Mechanisms involved in the induction of cell death by desacetilnemorona in colorectal cancer cells

The desacetylnemorone (HCRH) is an abietane diterpene with para-quinone ring in its structure, and then classified as a tanshinone that are often described by their broad spectrum of biological activities. The diterpene HCRH was isolated and identified for the first time in 1971 from roots of plants of the genus Salvia, however its biological activity has not been yet fully characterized. The aim of this study was to evaluate the anticancer potential of desacetylnemorone isolated from the roots of the plant Hyptis carvalhoi. The present study evaluated the cytotoxic potential of the diterpene HCRH in several tumor and normal cell lines using the MTT assay and its possible mechanism of action. After 72 hours of incubation, the tested compound showed IC50 values ranging from 3.91 to 32.01 µM in colon tumor (HCT-116) and leukemic (HL-60) cells, respectively. While for normal cells IC50 values ranged from 35.68 µM in V-79 to higher than 72 µM in 3T3-L1 and PBMC cells. In colon tumor cells (HCT-116), the diterpene showed antiproliferative potential of time-dependent manner, leading to increased number of cells in the G0/G1 phase of the cell cycle and a substantial decrease in DNA synthesis. These effects were accompanied by changes in the levels of cyclins and CDKs, in addition to the increase in the levels of proteins p21waf1/cip1 and p27kip1, independent of p53 activation. Among the initial events induced by diterpene HCRH are the generation of reactive oxygen species (ROS) and the induction of DNA damage with subsequent activation of death pathways. Thus, we can suggest that desacetylnemorone has potent antiproliferative activity associated with ROS generation leading to DNA damage, which prevents cell cycle progression and drive cells to the process of death by apoptosis and autophagy.A desacetilnemorona (HCRH) é um diterpeno abietano com anel para-quinona em sua estrutura, sendo então classificada como tanshinona que são frequentemente descritas pelo seu amplo espectro de atividades biológicas. O diterpeno HCRH foi isolado e identificado pela primeira vez em 1971 a partir das raízes de plantas do gênero Salvia, no entanto sua atividade biológica ainda não havia sido descrita previamente. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial anticâncer da desacetilnemorona isolada das raízes da planta Hyptis carvalhoi. O presente estudo avaliou o potencial citotóxico do diterpeno HCRH em várias linhagens de células tumorais e normais pelo teste do MTT e seu possível mecanismo de ação. Após 72 horas de incubação, o composto testado apresentou valores de CI50 que variaram de 3,91 a 32,01 µM em células tumorais de cólon (HCT-116) e leucêmicas (HL-60), respectivamente. Enquanto que para células normais esses valores foram de 35,68 µM para a linhagem V-79 e maiores que 72 µM para linhagens 3T3-L1 e CMSP. Em células tumorais de cólon (HCT-116), o diterpeno mostrou potencial antiproliferativo de maneira tempo-dependente, induzindo aumento do número de células na fase G0/G1 do ciclo celular e uma diminuição expressiva da síntese de DNA. Esses efeitos foram acompanhados por alterações nos níveis de ciclinas e CDKs, além do aumento nos níveis das proteínas p21waf1/cip1 e p27kip1, independente da ativação de p53. Dentre os eventos iniciais induzidos pelo diterpeno HCRH estão a geração de espécies reativas de oxigênio (EROs) e a indução de dano ao DNA, com posterior ativação das vias de morte. Com isso podemos sugerir que a desacetilnemorona apresenta potente atividade antiproliferativa que provavelmente se inicia com a geração de EROs levando ao dano de DNA, o que impede a progressão do ciclo celular e encaminha as células aos processos de morte por apoptose e autofagia