Determinação do potencial antitumoral e estudos de mecanismos de ação de derivados 5-nitrotiofeno-tiossemicarbazônicos

Abstract

Nitro-heterocíclicos e tiossemicarbazonas são compostos que despertam o interesse da comunidade científica por apresentarem importantes propriedades citotóxicas e antineoplásicas, entre outras. Neste sentido, com o presente estudo se propôs a avaliar o potencial antitumoral de nove novos derivados 5-nitrotiofeno-tiossemicarbazônicos em diferentes linhagens de células tumorais humanas, assim como seus possíveis mecanismos de ação associados. Os ensaios de citotoxicidade com o método do MTT [brometo de 3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazólio) frente a sete linhagens de células neoplásicas (HEp-2, HL-60, HT-29, K-562, MCF-7, MOLT-4 e NCIH-292) e células mononucleares do sangue periférico humano utilizando o reagente alamar blue. A análise morfológica foi realizada através de microscopia óptica, por coloração com hematoxilina/eosina. Os estudos de mecanismos de ação foram feitos através dos testes de inibição da topoisomerase II, despolarização de membrana mitocondrial e análise do ciclo celular. O estudo de docking foi realizado usando o sitio ativo da enzima Ribonucleotídeo Redutase, PDB id: 4X3V com auxílio do programa Autodock. Os resultados dos testes de citotoxicidade, revelaram que oito compostos foram capazes de promover a inibição do crescimento celular com percentual superior a 80% em pelo menos uma das linhagens avaliadas, com destaque para o composto LNN-05 que exibiu citotoxicidade frente ao maior número de linhagens com valores de CI50 entre 0,5 e 1,9 μg/mL. No teste do Alamar Blue, os derivados avaliados apresentaram CI50 > 4,0 μg/mL em células saudáveis, mostrando-se menos tóxicos que a doxorrubicina. Os testes de atividade hemolítica em eritrócitos humanos também indicaram ausência de hemólise em 100% para os compostos testados até a concentrações máxima avaliada (250 μg/mL). A avaliação morfológica por microscopia óptica, demonstrou que as células de K-562 apresentaram características de morte celular por apoptose, quando tratadas com o derivado LNN-05 nas concentrações de 0,7, 1,4 e 2,8 μg/mL. Contudo, os estudos de mecanismo de ação conduzidos com o derivado LNN-05 indicaram que sua atividade não se dá por inibição da enzima topoisomerase II. No entanto, a avaliação do potencial transmembrânico e a análise do ciclo celular evidenciaram que o LNN-05, na concentração de 2,8 μg/mL, causa despolarização mitocondrial em 64,2 ± 2,5%; e indução de parada do ciclo celular na fase G1 em células K-562, na dose de 1,4 μg/mL com acúmulo de 86,1% de células nesta fase. Estudo de docagem molecular indicou que os compostos se ligam à enzima ribonucleotídeo redutase, através dos resíduos Glicina50, Valina51, Treonina52, Metionina14 e principalmente, a Arginina21 e que o melhor ligante potencial é o composto LNN-03 com Evalue = -7,84 Kcal/mol, sendo LNN-05 um dos derivados com menor afinidade de ligação com Evalue = -6,39 Kcal/mol. Com base nesses resultados foi possível identificar que derivados 5-nitrotiofeno-tiossemicarbazônicos possuem promissor potencial citotóxico em células neoplásicas humanas, porém estudos adicionais para elucidação dos possíveis mecanismos de ação ainda necessitam ser conduzidos para completo entendimento de seus modos de ação.