Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Como parte do estudo de bioprospecÃÃo para a identificaÃÃo de compostos com potencial anticÃncer de organismos da costa brasileira, investigamos a citotoxicidade do extrato etanÃlico da esponja marinha Plakortis angulospiculatus, reconhecida como fonte de endoperÃxidos cÃclicos com vÃrias atividades farmacolÃgicas, inclusive citotÃxica. O fracionamento bioguiado do extrato levou ao isolamento de 4 policetÃdeos com anel dihidrofurano (3, 4, 5, 6), endoperÃxidos cÃclicos de 5 (1) e 6 membros (2, 7, 9, 10), incluindo 3 plakortÃdeos inÃditos, 7,8-dihidroplakortÃdeo E (1), 2 e 10, alÃm dos conhecidos, espongosoritina A (5), plakortÃdeo P (9) e derivados. Ao compararmos a citotoxicidade dos dois grupos de compostos em cÃlulas tumorais humanas de cÃlon (HCT-116) e prÃstata (PC-3M), e nÃo tumoral (MRC-5) pelo ensaio do MTT, observamos perfis diferentes de atividade, onde compostos com anel dihidrofurano foram, em geral, menos ativos, e exibiram citotoxicidade tempo-dependente, enquanto os plakortÃdeos com anÃis de 6 membros exibiram maior citotoxicidade e efeito independente do tempo de incubaÃÃo. Os mecanismos de aÃÃo citotÃxicas dos compostos 2, 3, 5, 7 e 9 foram investigados usando cÃlulas HCT-116. Estudos com citometria de fluxo indicaram reduÃÃo da densidade celular acompanhado de reduÃÃo de cÃlulas com membrana Ãntegra nas maiores concentraÃÃes testadas, com exceÃÃo do composto 2. AnÃlises do ciclo celular indicaram que 3 e 5 induziram bloqueio de G0/G1, enquanto 2, 7 e 9 causaram bloqueio na fase G2/M, com presenÃa de figuras mitÃticas e efeito independente da polimerizaÃÃo de microtÃbulos, demonstrada por microscopia confocal. A avaliaÃÃo de 2 e 9 em linhagem tumoral de mama (MCF-7) nÃo revelou mudanÃas no ciclo celular, porÃm, aumentou a fragmentaÃÃo de DNA, um indicativo de morte celular por apoptose. AtravÃs do teste de azul de tripan, verificamos um sinergismo entre plakortÃdeo P (9) e ciclosporina A, um inibidor da enzima calcineurina, demonstrado pela diminuiÃÃo de mais de 80% da viabilidade das cÃlulas HCT-116, quando comparado Ãs cÃlulas tratadas somente com plakortÃdeo P (9) ou com ciclosporina A, indicando um possÃvel envolvimento de vias de sinalizaÃÃo dependentes de cÃlcio no efeito exercido pelo plakortÃdeo P. / As part of a bioprospecting study to identify compounds from marine organisms with anticancer potencial compounds from the brazilian coast, we investigated the cytotoxicity of an ethanolic extract derived from the marine sponge Plakortis angulospiculatus, widely known as a source of cyclic endoperoxides with various pharmacological activities, including cytotoxic. The bioguided fractionation of the extract led to the isolation of 4 polyketides with a dihydrofuran ring (3, 4, 5, 6), 5- (1) and 6- membered cyclic endoperoxides (2, 7-10), including three new plakortides, 7,8-dihydroplakortide E (1), 2 and 10, and known compounds such as spongosoritin A (5), plakortide P (9). To compare the cytotoxicity of both groups in human tumor cells of colon (HCT-116), prostate (PC-3M) and non-tumor (MRC-5) by the MTT assay, we observed different activity profiles, as compounds that contained a dihydrofuran ring were generally less activeand displayed a time-dependent activity. Six membered cyclic plakortides, on the other hand, exhibited greater cytotoxicity and time-independent effect. The modes underlying the cytotoxic actions of 2, 3, 5, 7, and 9 were further investigated using HCT-116 cells. Flow cytometry studies demonstrated cell density reduction accompanied by a reduction in membrane integrity at higher concentrations, with the exception of 2. Further inspection through cell cycle analyses indicated that 3 and 5 induced blockage at G0/G1. To the contrary, 2, 7 and 9 delivered a G2/M arrest and presence of mitotic figures, however this effect was independent of microtubule polymerization, as demonstrated by confocal microscopy. The evaluation of plakortides 2 and 9 on breast cancer cell line (MCF-7) revealed no changes on cell cycle, but increased DNA fragmentation, indicating cell death by apoptosis. Using the trypan blue assay, we verified a synergistic effect between plakortide P (9) and cyclosporin A, a calcineurin inhibitor, which induced a decrease of over 80% in viability of HCT-116 cells when compared to cells treated only with plakortide P (9) or cyclosporin A, which suggests the involvement of calcium-dependent pathways in the effect presented by plakortide P.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:11628 |
| Date | 19 July 2016 |
| Creators | Evelyne Alves dos Santos |
| Contributors | LetÃcia Veras Costa-Lotufo, Paula Christine Jimenez, FlÃvia Almeida Santos, OtÃlia DeusdÃnia Loiola Pessoa, JanaÃna Serra Azul Monteiro Evangelista, Ãverson Miguel Bianco |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Farmacologia, UFC, BR |
| 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 UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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