Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Tem sido descrito que o acúmulo de mutações em proto-oncogenes e genes supressores de tumor contribui para o direcionamento da célula à carcinogênese. Na maioria dos casos de câncer, as células apresentam proliferação descontrolada devido a alterações na expressão e/ou mutações de ciclinas, quinases dependentes de ciclinas e/ou inibidores do ciclo celular. Os tumores sólidos figuram entre o tipo de câncer mais incidente no mundo, sendo a quimioterapia e/ou hormônio-terapia, radioterapia e cirurgia os tratamentos mais indicados para estes tipos de tumores. Entretanto, o tratamento quimioterápico apresenta diversos efeitos colaterais e muitas vezes é ineficaz. Portanto, a busca por novas moléculas capazes de conter a proliferação destas células e com baixa toxicidade para o organismo se faz necessário. Este trabalho teve por objetivo avaliar a ação antitumoral in vitro de um novo composto sintético, a pterocarpanoquinona LQB118, sobre algumas linhagens tumorais humanas de alta prevalência e estudar alguns dos seus mecanismos de ação. As linhagens tumorais estudadas neste trabalho foram os adenocarcinomas de mama (MCF7) e próstata (PC-3), e carcinoma de pulmão (A549). A citotoxicidade foi avaliada pelo ensaio do MTT e a proliferação celular pela contagem de células vivas (exclusão do corante azul de tripan) e análise do ciclo celular (citometria de fluxo). A expressão gênica foi avaliada por RT-PCR e a apoptose foi avaliada por condensação da cromatina (microscopia de fluorescência-DAPI), fragmentação de DNA (eletroforese) e marcação com anexina V (citometria de fluxo). Das linhagens tumorais testadas, a de próstata (PC3) foi a que se mostrou mais sensível ao LQB 118, e em função deste resultado, os demais experimentos foram realizados com esta linhagem tumoral. O efeito citotóxico do LQB 118 se mostrou tempo e concentração dependente. Esta substância inibiu a proliferação celular e prejudicou a progressão do ciclo celular, acumulando células nas fases S e G2/M. Buscando esclarecer os mecanismos desta ação antitumoral, demonstrou-se que o LQB 118 inibe a expressão do mRNA do fator de transcrição c-Myc e das ciclinas D1 e B1, e induz a apoptose de tais células tumorais. Em suma, o LQB 118 é capaz de inibir a proliferação das células tumorais de próstata, alterando a expressão do mRNA de alguns genes reguladores do ciclo celular, resultando em interrupção do ciclo celular e indução de apoptose, indicando este composto como um potencial candidato a futuro medicamento no tratamento do câncer de próstata. / It has been reported that accumulation of mutation on proto-oncogenes and tumor suppressor genes directs cells to carcinogenesis. In most described cancer, cells display uncontrolled proliferation due to altered expression or mutations of cyclins, cyclin-dependent kinases and cell cycle inhibitors. The solid tumors are the most common cancer type in world. Chemotherapy and/or hormone-therapy, radiotherapy and surgery are the suitable treatment for this disease. However, chemotherapy has been shown several side effects and often ineffective. Therefore, the search for new molecules with antitumoral activity low cytotoxicity is needed. The aim of this work was to evaluate the in vitro antitumoral effects of a new synthetic compound, the pterocarpanquinone LQB 118, on tumor cell lines of high prevalence in the world and to study some mechanisms of action. Tumor cell lines of breast (MCF7), lung (A549) and prostate (PC3) were cultivated at RPMI medium with 10% of serum fetal bovine. The cytotoxicity was evaluated by MTT assay and the cell proliferation by cell counting (trypan blue exclusion) and cell cycle analysis (flow cytometry). Apoptosis was evaluated by chromatin condensation (fluorescence microscopy with DAPI), DNA fragmentation (electrophoresis) and annexin-V and iodide propidium staining. Gene expression was studied by RT-PCR. As LQB 118 (5 g/ml) induced cytotoxic effect mainly on prostate tumor cells, further experiments were then performed only with this tumor cell line. The LQB 118 cytotoxic effects were time and concentration-dependent. Furthermore, this substance inhibited cell proliferation and promoted cell cycle arrest, increasing cell number in S and G2/M phases. Studying the mechanisms of the LQB 118 antitumoral action, it was demonstrated that this substance inhibited the mRNA expression of the transcription factor c-Myc, cyclin D1 and cyclin B1 and also induced apoptosis of PC3. Concluding, LQB 118 impairs prostate tumor cells proliferation due to altered mRNA expression of some cell cycle regulator genes, resulting in cell cycle arrest and apoptosis induction, suggesting this compound as a good candidate for a future drug in prostate cancer treatment.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Tem sido descrito que o acúmulo de mutações em proto-oncogenes e genes supressores de tumor contribui para o direcionamento da célula à carcinogênese. Na maioria dos casos de câncer, as células apresentam proliferação descontrolada devido a alterações na expressão e/ou mutações de ciclinas, quinases dependentes de ciclinas e/ou inibidores do ciclo celular. Os tumores sólidos figuram entre o tipo de câncer mais incidente no mundo, sendo a quimioterapia e/ou hormônio-terapia, radioterapia e cirurgia os tratamentos mais indicados para estes tipos de tumores. Entretanto, o tratamento quimioterápico apresenta diversos efeitos colaterais e muitas vezes é ineficaz. Portanto, a busca por novas moléculas capazes de conter a proliferação destas células e com baixa toxicidade para o organismo se faz necessário. Este trabalho teve por objetivo avaliar a ação antitumoral in vitro de um novo composto sintético, a pterocarpanoquinona LQB118, sobre algumas linhagens tumorais humanas de alta prevalência e estudar alguns dos seus mecanismos de ação. As linhagens tumorais estudadas neste trabalho foram os adenocarcinomas de mama (MCF7) e próstata (PC-3), e carcinoma de pulmão (A549). A citotoxicidade foi avaliada pelo ensaio do MTT e a proliferação celular pela contagem de células vivas (exclusão do corante azul de tripan) e análise do ciclo celular (citometria de fluxo). A expressão gênica foi avaliada por RT-PCR e a apoptose foi avaliada por condensação da cromatina (microscopia de fluorescência-DAPI), fragmentação de DNA (eletroforese) e marcação com anexina V (citometria de fluxo). Das linhagens tumorais testadas, a de próstata (PC3) foi a que se mostrou mais sensível ao LQB 118, e em função deste resultado, os demais experimentos foram realizados com esta linhagem tumoral. O efeito citotóxico do LQB 118 se mostrou tempo e concentração dependente. Esta substância inibiu a proliferação celular e prejudicou a progressão do ciclo celular, acumulando células nas fases S e G2/M. Buscando esclarecer os mecanismos desta ação antitumoral, demonstrou-se que o LQB 118 inibe a expressão do mRNA do fator de transcrição c-Myc e das ciclinas D1 e B1, e induz a apoptose de tais células tumorais. Em suma, o LQB 118 é capaz de inibir a proliferação das células tumorais de próstata, alterando a expressão do mRNA de alguns genes reguladores do ciclo celular, resultando em interrupção do ciclo celular e indução de apoptose, indicando este composto como um potencial candidato a futuro medicamento no tratamento do câncer de próstata. / It has been reported that accumulation of mutation on proto-oncogenes and tumor suppressor genes directs cells to carcinogenesis. In most described cancer, cells display uncontrolled proliferation due to altered expression or mutations of cyclins, cyclin-dependent kinases and cell cycle inhibitors. The solid tumors are the most common cancer type in world. Chemotherapy and/or hormone-therapy, radiotherapy and surgery are the suitable treatment for this disease. However, chemotherapy has been shown several side effects and often ineffective. Therefore, the search for new molecules with antitumoral activity low cytotoxicity is needed. The aim of this work was to evaluate the in vitro antitumoral effects of a new synthetic compound, the pterocarpanquinone LQB 118, on tumor cell lines of high prevalence in the world and to study some mechanisms of action. Tumor cell lines of breast (MCF7), lung (A549) and prostate (PC3) were cultivated at RPMI medium with 10% of serum fetal bovine. The cytotoxicity was evaluated by MTT assay and the cell proliferation by cell counting (trypan blue exclusion) and cell cycle analysis (flow cytometry). Apoptosis was evaluated by chromatin condensation (fluorescence microscopy with DAPI), DNA fragmentation (electrophoresis) and annexin-V and iodide propidium staining. Gene expression was studied by RT-PCR. As LQB 118 (5 g/ml) induced cytotoxic effect mainly on prostate tumor cells, further experiments were then performed only with this tumor cell line. The LQB 118 cytotoxic effects were time and concentration-dependent. Furthermore, this substance inhibited cell proliferation and promoted cell cycle arrest, increasing cell number in S and G2/M phases. Studying the mechanisms of the LQB 118 antitumoral action, it was demonstrated that this substance inhibited the mRNA expression of the transcription factor c-Myc, cyclin D1 and cyclin B1 and also induced apoptosis of PC3. Concluding, LQB 118 impairs prostate tumor cells proliferation due to altered mRNA expression of some cell cycle regulator genes, resulting in cell cycle arrest and apoptosis induction, suggesting this compound as a good candidate for a future drug in prostate cancer treatment.

Submitted by Anderson Silva (avargas@icict.fiocruz.br) on 2012-11-27T11:46:56Z No. of bitstreams: 1 edezio_f_cunhajunior_ioc_bcm_0046_2011.pdf: 1328543 bytes, checksum: 6f45369f40d42516302f4eecaec5409c (MD5) / Made available in DSpace on 2012-11-27T11:46:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 edezio_f_cunhajunior_ioc_bcm_0046_2011.pdf: 1328543 bytes, checksum: 6f45369f40d42516302f4eecaec5409c (MD5) Previous issue date: 2011 / Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil. / A leishmaniose é, ainda hoje, uma doença negligenciada, estando entre os agravos prioritários do programe de pesquisa sobre doenças da pobreza da Organização Mundial da Saúde (TDR/OMS). Além de não haver vacinas disponíveis, a terapia é baseada em medicamentos injetáveis que causam sérios efeitos colaterais, tornando o tratamento inviável para muitos países endêmicos. Fica evidente, então, a necessidade e urgência do desenvolvimento de novos medicamentos eficazes, seletivos, de baixo custo e, de preferência, de administração oral. A LQB-118 e seus análogos surgiram da união de dois grupos de moléculas bioativas, os pterocarpanos e as quinonas, formando as naftopterocarpanoquinonas, que vem demonstrando atividade leishmanicida. Neste trabalho avaliamos a atividade in vitro e in vivo do protótipo mais promissor. A LQB-118 demonstrou atividade leishmanicida em promastigotas de diferentes espécies de Leishmania, tanto do novo mundo como do velho mundo. No tratamento da leishmaniose cutânea em modelo murino, mostrou-se eficaz, tanto no tratamento subcutâneo por vias de administração sistêmica, oral e intraperitoneal. Ensaios bioquímicos indicaram que a LQB-118 induz um aumento expressivo da atividade de redutases mitocondriais nas primeiras horas, com concomitante aumento da produção de espécies reativas de oxigênio (ERO) pelos parasitos. Juntos, esses resultados indicaram que a LQB-118 é um protótipo seletivo, atuando primariamente sobre a mitocôndria dos parasitos, com atividade in vivo por via oral, o que a credencia como uma potencial candidata a fármaco.(AU) / Leishmaniasis is still today a neglected disease, and it is among the priorities of the research program on diseases of poverty of World Health Organization (TDR/WHO). There is no available vaccine and the treatment is based on injectable drugs that cause serious side effects, which is unaffordable for several endemic countries. It is evident, then, the need and urgency of developing new selective, inexpensive, effective drugs, preferably orally delivered. LQB-118 and its analogues have emerged from the union of two groups of bioactive molecules, pterocarpans and quinones, forming the naphthopterocarpanoquinones, which have shown leishmanicidal activity. In this study, the in vitro and in vivo activity of the most promising prototype is demonstrated. The LQB-118 showed antileishmanial activity in promastigotes of different species of Leishmania, both of new as the old world. LQB-118 has shown to be effective in treatment of cutaneous leishmaniasis in a murine model by subcutaneous, oral, and intraperitoneal routes. Biochemical assays indicate that the LQB-118 induces an expressive enhancement of mitochondrial reductases activity in the early hours of incubation, which is paralleled with enhancement of reactive oxygen species (ROS) production by the parasites. Altogether, these results indicate that LQB-118 is a selective lead compound, acting primarily on the parasite mitochondria, orally active in murine model, what qualifies it as a potential drug candidate.