Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Introduction: manganese dependent superoxide dismutase (SOD2), is an important antioxidant
enzyme, superoxide dismutase to anion produced in mitochondria in hydrogen peroxide, which in turn
is catalyzed by glutathione peroxidase (GPX) into water and oxygen. Although be crucial for healthy
cell, the role of SOD2 in cancer is highly controversial because in some kinds of cancers this enzyme
exhibits a marked antitumor activity, while in others have a pro-tumor role. Previous investigations
involving a polymorphism in codon 16 of SOD2 gene in which there is an exchange of a valine with an
alanine (Val16Ala-SOD2) have associated increased efficiency of enzyme SOD2 at high risk of some
cancers. However, in certain types of tumors, such as colorectal cancer are conflicting results. Studies
suggest that high levels in tumor cells SOD2 colorectal cancers are associated with tumor
progression. Perhaps this difficulty in defining the role of SOD2 in colorectal cancer biology is linked to
great influence of environmental factors on the gastrointestinal system, especially the diet. For this
reason, the development of an unbalance pharmacological model to investigate the role of
superoxide-anion imbalance hydrogen peroxide (Superoxide Anion Hydrogen Peroxide imbalance,
AS-HP) in colorectal cancer may be relevant. Objective: This study investigated the in vitro effect of
drug-AS-HP imbalance caused by exposure to paraquat and the porphyrin in the viability and
proliferative rate of commercial line of colorectal cancer cells (HT-29) and the response of these cells
to chemotherapy oxaliplatin. The study also assessed the effect of AS-HP unbalance in the
modulation of the expression of apoptotic genes, cell cycle and oxidative in HT-29 cells. Methods. HT-
29 obtained from American Type Cell Culture Collection (ATCC) were grown in DMEM, 10% fetal
bovine serum, 1% antibiotic and antifungal in an oven with 5% CO2 and 37 ° C temperature. After 24
h the transfer of cells to 96-well plates at a concentration of 10 5 cells per well were exposed to these
concentrations of 0.1 uM paraquat which is a superoxide-generating molecule or porphyrin which is a
molecule with a similar effect SOD2 enzyme. Part of the cells was treated with oxaliplatin at a
concentration of 20um and the other not. The effect on the viability, cell proliferation, cell cycle,
apoptosis and modulation of genes of the cell cycle, apoptosis and oxidative metabolism (SOD1,
SOD2, CAT, GPX, Caspase 3, Caspase 8, BAX, BCL-2 and P53colocar the name gene) was also
evaluated. Assays were done in triplicate and compared by analysis of variance followed via test post
hoc Tukey. Results: pharmacological imbalance AS-HP obtained via exposure of colorectal cancer
cells to paraquat and porphyrin changed the standard of viability, cell cycle and in the modulation of
gene expression. Both paraquat as nna porphyrin concentration 0.1 uM reduced the viability and
proliferation rate of HT-29 cells. However, this effect was more pronounced in cells exposed to
paraquat. The action of oxaliplatin was enhanced by the presence of paraquat when analyzed, the
mortality rate, apoptosis, cell proliferation rate. Paraquat tamém induced cell cycle interruption phases
S and G2 / M Any paraquat as porphyrin were able to modulate differentially markers of oxidative
metabolism and expression of genes investigated. However, the results were quite heterogeneous.
This heterogeneity may be associated with chromosomal instability in cancer cells that have high levels, and varied mutational. Conclusion: The results confirm the hypothesis that the AS-HP
unbalance acts on the biology of colorectal cancer, and in particular increased levels of superoxide,
not only increase the mortality rate but also inhibit cell proliferation enhancing so antitumor action of
oxaliplatin. These results may be clinically relevant in the construction of pharmaceutical and / or
nutritional strategies as the use of vitamins and other dietary supplements which operate in AS-HP
sheet and to assist in the successful chemotherapeutic treatment of disease. / Introdução: a superóxido dismutase dependente de manganês (SOD2), é uma importante enzima
antioxidante, que dismuta o ânion superóxido produzido na mitocôndria em peróxido de hidrogênio,
que por sua vez é catalisado pela glutationa peroxidase (GPX) em água e oxigênio. Apesar de ser
crucial para a célula saudável, o papel da SOD2 no câncer é bastante controverso, pois em alguns
tipos de neoplasias apresenta uma clara ação antitumoral, enquanto que em outras tem um papel pró
tumoral. Investigações prévias envolvendo um polimorfismo no códon 16 do gene da SOD2 no qual
ocorre uma troca de uma valina por uma alanina (Val16Ala-SOD2), têm associado maior eficiência da
enzima SOD2 com risco elevado de alguns tipos de câncer. Entretanto, em certos tipos de tumores,
como o câncer colorretal os resultados são conflitantes. Estudos sugerem que os níveis elevados de
SOD2 em células de tumores colorretais estão associados com a progressão do tumor.
Possivelmente esta dificuldade em definir o papel da SOD2 na biologia do câncer colorretal esteja
vinculado a grande influência de fatores ambientais sobre o sistema gastrointestinal, com destaque a
dieta. Por este motivo, o desenvolvimento de um modelo farmacológico de desbalanço para investigar
o papel do desbalanço ânion superóxido-peroxido de hidrogênio (Superoxide Anion Hydrogen
Peroxide imbalance, AS-HP) no câncer colorretal pode ser considerado relevante. Objetivo:
investigar o efeito in vitro do desbalanço farmacológico do AS-HP causado pela exposição ao
paraquat e a porfirina na viabilidade e taxa proliferativa da linhagem comercial de células de câncer
colorretal (HT-29) e na resposta destas células ao quimioterápico oxaliplatina. O estudo também
avaliou o efeito do desbalanço AS-HP na modulação da expressão de genes apoptóticos, do ciclo
celular e oxidativos nas células HT-29. Métodos. Células HT-29 obtidas da American Type Culture
Collection (ATCC) foram cultivadas em meio DMEM, 10% de soro bovino fetal, 1% de antibióticos e
antifúngicos em estufa com CO2 a 5% e temperatura de 37oC. Após 24 h da transferência das células
para placas de 96 poços na concentração de 10 5 células por poço, estas foram expostas a
concentração de 0,1 uM de paraquat, que é uma molécula geradora de superóxido, ou de porfirina,
que é uma molécula com efeito similar a enzima SOD2. Parte das células foi tratada com oxaliplatina
na concentração de 20uM e outra não. O efeito na viabilidade, proliferação celular, ciclo celular,
apoptose, e na modulação dos genes do ciclo celular, apoptose e metabolismo oxidativo (β-actina,
SOD1, SOD2, CAT, GPX, Caspase 3, Caspase 8, BAX, BCL-2 e P53) também foram avaliados. Os
ensaios foram realizados em triplicatas e comparados por análise de variância de uma via seguido de
teste post hoc de Tukey. Resultados: o desbalanço farmacológico AS-HP obtido via exposição das
células de câncer colorretal ao paraquat e porfirina alterou o padrão de viabilidade, ciclo celular e na
modulação da expressão gênica. Tanto o paraquat quanto a porfirina na concentração 0,1 uM
diminuíram a viabilidade e a taxa de proliferação das células HT-29. No entanto, este efeito foi mais
pronunciado em células expostas ao paraquat. A ação da oxaliplatina foi potencializada pela
presença do paraquat quando foram analisadas a taxa de mortalidade, apoptose, taxa de proliferação
celular. O paraquat também induziu interrupção do ciclo celular nas fases S e G2 / M. Tanto o
paraquat quanto a porfirina foram capazes de modular diferencialmente marcadores do metabolismo
oxidativo e a expressão dos genes investigados. Entretanto, os resultados foram bastante
heterogêneos. Esta heterogeneidade pode estar relacionada com a instabilidade cromossômica de
células tumorais que apresentam níveis mutacionais altos e variados. Conclusão: os resultados obtidos corroboram a hipótese de que o desbalanço AS-HP age sobre a biologia do câncer colorretal,
e que em especial o aumento nos níveis de superóxido, não só aumentam a taxa de mortalidade mas
também inibem a proliferação celular, potencializando assim, a ação antitumoral da oxaliplatina. Estes
resultados podem ser clinicamente relevantes na construção de estratégias farmacológicas e/ou
nutricionais, como um adjuvante ao tratamento o uso de vitaminas ou outros suplementos dietéticos,
que atuem no balanço AS-HP e que auxiliem no sucesso do tratamento quimioterápico da doença.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/9025 |
| Date | 16 February 2016 |
| Creators | Azzolin, Verônica Farina |
| Contributors | Cruz, Ivana Beatrice Mânica da, Bauermann, Liliane de Freitas, Bica, Claudia Giuliano |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Farmacologia, UFSM, BR, Farmacologia |
| 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:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 201000000000, 400, 500, 300, 300, 300, 0b5fcfe0-b017-4163-80e2-17c110fbcf01, 9a3e2331-8293-46fc-a5b7-5bfc2de0de72, f89660ad-570e-4c5a-95c8-8554d6a59731, b013a08e-c6c6-4bbd-b823-a19a27e3c61c |
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