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Título: Avaliação in vitro do potencial citotóxico de quatro análogos de benzotiazóis
Título em inglês: In vitro evaluation of the cytotoxic potential of four analogs benzothiazoles
Autor(es): Vieira, Gabriella Cunha
Orientador(es): Moraes Filho , Manoel Odorico de
Palavras-chave: Benzotiazóis
Apoptose
Data do documento: 2011
Citação: VIEIRA, G. C. (2011)
Resumo: Benzotiazóis são compostos com anel benzeno ligados ao anel tiazol, que apresentam atividade antitumoral significante. Devido à alteração de ligações químicas de moléculas ser um método comum para desenho de fármacos em química medicinal e uma técnica útil para o desenvolvimento de novos medicamentos, a síntese de Benzotiazóis substituídos apresentou muita vantagem para o tratamento de tipos específicos de câncer. No presente estudo foi avaliado o potencial citotóxico de quatro análogos de benzotiazóis substituídos frente a linhagens tumorais e não tumorais. Os resultados demonstraram que todos os análogos apresentaram atividade citotóxica, porém o composto 1 (CI50 = 1,65µM) foi escolhido para dar continuidade aos ensaios por ser protótipo dos demais, e o composto 3 (CI50 = 1,01µM) foi escolhido por apresentar maior citotoxicidade quando comparado aos demais e ainda por apresentar uma seletividade para linhagem não tumoral avaliada, células mononucleadas do sangue periférico humano (CMSPH). Foi então realizada uma série de ensaios in vitro, onde se buscou esclarecer os efeitos envolvidos nessa atividade citotóxica. A linhagem HL60 foi a escolhida para dar continuidade ao restante dos experimentos por ser a linhagem mais sensível à exposição dos compostos. Nos ensaios de viabilidade foi observado uma redução no número de células viáveis já na concentração de 1µM para o composto 1 (56,54% células viáveis, p<0,001) e para o composto 3 (38,45% células viáveis, p<0,001). A morfologia das células HL-60 avaliadas através do uso da coloração May-Grünwald-Giemsa revelou morte celular com características de apoptose que ainda foi confirmado com ensaio da coloração diferencial de laranja de acridina e brometo de etídio (LA/BE), onde foi considerada estatisticamente significante a partir da concentração de 2µM do composto 1, com 79,92% (p<0,001) de células com características de apoptose e para o composto 3 na concentração de 1µM com 28,86% (P<0,001). Nos ensaios de citometria de fluxo foi revelado que, quando tratados com os compostos, as células HL60 promoviam a externalização da fosfatidil serina no qual na concentração de 1µM foi considerado estatisticamente significante para o composto 1 (12,38% de células em apoptose, p<0,001) e para o composto 3 (42,67%, p<0,001). Foi obervado ainda que os compostos ativam caspase 8 (via extrínseca), com 21,78% (P<0,001) de células em apoptose para o composto 1 (2µM) e 47,5% (p<0,001) para o composto 3 (1µM); ativaram também caspase 9 (intrínseca), com 17,10% (p<0,001) de células em apoptose para o composto 1 (1µM) e 33,55% (p<0,001) para o composto 3 (1(P<0,001)M); e conseqüentemente ativaram as caspases 3 e 7, envolvidas no processo final da morte celular por apoptose, com 30,05% (p<0,001) de células em apoptose para o composto 1 (2µM) e 53,19% (p<0,001) para o composto 3 (1µM). Foi observada intensa fragmentação de DNA em células tratadas com ambos os compostos, onde já na concentração de 1µM foi observado 23,13% (p<0,001, composto 1) e 61,02% (p<0,001, composto 3) de DNA fragmentado. Os composto não foram capazes de induzir a formação de espécies reativas de oxigênio (EROs) e ou causar danos diretos ou indiretos à fita de DNA. Conclui se que ambos podem ser considerados como moléculas com potencial citotóxico, destacando o composto 3 por sua maior citotoxicidade e seletividade. E ainda, esses dados reforçam a importância de sintetizar e estudar análogos sintéticos com atividades cada vez mais seletivas para o tratamento do câncer.
Abstract: Benzothiazole are compounds consisted of a benzene ring with a thiazole ring that present significant anticancer activity, especially the fenil substituted. Due to molecular modeling, a common method for drug design in medicinal chemistry and a useful technique for the development of new drugs, the substituted synthesis of Benzothiazole presented great advantage for the treatment of specific types of cancer. In the present study it was evaluated the cytotoxic potential of four of synthetic benzothiazole analogues with malignant and non malignant cell lines. The results demonstrated that all the tested analogues presented cytotoxic activity, however compound 1 (CI50 = 1,65µM) was chosen to give continuity to the assays because it is the prototype of the others, and compound 3 (CI50 = 1,01µM) was chosen due to its higher cytotoxicity compared to the others and for presenting a selectivity towards malignant cell line when compared to a non malignant cell line, peripheral mononuclear blood cells(PMBC). A series of assays was then carried out in vitro, where it aimed to clarify effects involved in this cytotoxic activity. The cell line HL60 was chosen to conduct the experiments for it was the most sensitive cell line to the exposure of compounds. In the viability assay a reduction in the number of viable cells was observed in the concentration of 1µM for compound 1 (56.54% viable cells, p < 0.001) and compound 3 (38.45% viable cells, p< 0.001). The morphology of HL-60 cells evaluated with the use of the May-Grünwald-Giemsa dye showed cellular death with characteristics of apoptosis which was further confirmed with the orange acridine and ethidium bromide differential count assay (LA/BE), where it was considered statistically significant from the concentration of 2µM for compound 1, with 79,92% (p< 0.001) of cells with characteristics of apoptosis and for compound 3 in the concentration of 1µM with 28,86% (P< 0.001). In the flow cytometry assays it was observed that, when treated with the tested compounds, HL60 cells promoted the externalização of phosphatidyl serine in which in the concentration of 1µM it was considered statistically significant for compound 1 (12.38% of cells in apoptosis, p< 0.001) and for compound 3 (42.67%, p< 0.001). It was observed that the compounds activated caspase 8 (Extrinsic pathway), with 21,78% (P< 0.001) of cells with characteristics of apoptosis for compound 1 (2µM) and 47.5% (p< 0.001) for compound 3 (1µM); they also activated caspase 9 (intrinsic pathway), with 17,10% (p< 0.001) of cells with characteristics of apoptosis for compound 1 (1µM) and 33.55% (p< 0.001) for compound 3 (1µM); consequently, it was activated caspases 3 and 7, involved in the final process of apoptosis, with 30,05% (p< 0.001) of cells with characteristics of apoptosis for compound 1 (2µM) and 53.19% (p< 0.001) for compound 3 (1µM). Intense DNA fragmentation was observed in cells treated with the tested compounds, where in the concentration of 1µM it was observed 23.13% (p 0.001<, composition 1) and 61.02% (p 0.001<, composition 3) of fragmented DNA. The compounds were not able to generate reactive oxygen species (ROS) and cause direct or indirect damage to the DNA strand. In conclusion, both tested compounds can be considered as molecules with cytotoxic potential, highlighting compound 3 for its slightly higher cytotoxicity and selectivity. These data strengthen the importance to synthesize and to study synthetic compounds with more selective activities for the treatment of cancer.
Descrição: VIEIRA, Gabriella Cunha. Avaliação in vitro do potencial citotóxico de quatro análogos de benzotiazóis. 2011. 103 f. Dissertação (Mestrado em Farmacologia) - Universidade Federal do Ceará. Faculdade de Medicina, Fortaleza, 2011.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/2354
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