Mecanismos de citotoxicidade de derivados de tacrina em linhagem tumoral humana de glioblastoma

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Farmácia, Florianópolis, 2017.Entre os tumores que acometem o Sistema Nervoso Central (SNC), os gliomas são os mais frequentes. O glioblastoma é o tipo de glioma mais comum e agressivo. Além disso, é muito resistente às terapias existentes, visto que mesmo sob tratamento, os pacientes atingem sobrevida média de um ano. Na busca por terapias mais eficientes, novas moléculas estão sendo desenhadas. Para cânceres do sistema nervoso, como o glioblastoma, moléculas que tem a capacidade de atravessar a barreira hematoencefálica, por apresentarem as propriedades físico-químicas adequadas, atendem ao principal requisito. Neste sentido, a tacrina foi indicada para este estudo e modificações foram realizadas na estrutura da molécula. Entre as modificações de sucesso tem-se a inclusão de anéis espiro-heterociclos na tacrina, resultando em seis derivados. Estas moléculas foram testadas quanto à atividade citotóxica utilizando para isso uma linhagem celular de glioblastoma (SF295). Como objetivo, pretendeu-se avaliar o efeito citotóxico de derivados de tacrina em linhagem celular de glioblastoma (SF295), bem como o mecanismo de morte celular envolvido. Os derivados de tacrina mostraram-se mais ativos do que a temozolomida, visto que os compostos são mais citotóxicos para as células tumorais do que para as células não tumorais. Observou-se ainda que os compostos induziram morte celular por apoptose e/ou necrose. Adicionalmente, foi observado aumento das atividades das caspases -3, -8, -9 e -12, indicando que possivelmente o tipo de morte celular predominante seja a apoptose. Foi observado também que alguns dos derivados de tacrina aumentaram a formação de espécies reativas de oxigênio, bem como diminuíram o potencial de membrana mitocondrial, sugerindo que estresse oxidativo e danos mitocondriais podem estar envolvidos no mecanismo de morte induzido por algumas moléculas. Além disso, os derivados de tacrina possuíram ação sobre proteínas relacionadas ao glioblastoma como p53, HLA-DR, BAF-47, beta-catenina, IBA-1, MAP2c, olig-2 e IDH1, sendo estas consideradas bons alvos para o tratamento deste tipo de câncer. Portanto, através destes resultados, conclui-se que os derivados de tacrina apresentaram resultados promissores e a utilização deles no desenvolvimento de novos fármacos para o tratamento do glioblastoma pode ser satisfatória.Abstract : Among tumors affecting the Central Nervous System (CNS), gliomas are the most frequent, accounting for 80% of all cases of malignancy among tumors in the brain and CNS. Glioblastoma is the most common and aggressive glioma, characterized by brain invasion capability. In addition, the disease is very resistant to therapies currently employed, since even under treatment, which mainly consists in surgery and chemotherapy with temozolomide, patients achieve a median survival of one year. In the search for more efficient therapies, new molecules are being drawn. For nervous system cancers, such as glioblastoma, molecules that have the capability to cross blood-brain barrier are optimal. Considering the former information, tacrine was chosen for this study, since the drug is used in Alzheimer's disease treatment and molecule's struture has modified. Among successful modifications made to be tested in this work was the inclusion of spiro-heterocyclic rings, resulting in six derivatives. Cytotoxic activity of tacrine derivatives was assayed using glioblastoma cell line (SF295). The objective was to evaluate the cytotoxic effect of derivatives on SF295, as well as the related mechanism of cell death. Between tacrine derivatives and temozolomide's effects, tacrine derivatives are more effective. This conclusion was based on the fact that compounds were selective for tumor cells, unlike temozolomide. Cell death by apoptosis and/or necrosis was observed as general mechanism of the compounds. Additionally, increased caspases -3, -8, -9 and -12 activities were observed, indicating that the predominant type of cell death was apoptosis. Additional ocurrance are some tacrine derivatives increased reactive oxygen species formation, as well as decreased mitochondrial membrane potential. These results suggest that oxidative stress and mitochondrial damage may be involved in cell death mechanism induced by some of the molecules. In addition, tacrine derivatives acted on several glioblastoma-related proteins, considered adequated targets for glioblastoma treatment, including p53, HLA-DR, BAF-47, beta-catenin, IBA-1, MAP2c, olig-2 and IDH1. Through these results, tacrine derivatives are presented as promising molecules to the development of new drugs for glioblastoma treatment could be indicated