Evaluation of oxysterols cytotoxic potential as a therapeutic strategy

Resistência a múltiplas drogas (MDR) é um fenômeno multifatorial que causa falha na quimioterapia em pacientes e é caracterizado pela resistência cruzada a uma ampla variedade de drogas com estrutura e mecanismos de atuação diferentes. A terapia contra câncer tradicionalmente utiliza a citotoxicidade como estratégia de tratamento, assumindo que a destruição das células do tumor aperfeiçoa o potencial de sobrevivência do paciente. 7-cetocolesterol (7KC) é um dos principais produtos da auto-oxidação do colesterol, através da adição de um radical cetona no carbono 7. Diversos trabalhos descreveram o potencial citotóxico do 7KC mas, até o momento, nenhum estudo caracterizou 7KC como agente quimiosensibilizador. No presente estudo, foi avaliado o efeito de 7KC na viabilidade celular e fenótipo MDR das linhagens celulares de leucemia mielóide crônica K562 e Lucena (uma linhagem celular resistente a múltiplas drogas induzida pela exposição continua a vincristina). Foi observado que 7KC pode causar redução da viabilidade celular em células K562 e também em células MDR Lucena, por meio de apoptose com exposição de fosfatidilserina, envolvimento das caspases 3/7 e 8 e despolarização da membrana mitocondrial. Ao mesmo tempo, 7KC pode reduzir o fenótipo MDR em linhagem Lucena com a diminuição da expressão de MDR1 e maior acúmulo intracelular de daunorubicina e rodamina 123. Além disso, a co-incubação das linhagens celulares em associação a quimioterápicos mostrou uma maior redução da viabilidade celular, em relação ao seu uso isolado. Com a análise por espectrometria de massas para quantificação de proteínas livres de marcadores do efeito de 7KC sobre a linhagem MDR Lucena foi possível identificar a alteração na expressão de proteínas relacionadas ao tRNA, fatores de elongamento, proteínas ribossomais, fosfatases proteicas, ATP sintases, enzimas Redox, proteínas \"Heat shock\", proteossomos, NEDDilação proteica, Stat3, MAPK 1, Anexina 1, histonas e ribonucleossomaThe multidrug-resistant (MDR) phenotype is multifactorial, related to the poor outcome patients treated with chemotherapeutic drugs, it contributes to the overall clinical resistance. Cytotoxicity has been frequently employed as a strategy towards cancer therapy. 7-Ketocholesterol is one of the main products of cholesterol autoxidation and several studies described its great cytotoxic potential in a variety of cell models. At the present study, 7KC effect on cell viability and MDR phenotype was accessed in K562 lineage, a CML cell model, and its MDR counterpart Lucena. Cell viability reduction was observed, together with apoptosis characterized by phosphatidylserine exposure, caspases 3/7 and 8 activation and mitochondrial membrane potential decrease. Besides, 7KC downregulates MDR1 expression in Lucena cell lines, promoting intracellular drug accumulation. Moreover, 7KC co-incubation with both Daunorubicin and Vincristin promoted a reduction of cell viability compared to the use of each drug alone. Additionally, label free mass spectrometry protein quantification of Lucena MDR cell line treated with 7KC allowed the identification and change of expression of elongation factors, ribosomal proteins, protein phosphatases, Redox enzymes, heat shock proteins, protein NEDDylation, Stat3, MAPK1, Annexin 1, histones and ribonucleossom