Avaliação da citotoxicidade de moduladores da neurotransmissão glutamatérgica, atorvastatina e guanosina, em células de glioma humano A172

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Florianópolis, 2017.Gliomas são tumores altamente agressivos e malignos, de ocorrência no Sistema Nervoso Central. As baixas taxas de sobrevida são relacionadas à alta capacidade proliferativa, migratória e invasiva e consequente resistência a drogas. Dentre os fármacos mais utilizados está a Temozolomida (TMZ). A TMZ é um agente alquilante, eficaz na terapia de diversas neoplasias, entretanto mecanismos de resistência a esse composto acarretam em prognósticos ruins. Assim, o estudo de compostos citotóxicos é substancialmente importante para compreender os mecanismos da doença e o estudo de novas terapias. A Guanosina (GUO) e a Atorvastatina (ATOR) já demonstraram ter potencial modulatório sobre o sistema glutamatérgico. Sendo este um sistema importante no desenvolvimento dos gliomas, compostos que o modulem podem ter potencial citotóxico sobre as células de glioma. Dessa maneira, investigou-se: 1. O potencial citotóxico da ATOR em células de glioma A172 e o efeito desta em processos do desenvolvimento do glioma; 2. O potencial citotóxico da GUO em células de glioma A172, o efeito dela nos processos de desenvolvimento do glioma e mecanismos envolvidos nesse efeito. Os resultados revelam que a ATOR apresenta efeito citotóxico às células de glioma, ainda, ATOR não apresenta efeito citotóxico a astrócitos em concentração similar. ATOR reduz a migração e a proliferação celular do glioma. ATOR induz aumento nos níveis de apoptose e a co-incubação com TMZ acarreta em uma potenciação deste efeito. A ATOR aumenta a presença de organelas vesiculares ácidas, indicando aumento da autofagia. Além disso, a inibição de receptores de glutamato foi capaz de prevenir parcialmente o efeito citotóxico da ATOR, demonstrando uma possível interação desta estatina com tais receptores na indução do efeito citotóxico. A GUO também demonstrou efeito citotóxico e redução da migração das células de glioma nos mesmos níveis que a TMZ. GUO reduziu a proliferação celular em células de glioma. GUO não alterou os níveis de apoptose, contudo a co-incubação com TMZ mostrou um efeito sinérgico. Esta sinergia foi também observada na diminuição do potencial de membrana mitocondrial e na indução de dano ao DNA. O aumento da liberação de glutamato observado por TMZ foi prevenido com a co-incubação com GUO. A inibição dos receptores de adenosina A1 ou A2A levou a um bloqueio parcial do efeito citotóxico da GUO. Assim sendo, esta tese contribuiu para demonstrar o efeito antitumoral da ATOR e da GUO, bem como elucidar alguns dos mecanismos de ação envolvidos neste efeito.Abstract : Gliomas are a group of tumors considered the most aggressive and malignant type, occurring in the Central Nervous System. Low patients overall survival rates are related to high proliferative, migratory and invasive behavior of these cells and drug resistance. Among the drugs most used to treat this disease is Temozolomide (TMZ). TMZ is an alkylant agent that demonstrated efficacy on several neoplasias treatment, however resistance mechanism to TMZ lead to bad prognoses. In this way, the study of compounds that show cytotoxic potencial is considerably relevant to understand the disease mechanisms and to enable the study of new therapies. Guanosine (GUO) and Atorvastatin (ATOR) have already been shown modulatory potential on glutamatergic system of neurotransmission. As this system is so important to glioma development, modulating drugs may show cytotoxic potential against glioma cells. Thus we investigated: 1. ATOR cytotoxic potential to human A172 glioma cells and its effects on development glioma processes. 2. GUO cytotoxic potential to human A172 glioma cells, it effects on development glioma processes and signaling pathways involved. ATOR showed cytotoxic effect to glioma cells in similar levels to TMZ. ATOR did not show cytotoxic effect to normal astrocytes. ATOR decreased migration and proliferation of glioma cells, similarly to TMZ levels. ATOR increases apoptosis and ATOR plus TMZ potentiates this effect. ATOR also increases acid vesicular organelles, indicating induction of autophagy. Furthermore, the ionotropic and metabotropic glutamate receptors inhibition partially prevents ATOR cytotoxic effect, suggesting a possible interaction between ATOR and glutamate receptors on ATOR cytotoxic effect. GUO also showed cytotoxic effects and reduces migration similar to TMZ levels to human A172 glioma cells. GUO decreases cell proliferation of glioma cells, and this effect is abolished when GUO and TMZ are co-incubated. GUO do not change apoptosis, nonetheless GUO+TMZ show synergistic effect in increasing apoptosis. The same effect was observed on decreasing mitochondrial membrane potential and DNA damage induction. GUO does not change glutamate release. TMZ increases glutamate release and this is prevented by GUO+TMZ co-incubation. A1 or A2A adenosine receptors inhibition partially blockade GUO cytotoxic effect. The A1R and A2AR blockade reduces cell viability and the A1R inhibition and A2AR activation do not change cell viability or GUO effect. Therefore, this study contributed to unravel the ATOR and GUO antitumoral effect as well as elucidate some of the mechanism involved in this effect