Avaliação dos efeitos citotóxicos de 2- e 3- selenilindóis e tiofenilindóis em células de hepatocarcinoma humano (HepG2)

Abstract

Resumo: O câncer é um conjunto de mais de 100 doenças de extrema complexidade, sendo responsável por milhões de mortes em todo o mundo anualmente. Apesar da disponibilidade de opções terapêuticas, a pesquisa por novos tratamentos substitutos ou complementares ainda é necessária. Neste sentido, diferentes compostos sintéticos, como compostos de organosselênio, de organoenxofre e compostos indólicos são estudados quanto ao seu potencial antitumoral e muitos têm demonstrado resultados promissores. Embora os selenilindóis e tiofenilindóis tenham sido descritos como protetores em doenças como a depressão e aterosclerose, eles não foram estudados no contexto tumoral até o presente momento. Assim, o presente projeto destinou-se a avaliar a potencial atividade citotóxica de quinze compostos das classes dos 2- e 3- selenilindóis e tiofenilindóis em um modelo celular tumoral. Através de um screening de avaliação de viabilidade celular, selecionou-se como modelo celular as células de hepatocarcinoma celular HepG2 e como compostos com maior potencial citotóxico os dois derivados trifluormetilados. A citotoxicidade destes compostos foi confirmada em ensaios adicionais, incluindo para a exposição de 48 horas um aumento de até 95% na liberação da enzima lactato desidrogenase (LDH), a evidenciação de morte celular através de citometria de fluxo (~57% de células marcadas com anexina V e/ou iodeto de propídeo), um aumento superior a duas vezes dos níveis de espécies reatives de oxigênio intracelulares e a depleção de mais de dois terços dos níveis intracelulares de ATP. Adicionalmente, para o tempo de 24 horas também foi observado que os compostos-teste estimularam a liberação de LDH em 60%, além de induzirem alterações morfológicas características de morte celular, a fragmentação do DNA em 21%, a distribuição de até 56% das células nas fases G2/M, e promoverem um aumento na respiração basal concomitantemente a um aumento dos níveis de lactato no meio de cultura em até 50% e 26%, respectivamente. Os resultados destacam diferentes efeitos promovidos pelos derivados trifluormetilados de selenilindóis e tiofenilindóis em um modelo in vitro de hepatocarcinoma e encorajam estudos posteriores visando aprofundar o conhecimento sobre o mecanismo de ação anticâncer destes compostos.

Abstract: Cancer is a group of more than 100 extraordinarily complex diseases, which is responsible for millions of deaths worldwide every year. Despite the therapeutic options available, the research for novel substitute or complementary treatments is still required. In this sense, different synthetic compounds, such as organoselenium, organosulfur and indolic compounds, are studied regarding their antitumoral effects and many have displayed promising results. Although selenylindoles and thiophenylindoles have been previously described as having antidepressant and antiatherogenic effects, they were not studied in the tumor context thus far. Therefore, this project intended to evaluate the potential cytotoxic activity of fifteen 2- and 3- selenylindoles and thiophenylindoles compounds in a tumor cell model. The hepatocarcinoma HepG2 cells and the two trifluormethylated derivatives were chosen as the cell model and the compounds with the highest cytotoxic potential, respectively, using a cell viability assay screening. The cytotoxicity of these compounds was confirmed in additional assays, including an increase of up to 95% in the lactate dehydrogenase (LDH) enzyme release, the induction of cell death evaluated by flow cytometry (~57% of cells stained with annexin V and/or propidium iodide), an over 2- fold increase in intracellular reactive oxygen species levels and up to a 3-fold decrease in intracellular ATP levels after 48h. Moreover, it was also observed that the test compounds stimulated LDH release in 60% after 24h, while also promoted typical death-related changes in cell morphology, induced 21% of DNA fragmentation and up to 56% of cells at the G2/M phases of the cell cycle, and stimulated the basal respiration and increased the lactate levels on the culture medium in up to 50% and 26%, respectively. The results highlight different effects promoted by the trifluormethylated selenylindoles and thiophenylindoles in an in vitro hepatocarcinoma model and encourage further studies aiming to expand the knowledge of their anticancer mechanisms.