Avaliação da morte celular induzida por flavonas em células HepG2 e identificação de novos inibidores de ABCG2

Resumo: O Carcinoma hepatocelular (CHC) está entre os tumores com pior prognóstico e a quimioterapia disponível não é eficaz. A quimoresistencia esta associada com o fenótipo MDR (resistência a múltiplas drogas), o qual envolve, principalmente, a superexpressão de transportadores ABC na membrana plasmática de células tumorais. Neste trabalho foram abordadas duas estratégias de investigação: (i) identificação de compostos naturais que induzem morte em células de hepatocarcinoma humano (HepG2) e (ii) identificação de inibidores de ABCG2 (um dos transportadores ABC envolvidos na resistência a quimioterapia) em células que superexpressam este transportador. Os efeitos das flavonas (flavona e apigenina) foram avaliados em células de hepatoma humano (HepG2). A flavona induziu morte em células HepG2 sem alteração dos níveis de espécies reativas de oxigênio (EROs) e ainda foi capaz de induzir um aumento na expressão das principais enzimas antioxidantes (CuZnSOD, MnSOD e Gred). O provável mecanismo de morte celular induzido pela flavona em células HepG2 também não envolve a via mitocondrial, pois não induziu liberação de citocromoc no citosol e nem alterou o potencial de membrana mitocondrial, sugerindo um mecanismo via receptor de morte. A apigenina, por sua vez, induziu morte celular com aumento dos níveis de EROs, sendo que a catalase teve um papel central neste efeito. O tratamento de células HepG2 com a apigenina levou a uma diminuição nos níveis de mRNA da catalase, que consequentemente resultou em diminuição na atividade enzimática. Quando realizado um co-tratamento de apigenina e catalase exógena foi observada uma proteção parcial da morte celular induzida pela apigenina, sugerindo o envolvimento de EROs (especialmente H2O2). Desta forma, os resultados indicam que flavonas hidroxiladas, como a apigenina, apresentam um mecanismo diferente na indução de morte celular que o induzido pela flavona (anel sem substituinte) e que esta classe de flavonóides é promissora para estudos adicionais visando o tratamento do CHC. Quanto ao transportador ABCG2, foi observado que a hispidulina (representante das flavonas) inibe o transporte de mitoxantrona por este transportador, porém apresentou baixa afinidade. Adicionalmente, foram identificadas três classes de potentes inibidores específicos de ABCG2: as chalconas, cromonas e estilbenos. De uma série de 44 chalconas (e análogos), foram identificados vários substituintes e posições importantes para inibição de ABCG2, permitindo fazer um modelo molecular de relação estrutura-atividade (3D-QSAR). Seis chalconas apresentaram um IC50 abaixo de 0,5 ?M e completa inibição de ABCG2. Dentre estas, duas apresentaram baixa citotoxicidade, tornando-se potencias candidatos para testes in vivo. Baseados em dados anteriores obtidos com as acridonas (outra classe de inibidores específicos de ABCG2) foi possível chegar as cromonas, as quais foram identificadas nesse trabalho como inibidores específicos de ABCG2. As cromonas não são transportadas por ABCG2, apresentam alta afinidade, além de baixa citotoxicidade (IC50 de 0,11 ?M para a cromona 6g). Essas características das cromonas (tendo como principal representante a cromona 6g) as tornam os melhores inibidores de ABCG2 já descrito em ensaios in vitro. A terceira classe identificada como inibidora de ABCG2 nesse trabalho foi a dos estilbenos, que também apresentaram uma alta afinidade para inibir ABCG2 (estilbeno 9 = IC50 de 0,16 ?M), entretanto, essa classe de compostos não apresentou uma inibição completa (máximo de inibição de 75%). Observou-se também diferenças no mecanismo de inibição quando comparado a inibidores de referência como o GF120918. Para finalizar, foi possível provar a existência de diferentes sítios de inibição em ABCG2 e que estes sítios são diferentes do sítio de transporte, sendo que o mecanismo de inibição é não-competitivo e promovido através de mudanças conformacionais. Com estes resultados, foi desenvolvido um modelo posicionando inibidores que bloqueiam parcialmente e completamente o transporte de substratos por ABCG2.