plakortídeo P (9) e ciclosporina A, um inibidor da enzima calcineurina, demonstrado pela diminuição de mais de 80% da viabilidade das células HCT-116, quando comparado às células tratadas somente com plakortídeo P (9) ou com ciclosporina A, indicando um possível envolvimento de vias de sinalização dependentes de cálcio no efeito exercido pelo plakortídeo P.
Abstract: As part of a bioprospecting study to identify compounds from marine organisms with anticancer potencial compounds from the brazilian coast, we investigated the cytotoxicity of an ethanolic extract derived from the marine sponge Plakortis angulospiculatus, widely known as a source of cyclic endoperoxides with various pharmacological activities, including cytotoxic. The bioguided fractionation of the extract led to the isolation of 4 polyketides with a dihydrofuran ring (3, 4, 5, 6), 5- (1) and 6- membered cyclic endoperoxides (2, 7-10), including three new plakortides, 7,8-dihydroplakortide E (1), 2 and 10, and known compounds such as spongosoritin A (5), plakortide P (9). To compare the cytotoxicity of both groups in human tumor cells of colon (HCT-116), prostate (PC-3M) and non-tumor (MRC-5) by the MTT assay, we observed different activity profiles, as compounds that contained a dihydrofuran ring were generally less activeand displayed a time-dependent activity. Six membered cyclic plakortides, on the other hand, exhibited greater cytotoxicity and time-independent effect. The modes underlying the cytotoxic actions of 2, 3, 5, 7, and 9 were further investigated using HCT-116 cells. Flow cytometry studies demonstrated cell density reduction accompanied by a reduction in membrane integrity at higher concentrations, with the exception of 2. Further inspection through cell cycle analyses indicated that 3 and 5 induced blockage at G0/G1. To the contrary, 2, 7 and 9 delivered a G2/M arrest and presence of mitotic figures, however this effect was independent of microtubule polymerization, as demonstrated by confocal microscopy. The evaluation of plakortides 2 and 9 on breast cancer cell line (MCF-7) revealed no changes on cell cycle, but increased DNA fragmentation, indicating cell death by apoptosis. Using the trypan blue assay, we verified a synergistic effect between plakortide P (9) and cyclosporin A, a calcineurin inhibitor, which induced a decrease of over 80% in viability of HCT-116 cells when compared to cells treated only with plakortide P (9) or cyclosporin A, which suggests the involvement of calcium-dependent pathways in the effect presented by plakortide P.
Descrição: SANTOS, E. A. Policetídeos citotóxicos da esponja marinha Plakortis angulospiculatus. 2016. 115 f. Tese (Doutorado em Farmacologia) - Faculdade de Farmácia, Odontologia e Enfermagem, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/20541
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