Biological activity of the compound trans-[Ru(NO)Cl(cyclam)](PF6)2 in the proliferation/migration of endothelial cell and platelet adhesion

Orientador: Marta Helena KriegerDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: O óxido nítrico (NO) é um agente biológico multifuncional que vem sendo alvo de diversos estudos. A sua capacidade de promover a reendotelização ou inibir a formação da neointima após injúria vascular é reconhecida nos últimos anos devido a sua eficácia em atuar na proliferação e na migração de células endoteliais, bem como na sua capacidade de inibir a adesão e agregação plaquetária. A neointima intra-stent pode ser combatida com o desenvolvimento de stents eluidores de drogas (SED). Os nitrosilos complexos de rutênio se destacam dentre os doadores de NO, devido a sua capacidade de liberar o NO de forma controlada e incorporados a veículos. Este estudo se propôs padronizar as condições de cultivo das células endoteliais umbilicais humana (HUVEC) "saudáveis", verificar a margem de segurança do composto trans-[Ru(NO)Cl(cyclam)](PF6)2, nomeado Ru(cyclam)NO, em células HUVEC por meio de ensaios de citotoxicidade, verificar sua capacidade de promover proliferação/migração celular e a inibição da adesão de plaquetas humanas, e, também verificar a biocompatibilidade deste composto quando incorporados em plataformas de aço. Expressão de proteínas fenotípicas da célula endotelial foi utilizada para padronização de cultivo de HUVEC. A concentração de 0,5mM foi definida como ótima nas condições experimentais. A ação do composto foi caracterizada pelas respostas de manutenção da proliferação (incorporação de timidina triciada - 3HT) e no aumento da migração celular (ensaio transwell), entretanto foi capaz de reduzir as ações estimulatórias do fator de crescimento epidermal (EGF). A citotoxicidade do complexo e das plataformas de incorporação foi determinada por ensaio de redução do 3-brometo de 4,5-dimetil-2-tiazolil-2,5-difenil-tetrazólio (MTT). Em relação ao nitroprussiato de sódio (SNP) a toxicidade induzida pelo composto nas concentrações de 0,5mM a 2,0mM foi reduzida, mesmo na maior concentração após 24 horas de exposição (MTT: 59% ± 4,42). O complexo mostrou ser capaz de reduzir a adesão ao fibrinogênio de plaquetas humanas ativadas ou não. A biocompatibilidade total das plataformas de inox, matriz de siloxano e matriz de siloxano incorporado com Ru(cyclam) foram demonstradas pelo ensaio de redução de MTT e a funcionalidade pelo ensaio de migração transwell. A margem de segurança do Ru(cyclam)NO e de suas respectivas plataformas de imobilização foram caracterizadas como baixa e ausente citotoxicidade. As avaliações funcionais evidenciaram que o Ru(cyclam)NO manteve a proliferação celular, estimulou a migração das HUVEC e inibiu a adesão de plaquetas humanas. Estas evidências constituem-se de pontos fundamentais para se obter a reendotelizaçãoAbstract: Nitric oxide (NO) is a multifunctional biological agent that has been the subject of several studies. In recent years, its ability to promote re-endothelialization or inhibit neointimal formation after vascular injury is recognized due to its efficacy in stimulates proliferation and migration of endothelial cells, as well as its ability to inhibit platelet adhesion and aggregation. The in-stent neointimal can be prevented with the development of drug-eluting stents (DES). Nitrosyl ruthenium complexes highlighted from the NO donors, due to their ability to release NO in a controlled manner and incorporated into vehicles. This study aimed to: 1) standardize the cultivation conditions of " healthy " human umbilical endothelial cells (HUVEC); 2) verify the safety margin of the compound trans - [Ru(NO)Cl(cyclam)](PF6)2, named Ru(cyclam) O, in HUVEC cells by cytotoxicity assay; 3) determine its ability to promote proliferation/migration cell and inhibition adhesion of human platelets; and also 4) verify biocompatibility of this compound when incorporated in slides. Phenotypic expression of the endothelial cell protein was used to standardize cultured HUVEC. A concentration of 0.5 mM was set to the optimal experimental conditions. The Ru(cyclam)NO action was characterized by responses of the proliferation maintenance (tritiated thymidine incorporation - 3HT ) and migration cell increased (transwell assay), however was able to reduce the stimulatory actions of epidermal growth factor (EGF). The cytotoxicity of the compound and its incorporation slides was determined by reduction of 3- bromide, 4,5-dimethyl -2-thiazolyl -2 ,5 -diphenyl tetrazolium bromide (MTT). In relation to sodium nitroprusside (SNP), Ru(cyclam)NO showed reduced toxicity from 0.5 mM to 2.0 mM, even at the highest concentration that was 59% ± 4.42 of the cell viability. The Ru(cyclam)NO was shown to reduce adhesion to fibrinogen of human platelets activated or not. The total biocompatibility of stainless slide with siloxane matrix and siloxane matrix incorporated with Ru(cyclam)NO were demonstrated by MTT reduction assay and their functionality by transwell migration assay. The safety margin of Ru(cyclam)NO and their respective slide incorporated were characterized as low or absent cytotoxicity, respectively. Functional evaluations showed that the Ru(cyclam)NO maintained cell proliferation and stimulated the migration of HUVEC, well as well, inhibited adhesion of human platelets. These obtained evidences are key points to get the re-endothelializationMestradoFisiologiaMestra em Biologia Funcional e Molecula