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Previous issue date: 2017-09-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Synthetic mesoionic compounds, belonging to the 1,3-thiazolium-5-thiolate group, have an excellent ability to cross cell membranes and interact with several biological molecules with distinct affinities. The present work aimed to evaluate the antineoplastic potential of new mesoionic compounds of the 1,3-thiazolium-5-thiolate group, with or zinc enrichment, and their possible mechanisms of action. For this, the compounds were initially subjected to chemical characterization by obtaining the calibration curve, ultraviolet and visible spectrophotometry (UV-vis), optical emission spectrometry (ICP-OS), photoluminescence spectroscopy, nuclear magnetic resonance, infrared spectroscopy (FT-IR), X-ray and thermogravimetric analysis (TGA). In vitro experimental studies using cervical carcinoma (HEp-2) cell lines, human rectal colon carcinoma (HT-29), human acute promyelocytic leukemia (HL-60), human mammary adenocarcinoma (MCF7), carcinoma human breast cancer (T-47D), rat breast cancer (4T1) and a lineage of healthy transformed cells of murine peritoneal macrophages (RAW 264.7). For the staining with propidium iodide, in flow cytometry, the cell viability in the HL-60 strain was evaluated. For the mitochondrial depolarization test, rhodamine 123 was used and for the evaluation of the cell death pattern, Annexin V was used. Cell cycle analysis and DNA fragmentation were performed with the Guava® cell cycle kit. Subsequently, RNA extraction with Trizol was obtained, cDNA was obtained with ImProm-II ™ Reverse Transcription System (PROMEGA) and expression analysis of BAX, BCL2, CASPASE 3, CASPASE 9 and GAPDH genes as reference control. The results showed that, considering the time of exposure of the cells to the compounds, the lowest IC50 concentration and the best selectivity index (IS), the mesoionic compounds MIH 2.4Bl [3.5 μg / mL (3.0-4.0)] and MIH 2.4Zn [5.0 μg / mL (4.5-5.5)] showed better activity in the HL-60 cell line, in 48 h time, promoting inhibition of the growth of cancer cells with lower toxicity in healthy cells (RAW 264.7). The compounds promoted mitochondrial depolarization in the tested lineage (HL-60), cell death by apoptosis and cell cycle arrest in G2 phase. However, the tested concentrations of the compounds did not promote DNA fragmentation. Regarding the analysis of gene expression, it was observed that the BAX gene presented significant difference only when compared to the expression in the sample BLC1 (MIH 2.4Bl; 3.5 μg / mL) vs. BLC2 (MIH 2.4Bl; 7.0 μg / mL) (p <0.05) and when comparing the expression of the gene in the sample BLC1 vs. ZNC1 (MIH 2.4Zn; 5.0 μg / mL) (p <0.05). For the BCL2 gene, there was a significant difference when compared to the BLC2 sample. ZNC2 (MIH 2.4Zn; 10.0 μg / mL) (p <0.01) and the ZNC1 sample. ZnC2 (p <0.05). Regarding the expression of CASPASE 3, a significant difference was observed when comparing BLC2 vs. BLC1 (p <0.05). And for CASPASE 9 there was a significant difference when compared to the following samples: BLC1 vs. BLC2 (p <0.001); BLC1 vs. ZNC1, BLC1 vs. ZNC2, BLC1 vs. doxorubicin and BLC1 vs. negative control (p <0.01). The synthetic mesoionic compounds analyzed have a potential antitumor effect as candidates for antineoplastic treatment, allowing the continuity of in vitro and in vivo studies for future preclinical analysis. / Os compostos mesoiônicos sintéticos, que pertencem ao grupo 1,3-tiazólio-5-tiolato, possuem capacidade de atravessar membranas celulares e interagir com diversas moléculas biológicas com afinidades distintas. O presente trabalho teve por objetivo avaliar o potencial antineoplásico de novos compostos mesoiônicos do grupo 1,3-tiazólio-5-tiolato, com ou sem enriquecimento por zinco, e seus possíveis mecanismos de ação. Para tal, os compostos foram inicialmente submetidos à caracterização química através da obtenção da curva de calibração, espectrofotometria de ultravioleta e visível (UV-vis), espectrometria de emissão óptica (ICP-OS), espectroscopia de fotoluminescência, ressonância magnética nuclear (RMN), espectroscopia de infravermelho (FT-IR), raios X e análise termogravimétrica (TGA). Foram desenvolvidos estudos experimentais in vitro, utilizando linhagens celulares de carcinoma de colo de útero (HEp-2), carcinoma de cólon retal humano (HT-29), leucemia promielocítica aguda humana (HL-60), adenocarcinoma mamário humano (MCF7), carcinoma ductal de mama humano (T-47D), câncer de mama de rato (4T1) e uma linhagem de células transformadas de macrófagos murinos peritoneais (RAW 264.7). Pelo ensaio de coloração com o iodeto de propídeo, em citometria de fluxo, avaliou-se a viabilidade celular na linhagem HL-60. Para o teste de despolarização mitocondrial foi utilizada a rodamina 123 e para a avaliação do padrão de morte celular foi utilizada a Anexina V. A análise do ciclo celular e fragmentação do DNA foi realizada com o kit cell cycle Guava®. Posteriormente, foi realizada extração do RNA com Trizol, obtenção do cDNA com o kit ImProm-II™ Reverse Transcription System (PROMEGA) e análise da expressão dos genes BAX, BCL2, CASPASE 3, CASPASE 9 e GAPDH como controle de referência. Os resultados demonstraram que, considerando o tempo de exposição das células aos compostos, a menor concentração obtida da CI50 e o melhor índice de seletividade (IS), os compostos mesoiônicos MIH 2.4Bl [3,5 μg/mL (3,0 – 4,0)] e MIH 2.4Zn [5,0 μg/mL (4,5 – 5,5)] apresentaram melhor atividade na linhagem celular HL-60, no tempo de 48h, promovendo inibição do crescimento de células cancerígenas com menor toxicidade em células saudáveis (RAW 264.7). Os compostos promoveram a despolarização mitocondrial na linhagem testada (HL-60), a morte celular por apoptose e parada do ciclo celular na fase G2. Contudo, as concentrações testadas dos compostos não promoveram fragmentação do DNA. Com relação à análise da expressão dos genes, observou-se que o gene BAX apresentou diferença significativa somente quando comparados a expressão na amostra BLC1 (MIH 2.4Bl; 3,5 μg/mL) vs. BLC2 (MIH 2.4Bl; 7,0 μg/mL) (p<0,05) e quando comparados a expressão do gene na amostra BLC1 vs. ZNC1 (MIH 2.4Zn; 5,0 μg/mL) (p<0,05). Para o gene BCL2, houve diferença significativa quando comparados a amostra BLC2 vs. ZNC2 (MIH 2.4Zn; 10,0 μg/mL) (p<0,01) e a amostra ZNC1 vs. ZNC2 (p<0,05). Em relação à expressão da CASPASE 3, observou-se diferença significativa ao comparar as amostras BLC2 vs. BLC1 (p<0,05). E para a CASPASE 9 houve diferença significativa quando comparadas as seguintes amostras: BLC1 vs. BLC2 (p<0,001); BLC1 vs. ZNC1, BLC1 vs. ZNC2, BLC1 vs. doxorrubicina e BLC1 vs. controle negativo (p<0,01). Os compostos mesoiônicos sintéticos analisados apresentam potencial efeito antitumoral como candidatos ao tratamento antineoplásico, permitindo a continuidade dos estudos in vitro e in vivo para futura análise pré-clínica.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2:tede2/7172 |
| Date | 18 September 2017 |
| Creators | MACÊDO, Jamilly Lopes de |
| Contributors | GOMES FILHO, Manoel Adrião, MAIA, Maria de Mascena Diniz, ATHAYDE FILHO, Petrônio Filgueiras de, AGUIAR, Jaciana dos Santos, MILITÃO, Gardenia Carmen Gadelha |
| Publisher | Universidade Federal Rural de Pernambuco, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia (Renorbio), UFRPE, Brasil, Rede Nordeste de Biotecnologia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRPE, instname:Universidade Federal Rural de Pernambuco, instacron:UFRPE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 7794227690756777355, 600, 600, 600, 600, -8104576588452276421, 6209957791494323825, 2075167498588264571 |
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