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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/37721| Tipo: | Tese |
| Título: | Derivado do carvacrol com propriedades antitumorais via modulação de canais de sódio dependentes de voltagem |
| Autor(es): | Vasconcelos, Aliny Pereira de |
| Orientador: | Araújo, Demetrius Antonio Machado de |
| Coorientador: | Dantas, Bruna Braga |
| Orientador: | Gomes, Eneas Ricardo de Morais |
| Orientador: | Rebouças, Julio Santos |
| Orientador: | Cibulski, Samuel Paulo |
| Resumo: | Na patologia do câncer os canais iônicos desempenham um papel importante nos processos de regulação da proliferação, iniciação e progressão tumoral. Canceres com alta expressão de canais de sódio dependentes de voltagem tendem a ter uma maior capacidade metastática, a exemplo dos neuroblastomas. Os produtos naturais, derivados de plantas, têm se destacado no ramo da química medicinal, com relação às suas propriedades medicinais intrínsecas. A exemplo do carvacrol que além de modular canais iônicos possui atividade antitumoral. Assim, inspirado no produto natural carvacrol para a síntese de seus derivados, este estudo propôs investigar o potencial antitumoral de derivados semissintéticos do carvacrol com atividade sobre os canais de sódio dependentes de voltagem subtipo 1.7 (Nav1.7). Para isso foi avaliado o efeito de doze compostos Derivados do Carvacrol (DC) por meio da técnica de Patch Clamp, sendo realizadas medições de corrente de Nav1.7 (INav1.7) em células CHO-hNav1.7. Destacando-se o composto DC6 com melhor efeito, apresentando CI50 de 39,26 μM para o bloqueio de Nav1.7. A toxicidade do DC6 foi avaliada em náuplios de Artemia salinas e a avaliação toxicológica comportamental foi realizada em camundongos Swiss por meio do teste de Irwin, o composto apresentou baixa toxicidade em ambos os modelos experimentais. O efeito citotóxico do DC6 foi avaliado pelo método de redução do MTT nas linhagens de neuroblastoma, SH-SY5Y, Neuro-2A, IMR-32 e SH-EP, apresentando valores de CI50 para os tempos de 24 h de 23,36 μM, 26,29 μM, 0,35 μM e 50 μM respectivamente. Nas linhagens não tumorais HUVEC e L929 a CI50 do composto foi maior que 100 μM em ambos os tipos celulares. Em concentrações sub-tóxicas o DC6 apresentou atividade antiproliferativa em neuroblastomas. O ensaio de migração celular foi realizado a fim de verificar o efeito do composto DC6 sobre a motilidade de células SH-SY5Y, em que a taxa de migração celular foi reduzida no tempo de 48 h. A fim de correlacionar o bloqueio de Nav1.7 com a redução da migração celular apresentada pelo DC6, avaliou-se a migração em células CHO-hNav1.7 na presença do DC6 e de 300 nM de Tetrodotoxina (TTX). A taxa de migração celular após 72h de incubação com 300 nM de TTX foi de 42,79% e para 8 μM do DC6 foi de 34,59%. Indicando que a redução na migração celular observada com o tratamento do DC6 ocorre majoritariamente via bloqueio de Nav1.7. Para avaliação do mecanismo de morte celular foi realizado o teste de indução da apoptose por citometria de fluxo em neuroblastomas, em que o DC6 promoveu a indução da morte celular de forma concentração dependente, via apoptose tardia e necrose. A análise morfológica por microscopia de fluorescência foi realizada na linhagem SH-SY5Y e após 24 h de incubação com o DC6 observou-se uma expressiva desorganização dos filamentos do citoesqueleto, mais especificamente dos filamentos de actina, apresentando um efeito dependente de concentração do DC6. Em modelo tridimensional de metástase in vitro, o DC6 inibiu a formação dos esferoides celulares na linhagem de neuroblastoma SH-SY5Y. Assim, foi demonstrado que o DC6 tem um efeito duplo tratando-se de modulação tumoral, por apresentar em concentrações sub-tóxicas, a capacidade de induzir morte celular e reduzir a migração das células tumorais via modulação de Nav1.7, bem como apresentando baixa toxicidade em modelos não cancerígenos in vivo e in vitro. |
| Abstract: | In cancer pathology, ion channels play an important role in the regulation of cell proliferation, tumor initiation, and progression. Cancers with high expression levels of functional voltage-gated ion channels tend to have a higher metastatic capacity, like neuroblastomas. Natural products, plant derivatives, have stood out in the field of medicinal chemistry because of their intrinsic medicinal properties. An example is carvacrol which, in addition to modular ion channels, has antitumor activity. The natural product carvacrol was used as a base for the drug design of the semi-synthetic carvacrol derivatives compounds. This study proposed to investigate the anticancer potential of carvacrol derivatives, which has previously shown an inhibition effect on voltage-gated sodium channels subtype 1.7 (Nav1.7). The effect of the twelve compounds Derivatives of Carvacrol (DC) was evaluated through the Patch Clamp technique in which Nav1.7 currents (INav1.7) were obtained in CHO-hNav1.7 cells. Derivative of Carvacrol 6 (DC6) with better effect, presenting IC50 of 39.26 μM for blocking Nav1.7. The toxicity of DC6 was evaluated in nauplii of Artemia Salinas, and the behavioral toxicological evaluation was performed in Swiss mice using the Irwin test, the compound has shown low toxicity in both experimental models. The cytotoxic effect of DC6 was evaluated by the MTT reduction method in the neuroblastoma cell lines, SH-SY5Y, Neuro-2A, IMR-32M, and SH-EP, presenting IC50 values for the 24 h times of 23.36 μM, 26.29 μM, 0.35 μM, and 50 μM respectively. In normal cell lines, HUVEC and L929 the IC50 of the compound were higher than 100 μM in both cell types. In sub-toxic concentrations, DC6 presented antiproliferative activity in neuroblastomas. Cell migration assay was performed to verify the effect of DC6 on SH-SY5Y cell motility, in which the cell migration rate was reduced within 48 h. To understand the correlation between Nav1.7 blockade and the reduction of cell migration presented by DC6, migration in CHO-hNav1.7 cells was evaluated in the presence of DC6 and 300 nM of tetrodotoxin (TTX). The cell migration rate after 72h of incubation with 300 nM of TTX was 42.79% and for 8 μM of DC6, it was 34.59%. Suggesting that the decrease in cell migration observed with DC6 treatment occurs mainly via Nav1.7 blockade. To evaluate the mechanism of cell death, the induction of apoptosis test by flow cytometry in neuroblastomas was performed, in which DC6 promoted the induction of cell death in a concentration-dependent manner, via late apoptosis and necrosis. Morphological analysis by fluorescence microscopy was performed on the SH-SY5Y cell line, and after 24 h of incubation with DC6, expressive disorganization of the cytoskeletal filaments was observed, more specifically of the actin filaments, showing an effect dependent on the concentration of DC6. In a three- dimensional model of in vitro metastasis, DC6 inhibited the formation of cellular spheroids in the neuroblastoma cell line SH-SY5Y. Thus it has been shown that DC6 has a double effect when it comes to tumor modulation, as it presents, in sub-toxic concentrations, the ability to induce cell death and reduce the migration of tumor cells via Nav1.7 modulation, as well as showing low toxicity in non-carcinogenic in vivo and in vitro models. |
| Palavras-chave: | Biotecnologia Neuroblastomas Derivados do carvacrol Canais de sódio Migração celular Canais de sódio - Dependentes de voltagem Nav1.7 Carvacrol derivatives Voltage-gated sodium channels Cellular migration |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
| Sigla da Instituição: | UFPB |
| Departamento: | Biotecnologia |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia |
| Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
| URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
| URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/37721 |
| Data do documento: | 9-Fev-2023 |
| Aparece nas coleções: | Centro de Biotecnologia (CBIOTEC) - Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia |
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