Compostos de cobre(II) dinucleares, contendo ligantes nitrogenados, foram preparados, caracterizados por diversas técnicas espectroscópicas (UV/Vis, IV e EPR) e tiveram sua reatividade frente a células melanomas (B16F10 e TM1) verificada. Estes compostos são miméticos da tirosinase, enzima contendo em seu sítio ativo dois íons de cobre, presente em bactérias, plantas, animais e humanos, sendo responsável pela oxidação de fenóis a catecóis e destes às correspondentes quinonas. São enzimas relacionadas também à melanogênese, isto é, síntese de melanina, com formação de polímeros eumelanina e feomelanina, responsáveis pela pigmentação de nossa pele, olhos e cabelos. Os compostos mononucleares correspondentes foram também preparados e estudados, para efeito de comparação. Os resultados indicaram que os complexos dinucleares são mais ativos, tanto como miméticos da tirosinase, quanto em relação à citotoxicidade frente a melanomas, que os análogos mononucleares, mostrando que a estrutura é um fator determinante de ambas as atividades biológicas aqui estudadas. Ensaios de interação com as biomoléculas DNA e albumina humana (HSA) através de espectroscopia de UV/Vis e dicroísmo circular (CD) respectivamente, também foram realizados e complementaram os estudos. Atividade nuclease significativa foi observada para os complexos dinucleares, em presença de peróxido de hidrogênio, através de ensaios de clivagem em gel de agarose, buscando uma possível elucidação dos mecanismos de ação dos complexos em estudo. / Dinuclear copper(II) complexes with nitrogenated ligands were prepared, characterized by spectroscopic techniques (UV/Vis, IR and EPR) and had their reactivity verified towards melanoma cells (B16F10 and TM1). These compounds are tyrosinase mimics, an enzyme present in bacteria, fungi, animals and humans, capable of catalyzing the oxidation of phenols to catechols, and catechols to the corresponding quinines, and containing two copper ions in its active site. Tyrosinases are also enzymes related to melanogenesis, assisting the formation of eumelanin and pheomelanin polymers, responsible for the colour of our eyes, skin and hair. The corresponding mononuclear copper(II) complexes were also prepared and comparative studies were performed. The results indicated that the dinuclear species are more reactive than the mononuclear ones, both as tyrosinase mimics as in cytotoxicity damage to melanoma cells, showing that the structure of such species is a determining factor of both biological activities. Experiments at the interactions of these complexes with the biomolecule DNA and human serum albumim, were also conducted by UV/Vis and circular dichroism spectroscopies, respectively, and complemented the previous studies. Nuclease activity was also assessed, in the presence of hydrogen peroxide, monitored by cleavage assays in agarose gel, in order to contribute to the elucidation of the mechanisms of action of these complexes

Uma série de três complexos de cobre(II) dinucleares, contendo ligantes nitrogenados e grupos aromáticos (compostos 2, 4 e 6), foi sintetizada e caracterizada por diversas técnicas espectroscópicas (UV/Vis, IV e EPR). Esses compostos tiveram sua atividade tirosinase avaliada à temperatura ambiente, através da oxidação de L-di-hidroxifenilalanina (L-dopa), e sua citotoxicidade investigada frente a células melanomas, comparada às de complexos análogos de cobre(II) mononucleares (compostos 1, 3 e 5). A influência da luz UVB, que estimula a melanogênese, também foi verificada. A exposição das células à radiação de intensidade (13 ± 2) mJ/cm2 aumentou os danos causados, principalmente em presença das espécies dinucleares. A citotoxicidade dos diferentes complexos foi determinada frente a duas linhagens de melanomas humanos (SKMEL-05 e SKMEL-147), após 24 e 48h de incubação. Células com maior teor de melanina foram mais sensíveis aos efeitos dos complexos. Verificou-se um aumento na porcentagem de células na fase sub-G1 do ciclo celular após tratamento por 24 ou 48h com estes complexos, ao contrário do verificado frente a queratinócitos não tumorais. Testes clonogênicos também indicaram maior atividade do composto (2) contendo dois centros de cobre em sua estrutura, com diminuição significativa no número de células sobreviventes após tratamento. Ensaios complementares mostraram a redução dos íons de cobre(II) nos compostos (1) e (2) em presença de melanina e a formação de espécies reativas de oxigênio (radicais hidroxil e ânions superóxido), através de espectroscopia EPR ou do uso de sondas fluorescentes. Adicionalmente, foi constatado um aumento no nível de vacúolos citoplasmáticos após tratamento com o complexo (2), indicando indução à autofagia, corroborada pelo monitoramento das proteínas LC3 e tubulina, implicadas neste processo de morte celular. Os resultados apontam para a ocorrência de pelo menos dois mecanismos de ação dos complexos frente aos melanomas, por processo apoptótico e autofágico. Indicam ainda que esta reatividade frente a melanomas é fortemente dependente da estrutura dos complexos de cobre, sendo mais significativa para os dinucleares / A series of dinuclear copper(II) complexes containing nitrogen ligands and aromatic groups (compounds 2, 4 and 6), were synthesized and characterized by various spectroscopic methods (UV/Vis, IR and EPR). These complexes had their tyrosinase activity evaluated at room temperature, through the oxidation of L-di-hidroxyphenylalanine (L-dopa), and its cytotoxicity toward melanoma cells investigated, in comparison with the toxicity of the corresponding mononuclear complexes (compounds 1, 3 and 5). The influence of UVB light, that stimulates melanogenesis, was also verified. The exposition of the cells to radiation of intensity (13 ± 2) mJ/cm2, increased the caused damage, especially in the presence of dinuclear species. The cytotoxicity of the different complexes was determined toward two cell lines of human melanomas (SKMEL-05 e SKMEL-147), after 24 and 48h incubation. Cells containing higher leveis of melanin were more sensitive to the effects of the complexes. An increasing in the percentage of cells in the sub-G1 phase of cellular cycle was verified after treatment for 24 or 48h with these complexes. On the contrary, this effect was not observed with non-tumor keratinocytes. Clonogenic tests also indicated higher activity of compound 2 containing two copper centers in its structure, with a significant decrease in the number of survival cells after the treatment. Complementary assays show the reduction of copper(II) ions in complexes (1) and (2), in the presence of melanin, as well as the formation of reactive oxygen species (hydroxyl radicais and superoxide anions) via EPR spectroscopy or the use of fluorescent labels. Further, an increase in the levei of cytoplasmatic vacuoles was verified after treatment with complex (2), indicating induction to autophagy, which was corroborated by monitoring the proteins LC3 and tubulin, implicated in this process of cell death. The results pointed to the occurrence of at least two mechanisms of action of these complexes toward melanomas, apoptotic and autophagic processes. Also, they indicated that the reactivity of the studied compounds is strongly dependent on its structural features, being more remarkable to the dinuclear ones.

Compostos de cobre(II) dinucleares, contendo ligantes nitrogenados, foram preparados, caracterizados por diversas técnicas espectroscópicas (UV/Vis, IV e EPR) e tiveram sua reatividade frente a células melanomas (B16F10 e TM1) verificada. Estes compostos são miméticos da tirosinase, enzima contendo em seu sítio ativo dois íons de cobre, presente em bactérias, plantas, animais e humanos, sendo responsável pela oxidação de fenóis a catecóis e destes às correspondentes quinonas. São enzimas relacionadas também à melanogênese, isto é, síntese de melanina, com formação de polímeros eumelanina e feomelanina, responsáveis pela pigmentação de nossa pele, olhos e cabelos. Os compostos mononucleares correspondentes foram também preparados e estudados, para efeito de comparação. Os resultados indicaram que os complexos dinucleares são mais ativos, tanto como miméticos da tirosinase, quanto em relação à citotoxicidade frente a melanomas, que os análogos mononucleares, mostrando que a estrutura é um fator determinante de ambas as atividades biológicas aqui estudadas. Ensaios de interação com as biomoléculas DNA e albumina humana (HSA) através de espectroscopia de UV/Vis e dicroísmo circular (CD) respectivamente, também foram realizados e complementaram os estudos. Atividade nuclease significativa foi observada para os complexos dinucleares, em presença de peróxido de hidrogênio, através de ensaios de clivagem em gel de agarose, buscando uma possível elucidação dos mecanismos de ação dos complexos em estudo. / Dinuclear copper(II) complexes with nitrogenated ligands were prepared, characterized by spectroscopic techniques (UV/Vis, IR and EPR) and had their reactivity verified towards melanoma cells (B16F10 and TM1). These compounds are tyrosinase mimics, an enzyme present in bacteria, fungi, animals and humans, capable of catalyzing the oxidation of phenols to catechols, and catechols to the corresponding quinines, and containing two copper ions in its active site. Tyrosinases are also enzymes related to melanogenesis, assisting the formation of eumelanin and pheomelanin polymers, responsible for the colour of our eyes, skin and hair. The corresponding mononuclear copper(II) complexes were also prepared and comparative studies were performed. The results indicated that the dinuclear species are more reactive than the mononuclear ones, both as tyrosinase mimics as in cytotoxicity damage to melanoma cells, showing that the structure of such species is a determining factor of both biological activities. Experiments at the interactions of these complexes with the biomolecule DNA and human serum albumim, were also conducted by UV/Vis and circular dichroism spectroscopies, respectively, and complemented the previous studies. Nuclease activity was also assessed, in the presence of hydrogen peroxide, monitored by cleavage assays in agarose gel, in order to contribute to the elucidation of the mechanisms of action of these complexes

Uma série de três complexos de cobre(II) dinucleares, contendo ligantes nitrogenados e grupos aromáticos (compostos 2, 4 e 6), foi sintetizada e caracterizada por diversas técnicas espectroscópicas (UV/Vis, IV e EPR). Esses compostos tiveram sua atividade tirosinase avaliada à temperatura ambiente, através da oxidação de L-di-hidroxifenilalanina (L-dopa), e sua citotoxicidade investigada frente a células melanomas, comparada às de complexos análogos de cobre(II) mononucleares (compostos 1, 3 e 5). A influência da luz UVB, que estimula a melanogênese, também foi verificada. A exposição das células à radiação de intensidade (13 ± 2) mJ/cm2 aumentou os danos causados, principalmente em presença das espécies dinucleares. A citotoxicidade dos diferentes complexos foi determinada frente a duas linhagens de melanomas humanos (SKMEL-05 e SKMEL-147), após 24 e 48h de incubação. Células com maior teor de melanina foram mais sensíveis aos efeitos dos complexos. Verificou-se um aumento na porcentagem de células na fase sub-G1 do ciclo celular após tratamento por 24 ou 48h com estes complexos, ao contrário do verificado frente a queratinócitos não tumorais. Testes clonogênicos também indicaram maior atividade do composto (2) contendo dois centros de cobre em sua estrutura, com diminuição significativa no número de células sobreviventes após tratamento. Ensaios complementares mostraram a redução dos íons de cobre(II) nos compostos (1) e (2) em presença de melanina e a formação de espécies reativas de oxigênio (radicais hidroxil e ânions superóxido), através de espectroscopia EPR ou do uso de sondas fluorescentes. Adicionalmente, foi constatado um aumento no nível de vacúolos citoplasmáticos após tratamento com o complexo (2), indicando indução à autofagia, corroborada pelo monitoramento das proteínas LC3 e tubulina, implicadas neste processo de morte celular. Os resultados apontam para a ocorrência de pelo menos dois mecanismos de ação dos complexos frente aos melanomas, por processo apoptótico e autofágico. Indicam ainda que esta reatividade frente a melanomas é fortemente dependente da estrutura dos complexos de cobre, sendo mais significativa para os dinucleares / A series of dinuclear copper(II) complexes containing nitrogen ligands and aromatic groups (compounds 2, 4 and 6), were synthesized and characterized by various spectroscopic methods (UV/Vis, IR and EPR). These complexes had their tyrosinase activity evaluated at room temperature, through the oxidation of L-di-hidroxyphenylalanine (L-dopa), and its cytotoxicity toward melanoma cells investigated, in comparison with the toxicity of the corresponding mononuclear complexes (compounds 1, 3 and 5). The influence of UVB light, that stimulates melanogenesis, was also verified. The exposition of the cells to radiation of intensity (13 ± 2) mJ/cm2, increased the caused damage, especially in the presence of dinuclear species. The cytotoxicity of the different complexes was determined toward two cell lines of human melanomas (SKMEL-05 e SKMEL-147), after 24 and 48h incubation. Cells containing higher leveis of melanin were more sensitive to the effects of the complexes. An increasing in the percentage of cells in the sub-G1 phase of cellular cycle was verified after treatment for 24 or 48h with these complexes. On the contrary, this effect was not observed with non-tumor keratinocytes. Clonogenic tests also indicated higher activity of compound 2 containing two copper centers in its structure, with a significant decrease in the number of survival cells after the treatment. Complementary assays show the reduction of copper(II) ions in complexes (1) and (2), in the presence of melanin, as well as the formation of reactive oxygen species (hydroxyl radicais and superoxide anions) via EPR spectroscopy or the use of fluorescent labels. Further, an increase in the levei of cytoplasmatic vacuoles was verified after treatment with complex (2), indicating induction to autophagy, which was corroborated by monitoring the proteins LC3 and tubulin, implicated in this process of cell death. The results pointed to the occurrence of at least two mechanisms of action of these complexes toward melanomas, apoptotic and autophagic processes. Also, they indicated that the reactivity of the studied compounds is strongly dependent on its structural features, being more remarkable to the dinuclear ones.