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Previous issue date: 2016-12-05 / In the search for new antineoplastic agents, chalcones, intermediate
compounds in flavonoid biosynthesis, are an interesting group of compounds,
since they present considerable cytotoxic activity against a range of
neoplasms and relatively easy chemical structural modifications. Therefore,
the aim of this study was to analyse the cytotoxic potential of chalcone-type
compounds, and evaluate the mechanisms of cell death triggered by the
most promising prototype on the human mammary adenocarcinoma cell line
MCF-7. To do so, a cytotoxicity assessment of three chalcone-type
(LQFM064, LQFM157 and LQFM178) was carried out using a tetrazolium
salt reduction (MTT) method. Taking into account that LQFM064 was
considered the most promising of the compounds analysed in terms of
cytotoxicity, further tests to elucidate the cell death pathways and to evaluate
the safety profile were carried out. Morphological analysis of the cells was
performed by light microscopy and fluorescence. Cellular apoptosis induction
mechanisms were investigated by analyzing death markers using the flow
cytometry technique. Safety aspects of the compound were also investigated.
Cytotoxicity was analysed using the OECD test method of incorporating the
neutral red dye into murine fibroblast cells (3T3), and using the result of this
assay to predict LD50. Myelotoxic potential was assessed by using the
clonogenic assay of granulocyte macrophage colony-forming units (CFUGM).
The data were analyzed by Analysis of Variance (ANOVA) and a
posteriori by the Tukey test or t-test. The means were considered statistically
significant when P < 0.05. The LQFM 064 prototype was cytotoxic for the
MCF-7 (IC50 = 21 µM) and 3T3 (IC50 = 30 µM) lineages in a concentrationdependent
manner. Treatment of tumor cells with LQFM064 induced
morphological changes suggestive of apoptosis. In addition, several
biochemical alterations indicated cell death by apoptosis, such as: cell cycle
arrest in the G0/G1 phase, the outgrowth of phosphatidylserine, increased
expression of caspases -3/7, -8 and -9, reduced mitochondrial membrane
potential and increased generation of Reactive Oxygen Species (ROS).
Activation of both apoptotic pathways was also seen through modulation of
the proteins involved in the extrinsic and intrinsic pathways. The compound
was myelotoxic to normal bone marrow cells in a concentration-dependent
manner. However, this toxicity was lower for normal than for tumor cells. It
was therefore concluded that the LQFM064 compound triggered alterations
suggestive of apoptosis in MCF-7 tumor cells, and could be considered
promising as an antitumor drug prototype. / Na busca de novos agentes antineoplásicos, as chalconas, compostos
intermediários na biossíntese de flavonoides, representam um grupo de
compostos interessante, uma vez que apresentam atividade citotóxica
marcante contra uma gama de células neoplasicas e ainda relativa facilidade
de modificações químicas estruturais. Sendo assim, o objetivo deste trabalho
foi investigar o potencial citotóxico de compostos análogos de chalconas, bem
como avaliar os mecanismos de morte celular desencadeados pelo protótipo
mais promissor sobre linhagem celular de adenocarcinoma mamário humano,
MCF-7. Para tal, foi realizada triagem de avaliação da citotoxicidade de três
análogos de chalconas (LQFM064, LQFM157 e LQFM178) utilizando método
de redução do sal tetrazólio (MTT). Tendo em vista que o LQFM064 foi
considerado o mais promissor, baseado na citotoxicidade, dentre os compostos
avaliados, foram realizados ensaios posteriores visando à elucidação das vias
de morte celular e da avaliação do perfil de segurança. A análise morfológica
das células foi realizada por microscopia óptica e de fluorescência. Os
mecanismos de indução de apoptose celular foram investigados por meio da
análise de marcadores de morte através da técnica de citometria de fluxo. Foi
ainda investigado, aspectos da segurança do composto. A avaliação da
segurança foi realizada baseada na OECD 129, método de incorporação do
corante vermelho neutro em células de fibroblastos murinos (3T3) e, o
resultado desse ensaio, usado para prever a DL50. A investigação do potencial
mielotóxico foi realizada por ensaio clonogênico de unidades formadoras de
colônias de granulócitos e macrófagos (UFC-GM). Os dados foram analisados
por Análise de Variância (ANOVA) e teste a posteriori de Tukey ou por teste de
t. As médias foram consideradas estatisticamente significativas quando p <
0,05. O protótipo LQFM064 foi citotóxico para a linhagem MCF-7 (CI50 = 21 µM)
e para a linhagem 3T3 (CI50 = 30 µM) de modo concentração-dependente. O
tratamento das células tumorais com o LQFM064 induziu alterações
morfológicas sugestivas de apoptose. Além disso, diversas alterações
bioquímicas indicam morte celular por apoptose tais como: parada do ciclo
celular na fase G0/G1, externalização da fosfatidilserina, aumento na
expressão das caspases -3/7, -8 e -9, redução do potencial de membrana
mitocondrial e aumento na geração de Espécies Reativas de Oxigênio (EROs).
Ademais, observou-se a ativação de ambas as vias apoptóticas por meio da
modulação de proteínas envolvidas nas vias extrínseca e intrínseca. O
composto foi mielotóxico para células normais de medula óssea de forma
concentração-dependente. No entanto, essa toxicidade foi menor para as
células normais, quando comparada as células tumorais. Portanto, conclui-se
que o composto LQFM064 desencadeou alterações sugestivas de apoptose
nas células tumorais MCF-7, podendo ser considerado promissor como
candidato a protótipo de fármaco antitumoral.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/7716 |
| Date | 05 December 2016 |
| Creators | Cabral, Bruna Lannuce Silva |
| Contributors | Valadares, Marize Campos, Valadares, Marize Campos, Leme, Daniela Morais, Cortez, Alane Pereira, Silva , Lorena Maione |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Ciências Farmacêuticas (FF), UFG, Brasil, Faculdade Farmácia - FF (RG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 824936988196152412, 600, 600, 600, 6010281161524209375, 6997636413449754996 |
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