Efeitos citotóxicos e pró-oxidantes de uma selenoamina (LQ-20) em células de neuroblastoma humano (SH-SY5Y)

Abstract

Resumo: O neuroblastoma é um tumor sólido encontrado comumente na infância e possui altos índices de morte. As principais formas de combater a doença são através de: cirurgia, radiação, terapia com retinoides, transplante de células-tronco, imunoterapia e quimioterapia. A alta heterogeneidade do tumor faz com que a doença desenvolva resistência a múltiplas drogas quimioterápicas reduzindo a eficácia do tratamento. Compostos pertencentes a classe de organosselênios tem sido estudado pela capacidade de afetar a homeostase redox de células tumorais por meio da oxidação de grupamentos tióis de enzimas antioxidantes com geração de espécies reativas de oxigênio (EROs) e consequentemente a indução da morte celular. Nesse trabalho foram avaliados pela primeira vez, os efeitos da selenoamina LQ-20 sobre a viabilidade e proliferação celular, fases do ciclo celular, geração de EROs, níveis de glutationa reduzida (GSH) em células SH-SY5Y não diferenciadas, bem como a toxicidade do composto em células SH-SY5Y diferenciadas com ácido retinoico (RA). Células SH-SY5Y incubadas com LQ-20 (IC50 63 µM) sofreram redução da viabilidade e proliferação celular de forma dependente de concentração e tempo de incubação, acompanhado de aumento de DNA fragmentado. A quantificação de EROs por DCFH-DA revelou um aumento na geração de EROs para as concentrações de 50 e 100 µM de LQ-20, provavelmente desencadeado pela inibição observada nos níveis intracelulares de GSH. Além disso, células SH SY5Y diferenciadas se mostraram mais resistentes quando incubadas com LQ-20 quando comparadas com as células não diferenciadas incubadas com LQ-20. Os resultados sugerem que o tratamento com LQ-20 pode induzir efeitos citotóxicos em células SH-SY5Y, com um mecanismo ainda não totalmente esclarecido, porém envolvendo, pelo menos em parte, depleção de GSH e aumento dos níveis de EROs e além disso, há uma diferença importante nos efeitos quando comparado com o modelo celular diferenciado com RA (neuron-like) versus o não diferenciado que precisariam ser melhor explorados. Estes resultados mostram que a LQ-20 é um composto com efeitos promissores para serem melhor estudados posteriormente visando a aplicação deste composto no tratamento do neuroblastoma.

Abstract: High-risk neuroblastoma is an aggressive extracranial solid tumor frequently diagnosed during infancy. Besides modern strategies of treatments, low survival rates and side effects still remain a challenge for patients, and there is an urgent need for effective treatments. Among new and synthesized compounds, selenium compounds are reported to have potential antitumor activity, and is a promisor chemotherapeutic agent. The present study, for the first time, investigated the cytotoxicity and antiproliferative activity of selenoamine LQ-20 using human neuroblastoma SH-SY5Y cells, and the relative toxicity in differentiated SH-SY5Y cells with retinoic acid (RA). SH-SY5Y cells were treated with different doses of LQ 20 (20-200 µM). Cell viability was detected using the MTT assay. Cell proliferation was detected using crystal violet staining and tryplan blue exclusion method, followed by analysis in cell cycle through flow cytometry. We also evaluated reactive oxygen species (ROS) and alterations on intracellular reduced glutathione (GSH) levels of SH-SY5Y cells treated with LQ-20. LQ-20 (IC50 63 µM) reduced the SH-SY5Y cells viability and proliferation in a time- and dose-dependent manner. LQ-20 at 50 and 100 µM induced cell death and promoted increase in fragmented DNA after 72 h of incubation. In addition, LQ-20 was responsible for ROS overproduction and GSH depletion in SH-SY5Y cells treated for 72 h, which correlated with a property of selenium compounds in promoting cell oxidative stress. LQ-20 (50 and 100 µM) and cisplatin (4 µM) incubation promoted reduction of viability in differentiated SH-SY5Y cells with RA and undifferentiated SH-SY5Y cells. However, when LQ-20 was used, the reduction in viability was greater in undifferentiated cells than in those differentiated with RA (neuron-like cells). These results suggest a difference in the effects promoted by LQ-20 in neuron-like cells when compared to the tumor cell. Thus, it is also possible to conclude that the selenoamine LQ-20 is capable of inducing SH-SY5Y cells death possibly through a mechanism that, at least in part, involves depletion of GSH and increase in ROS levels and may even have differences in tumor SH-SY5Y cells when compared to cells differentiated with RA.