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Dormir
bem
Prevenção

Dieta

Atividade
física

“An ounce of prevention is worth a pound of cure”
– Benjamin Franklyn
Candidato: Mauro C. Cafundó de Morais
Orientadora: Profa. Dra. Christiane P.
Soares

Programa de pós-graduação em
Biociências e Biotecnologia
aplicadas à Farmácia
Faculdade de Ciências
Farmacêuticas de Araraquara
UNESP
A quimioprevenção do câncer envolve
prevenção, atraso ou reversão do processo
de carcinogênese através da ingestão de
compostos na dieta ou fármacos.
OH
HO

trans-resveratrol
OH

N C

S
Vitis spp.

O
Brassica spp.

S
CH3

sulforafano
Sporn et al., Carcinogenesis, 2000, 21(3), 525
 Enzimas de fase 1

O

 Enzimas de fase 2

O

β-naftoflavona

Br

 Indutores bifuncionais
 Indutores monofuncionais

O

O

4’-bromoflavona

Song et al., Cancer Res., 1999, 59(3), 578
Indutor

Indutor

S

Indutor

S

+
SH

SH

Keap1

Nrf2

+

Keap1

Nrf2

Citoplasma
Nrf2

Nrf2
Núcleo

Small Maf

ARE

Genes de fase 2

TGACnnnGC
Dinkova-Kostova et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2002, 99(18), 11908
 Fator de transcrição nuclear responsável por vários genes
 Dímeros relacionados por domínios homólogos altamente
conservados (RH)

Gilmore, Oncogene, 2006, 25(51), 6680
Extracelular
TNFα
IKK

U
U
U
IκB P

Proteassomo 26S
U

P
IκB

IκB
NF-κB

P

+
Intracelular

NF-κB

Núcleo
NF-κB
PKA
P NF-κB

c-IAP1 & 2
Traf 1 & 2
A1/Bfl-1
Bcl-xL

Genes
Antiapoptóticos

P NF-κB
DNA
Baldwin, J. Clin. Invest., 2001, 107, 241




O uso regular de anti-inflamatórios reduz significativamente o
aparecimento de câncer
Enzima óxido nítrico sintase induzida (iNOS) é expressa em
diversos tipos de câncer
Óxido nítrico (NO), produto de iNOS, exerce efeitos prócarcinogênicos

L-Arginine

SINGH et al., Cancer Chemotherapy and Pharmacology, 2011, 67(6), 1211
 Enzima do complexo citocromo P450 (CYP19)
 Biossíntese de hormônios estrogênios
+ HCO2H

OH
3O2

3H2O

H
H
O

H
H

H
3NADPH

Testosterona

OH

3NADP+

Aromatase

H

HO

Estradiol

 ↑ estrogênios » ↑ chance de câncer de mama
Endringer et al., J. Nat. Prod., 2008, 71(6), 1082
 O acúmulo de mutações está relacionado com o
desenvolvimento da maioria dos tumores malignos e desordens
degenerativas
Identificar agentes genotóxicos e diminuir exposição a eles, e
aumentar a exposição a agentes antigenotóxicos

Moller, Basic Clin. Pharmacol. Toxicol., 2005, 96, 1
Áreas de prioridade para restauração da biodiversidade em SP

Mercado mundial de fármacos de
origem vegetal: US$ 12,4 bilhões
(2006)
25% do faturamento da Indústria
farmacêutica

Joly et al., Science, 2010, 328(5984), 1358
Pterogyne nitens T.
Fabaceae

Alchornea glandulosa P. & E.
Euphorbiaceae

Lorenzi, Árvorez Brasileiras, 2000, v.2, 3ed.
O presente estudo teve como objetivo fazer um
rastreamento de substâncias puras isoladas ou
sintéticas, avaliando sua atividade citotóxica.
Definir um perfil genotóxico, e avaliar a indução
de apoptose ou potencial quimiopreventivo
dessas substâncias.
I.

II.
III.
IV.

V.

Avaliar a citotoxicidade de substâncias isoladas ou sintéticas através de
ensaio de MTT em linhagem HepG2 e ensaio de SRB em linhagem MCF7 e MDA-MB-231 e determinar a concentração inibitória de 50% das
células (IC50).
Avaliar a genotoxicidade do AG e G1 das substâncias através do ensaio
do cometa.
Avaliar o efeito de indução de apoptose de alcalóides guanidínicos (NTA
e NTB) e bioisostero (NTT) através do ensaio de coloração com Hoechst
33342 e iodeto de propídio.
Avaliar o efeito de quimioprevenção da coleção de substâncias, através
do ensaio de inibição do fator de transcrição NF-κB, inibição da
produção de nitrito, inibição de aromatase e indução de quinonaredutase.
Avaliar o efeito inibitório de 2OICh sobre a expressão de produtos do
fator de transcrição NF-κB (iNOS e COX-2) em níveis de mRNA e proteína
por RT-PCR e western blot.













Substâncias avaliadas nos ensaios (70 substâncias – 6 grupos)
Cultura de células (HepG2, Hepa 1c1c7, MCF-7, MDA-MB-231,
HEK293/luc, RAW 264.7)
Citotoxicidade (MTT e SRB)
Ensaio do cometa (Eletroforese)
Ensaio de apoptose (Hoechst e iodeto de propídio)
Ensaio de indução de QR (Redução de MTT)
Inibição da aromatase (in vitro)
Ensaio de NF-κB/Luciferase (gene relator luc)
Ensaio de inibição da produção de nitrito (estímulo com LPS)
Análise de expressão de iNOS e COX2 (RT-PCR e western blot)
Análise estatística
O

OH

O
O
S O
HN

OH
H
O

O

OH O

O

TPCK
IC50 = 5,1 ± 1,5 µM

Cl
DOX
MCF-7 IC50 = 0,5 ± 0,07 µM NH2

O

OH
Br
O

OH
HO

NH2
H2N

O

OH O

O

4BF
CD = 0,01 µM

NAR
IC50 = 2,0 ± 0,5 µM

NH
N

L-NMMA
IC50 = 29,5 ± 1,2 µM

O
OH
O

O R

O

O R

O

R

OH
OH

R

R

N
R

R

R
R

Derivados do ácido fenâmico
R

N
R

OH

Derivados da xantona

X
R

O
R

OH

Derivados do ácido gálico (GA) e
ácido protocatecuíco (PA)

O

NH

OH

OH

R

OH

R

HO

O

R

alcalóides
guanidínicos
Derivados da
(+)-carvona (C+) e bioisóstero

O

R

R

R

R

R
R
R

O

O

Derivados da flavona (Fla) e chalcona (Ch)
Análogos da xantona avaliados nos ensaios:
Citotoxicidade por SRB em células MCF-7 e MDA-MB231
Inibição de NF-κB
Inibição do NO
Inibição de aromatase
Indução de QR
HO

HO

O

OH
HO

HO
O

OH

HO
ácido gálico (GA)

ácido protocatecuíco (PA)
100
G4

inibição de CYP19 (%)

90
80

G5

70

NAR *

60
50
40
30
20
10
0
1,1

3,3

10,0

30,0

90,0

concentração (M)

Inibição in vitro da enzima aromatase (CYP19) pelas substâncias G4 (▲), G5 (■) e NAR
(●). Os dados referem-se às médias de dois experimentos independentes e erro
padrão (M ± EP); * P<0,05 em relação ao controle (DMSO 0,5%), One-way ANOVA.
Relação estrutura atividade inibição de CYP19
Esterificação foi crucial para atividade
inibitória da aromatase
O

O

R

Lipofilia interfere nessa atividade
↑ da cadeia » ↓ viabilidade celular

HO

OH
OH

HO

HO
O

HO

O
HO

O
HO

galato de butila (G4)
CYP19 IC50 = 34,6 µM

O
HO

galato de pentila (G5)
CYP19 IC50 = 28,1 µM

Hidroxilas livres não foram essenciais
Hidroxilas nas posições 3, 4 e 5 foram essenciais
100
GA *

90

inibição de NF-B (%)

80

G1 *

70

G2

60
50
40
30
20
10
0
1,5

4,4

13,3

40

120

concentração (M)

Inibição da atividade de NF-κB ativado por TNFα 50 ng/mL em células HEK293/Luciferase
em relação ao controle (DMSO 0,5%), por GA (▲), G1 (■) e G2 (●). Os resultados estão
expressos como média ± erro padrão (M ± SE) de dois experimentos independentes; *
P<0,05 em relação ao controle, One-way ANOVA.
LPS

10.0

Concentração de nitrito (  M)

G3
G4
7.5
*
*

5.0

*

*

2.5
*

*
*

0.0
LPS

0,6

1,8

5,6

16,7

50,0

concentração (M)

Inibição da produção de NO estimulado por LPS 1 µg/mL, em células RAW 264.7 em
relação ao controle (DMSO 0,5%) por G3 e G4. Os resultados estão expressos como
média ± erro padrão (M ± SE) de três experimentos independentes; * P<0,05 em
relação ao estímulo (LPS 1 µg/mL), One-way ANOVA e pós teste de Tukey
150

GA
G1

*

Tail m om ent

100

*

*

50

0
Ctrl H2O2 0,15

0,45

1,35

4

12

40

0,07

ácido gálico

0,22

0,67

2

8

25

galato de metila

concentração (M)

Genotoxicidade do ácido gálico (GA) e galato de metila (G1) pelo ensaio do cometa em
células HepG2 tratadas por 24h. Ctrl: controle (DMSO 1%); H2O2: peróxido de hidrogênio
100 µM. Os dados referem-se à média da contagem de 50 nucleóides ± erro padrão
(M±EP), * P<0,05 em relação ao controle, Kruskal-Wallis com pós-teste de Dunn.
Análogos da xantona avaliados nos ensaios:
Citotoxicidade por SRB em células MCF-7 e MDA-MB231
Inibição de NF-κB
Inibição do NO
Inibição de aromatase
Indução de QR
ácido fenâmico
O
OH
NH
O
O
O

OH

O

NH

OH
NH

O

O
O

O

O
O

AB4
inibição de NF-κB: 73,0 ± 5,2%

AB5
inibição de NF-κB: 72,6 ± 1,6%
inibição de NO (IC50): 28,2 ± 3,1 µM
Análogos da xantona avaliados nos ensaios:
Citotoxicidade por SRB em células MCF-7 e MDA-MB231
Inibição de NF-κB
Inibição do NO
Inibição de aromatase
O
OH
Indução de QR
O

O
xantona

O

benzoxantona (X9)
CD = 41,0 ± 6,1 µM

OH
Análogos da xantona avaliados nos ensaios:
Citotoxicidade por SRB em células MCF-7 e MDA-MB231
Inibição de NF-κB
Inibição do NO
Inibição de aromatase
Indução de QR
IR = 1,1

O

(+)-carvona
O

O

Inibição de NF-κB (%) a 50 µM

O

O

(+)-carvona
66,8±4,3%

O

(+)-hidroxicarvona
56,4±9,9%

(-)-carvona
61,4±6,1%

epoxido carvona
69,7±7,1%

O

(-)-hidroxicarvona
0,0±7,9%
Análogos da xantona avaliados nos ensaios:
Citotoxicidade por SRB em células MCF-7 e MDA-MB231
Inibição de NF-κB
Inibição do NO
Inibição de aromatase
O
Indução de QR

O

R

NH

4

N
3
R

N
2
R

R

1
OH
O

O
OH

O

HO
OH

HO
O

6-hidroxiflavona (6Fla )
CD = 6,5 ± 0,8 µM

Hidroxila livre essencial para indução de QR

O

pedalitina (PED)
inibição de CYP19
IC50 = 0,3 ± 0,01 µM
100
NTA *
90

NTB *

80

NTT *
DOX *

cels. vivas (%)

70
60
50
40
30
20
10
0
10

20

30

40

50

Concentração (M)

Ensaio de viabilidade celular por MTT em células de HepG2 tratadas por 24h com NTA (▲),
NTB (■), NTT (●) e DOX (♦). Os dados referem-se às médias de três experimentos
independentes e erro padrão (M±EP); * P<0,05 em relação ao controle (DMSO 0,5%), Oneway ANOVA e pós-teste de Tukey.
125

*

100

3

75

2
50

1

cells. vivas (%)

IR (tratam ento / controle)

4

25

0

0
4BF

Ctrl

0,6

1,7

5

15

45

concentração de NTT (M)

Indução da enzima quinona-redutase em células Hepa 1c1c7 pela substância NTT
(tratamento / controle) e relação com sobrevivência celular (%) pelo ensaio de violeta
cristal (●) tratadas por 48h. Os dados referem-se às médias de três experimentos
independentes e erro padrão (M ± EP); * P<0,05 em relação ao controle (Ctrl)(DMSO
0,5%), One-way ANOVA e pós-teste de Tukey.
Relação estrutura atividade inibição de CYP19

NH > S
bioisósteros

Inibição de CYP19
NTA: 67,0 ± 6,7%
NTB: 68,2 ± 5,1%

X
H

N

N

R2

R1

R1 = H ou geranila não foi crucial para
atividade inibitória da aromatase
A

*
Apoptose total

40

Necrose

*

30
20
10
0
Ctrl

DOX

NTA

NTB

NTT

% de cels. (tratam ento / total de cels.)

% de cels. (tratam ento / total de cels.)

50

50

B
Apoptose inicial

40

*

Apoptose tardia

30
20
10
0
Ctrl

DOX

NTA

NTB

NTT

Apoptose pelo ensaio de HO/IP em células HepG2 após tratamento com NTA, NTB e NTT
por 24 h. A: Comparação entre apoptose total e necrose. B: Comparação entre apoptose
inicial e apoptose tardia. Ctrl: controle (DMSO 0,5%); DOX: doxorrubicina 50 µg/mL.
Resultados estão expressos como média de três experimentos independentes ± erro
padrão (M±EP). * P<0,05 em relação ao controle, one-way ANOVA e pós-teste de Tukey.
Análogos da xantona avaliados nos ensaios:
Citotoxicidade por SRB em células MCF-7 e MDA-MB231
Inibição de NF-κB
Inibição do NO
Inibição de aromatase
Indução de QR

R2
R1
O

Ch: R1 = H, R2 = H
2OICh: R1 = O-isoprenila, R2 = H
3OFCh: R1 = H, R2 = O-farnesila
2OFCh: R1 = O-farnesila, R2 = H
R2
R1
O

Ch: R1 = H, R2 = H
3OFCh: R1 = H, R2 = O-farnesila
2OICh: R1 = O-isoprenila, R2 = H
2OFCh: R1 = O-farnesila, R2 = H

R1 = O-isoprenila pode ↑ efeito indutor de QR

Indução de QR (CD)

Inibição do NO (CI50)

Inibição do NF-κB

Ch: N.S.
3OFCh: N.S.
2OICh: 1,3 µM
2OFCh: 14,6 µM

Ch: 50,6% a 50 µM
3OFCh: 17,6 µM
2OICh: 7,9 µM
2OFCh: 7,2 µM

Ch: 22,8 µM
3OFCh: 16,2 µM
2OICh: 10,8 µM
2OFCh: 9,3 µM
concentração de nitrito (M)

10

3OFCh
2OICh

8
2OFCh
6
*

*
4
*

*
*

2

*

0
LPS

0,6

1,8

5,6

16,7

50

concentração (M)

Inibição da produção de NO estimulado por LPS 1 µg/mL, em células RAW 264.7 em
relação ao controle (DMSO 0,5%) por 3OFCh, 2OICh e 2OFCh. Os resultados estão
expressos como média ± erro padrão (M ± SE) de três experimentos independentes; *
P<0,05 em relação ao estímulo (LPS 1 µg/mL), One-way ANOVA e pós teste de Tukey.
3OFCh *
100

2OICh *
2OFCh *

inibição de NF-B (%)

80

60
40

20
0
0.2

0.6

1.8

5.6

16.7

50

concentração (M)

Inibição da atividade de NF-κB ativado por TNFα 50 ng/mL em células HEK293/Luciferase
em relação ao controle (DMSO 0,5%), por 3OFCh (▲), 2OICh (■) e 2OFCh (●). Os
resultados estão expressos como média ± erro padrão (M ± SE) de três experimentos
independentes; * P<0,05 em relação ao controle, One-way ANOVA e pós-teste de Tukey.
iNOS (130 kDa)

COX2(72 kDa)

β-actina (43 kDa)
2OICh (µM)

1.8

5.6

16.7

0

0

LPS 1 µg/mL

+

+

+

+

–

Efeito inibitório de 2OICh na expressão de proteína iNOS e COX2 após 20 horas de
tratamento.
 Produtos naturais são uma fonte de moléculas bioativas e
pequenas alterações me suas estruturas podem aumentar
consideravelmente a atividade.
 ↑ cadeia lateral de derivados de GA e PA » ↓ proliferação
celular.
 GA exerce efeito genotóxico a 12 µM e 40 µM.
 O G1 não apresenta efeito genotóxico nas concentrações
testadas.
 G4 apresenta efeito de inibição da aromatase e produção
de nitrito.
 Supressão da atividade de NF-κB por ésteres de GA pode
desempenhar um papel quimiopreventivo no câncer.
 AB4 e AB5, com metoxilas nas posições 4’, 5’ e 6’, apresentam
atividade de quimioprevenção do câncer por inibição de NFκB.
 benzoxantona (X9) possui atividade quimiopreventiva
induzindo enzima QR em células Hepa 1c1c7.
 Alcalóides guanidínicos (NTA e NTB) e bioisóstero (NTT)
apresentaram efeito citotóxico em todos os modelos
celulares.
 NTT induz QR de maneira bifuncional.
 NTB apresentou indução de apoptose tardia em células
HepG2 após tratamento de 24 horas.
 Chalconas preniladas possuem efeito de quimioprevenção por
inibição da produção de NO em células estimuladas por LPS e
inibição do fator de transcrição nuclear NF-κB ativado.
 2-O-isoprenilchalcona é capaz de mediar um grande número
de atividades biológicas relevantes para a saúde humana.
 Laboratório de Citologia
• Profa. Dra. Christiane P. Soares
• Profa. Dra. Valéria Valente
 Laboratório de Farmacognosia
• Roberta A. Duarte, Ph.D.
• Prof. Dr. André G. Santos
• Maísa Giocondo, M.Sc.
• Gabrielle Alexandre
• Isabel C. Silva, M.Sc.
 UH Hilo, College of Pharmacy
• Tarsia Giabardo, M.Sc.
• John M. Pezzuto, Ph.D.
• Thaís O. R. Falcoski, M.Sc.
• Tamara P. Kondratyuk, Ph.D.
• Elaine Mello, M.Sc.
• Eun-Jung Park, Ph.D.
• Juliana M. Sorbo, M.Sc.
• Suaib Luqman, Ph.D.
• Aline Miranda
• Laura Marler
• Camila Araki
• Beau Rostama
• Daniele Agustoni
• NooJa Acharavadee
• Felipe O. Souza
• Talysa O. Hoover
• Flávio Monteiro
• Elizabeth Ryan
• Maria Isabel Feliciano
 Instituto de Química de Araraquara (NuBBE)  Agencias de fomento à pesquisa
• FAPESP (processo n. 2010/12579-5)
• Profa. Dra. Dulce H. S. Silva
• CAPES (PDEE n. 0087-11-4)
• Profa. Dra. Vanderlan S. Bolzani
• Luis Octávio Regasini, Ph.D.
• Fernando P. Maiello
• Maicon S. Petrônio
Apresentação da Tese do Mauro Cafundó

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Apresentação da Tese do Mauro Cafundó

  • 1. Dormir bem Prevenção Dieta Atividade física “An ounce of prevention is worth a pound of cure” – Benjamin Franklyn
  • 2. Candidato: Mauro C. Cafundó de Morais Orientadora: Profa. Dra. Christiane P. Soares Programa de pós-graduação em Biociências e Biotecnologia aplicadas à Farmácia Faculdade de Ciências Farmacêuticas de Araraquara UNESP
  • 3. A quimioprevenção do câncer envolve prevenção, atraso ou reversão do processo de carcinogênese através da ingestão de compostos na dieta ou fármacos. OH HO trans-resveratrol OH N C S Vitis spp. O Brassica spp. S CH3 sulforafano Sporn et al., Carcinogenesis, 2000, 21(3), 525
  • 4.  Enzimas de fase 1 O  Enzimas de fase 2 O β-naftoflavona Br  Indutores bifuncionais  Indutores monofuncionais O O 4’-bromoflavona Song et al., Cancer Res., 1999, 59(3), 578
  • 5. Indutor Indutor S Indutor S + SH SH Keap1 Nrf2 + Keap1 Nrf2 Citoplasma Nrf2 Nrf2 Núcleo Small Maf ARE Genes de fase 2 TGACnnnGC Dinkova-Kostova et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2002, 99(18), 11908
  • 6.  Fator de transcrição nuclear responsável por vários genes  Dímeros relacionados por domínios homólogos altamente conservados (RH) Gilmore, Oncogene, 2006, 25(51), 6680
  • 7. Extracelular TNFα IKK U U U IκB P Proteassomo 26S U P IκB IκB NF-κB P + Intracelular NF-κB Núcleo NF-κB PKA P NF-κB c-IAP1 & 2 Traf 1 & 2 A1/Bfl-1 Bcl-xL Genes Antiapoptóticos P NF-κB DNA Baldwin, J. Clin. Invest., 2001, 107, 241
  • 8.    O uso regular de anti-inflamatórios reduz significativamente o aparecimento de câncer Enzima óxido nítrico sintase induzida (iNOS) é expressa em diversos tipos de câncer Óxido nítrico (NO), produto de iNOS, exerce efeitos prócarcinogênicos L-Arginine SINGH et al., Cancer Chemotherapy and Pharmacology, 2011, 67(6), 1211
  • 9.  Enzima do complexo citocromo P450 (CYP19)  Biossíntese de hormônios estrogênios + HCO2H OH 3O2 3H2O H H O H H H 3NADPH Testosterona OH 3NADP+ Aromatase H HO Estradiol  ↑ estrogênios » ↑ chance de câncer de mama Endringer et al., J. Nat. Prod., 2008, 71(6), 1082
  • 10.
  • 11.  O acúmulo de mutações está relacionado com o desenvolvimento da maioria dos tumores malignos e desordens degenerativas Identificar agentes genotóxicos e diminuir exposição a eles, e aumentar a exposição a agentes antigenotóxicos Moller, Basic Clin. Pharmacol. Toxicol., 2005, 96, 1
  • 12. Áreas de prioridade para restauração da biodiversidade em SP Mercado mundial de fármacos de origem vegetal: US$ 12,4 bilhões (2006) 25% do faturamento da Indústria farmacêutica Joly et al., Science, 2010, 328(5984), 1358
  • 13. Pterogyne nitens T. Fabaceae Alchornea glandulosa P. & E. Euphorbiaceae Lorenzi, Árvorez Brasileiras, 2000, v.2, 3ed.
  • 14. O presente estudo teve como objetivo fazer um rastreamento de substâncias puras isoladas ou sintéticas, avaliando sua atividade citotóxica. Definir um perfil genotóxico, e avaliar a indução de apoptose ou potencial quimiopreventivo dessas substâncias.
  • 15. I. II. III. IV. V. Avaliar a citotoxicidade de substâncias isoladas ou sintéticas através de ensaio de MTT em linhagem HepG2 e ensaio de SRB em linhagem MCF7 e MDA-MB-231 e determinar a concentração inibitória de 50% das células (IC50). Avaliar a genotoxicidade do AG e G1 das substâncias através do ensaio do cometa. Avaliar o efeito de indução de apoptose de alcalóides guanidínicos (NTA e NTB) e bioisostero (NTT) através do ensaio de coloração com Hoechst 33342 e iodeto de propídio. Avaliar o efeito de quimioprevenção da coleção de substâncias, através do ensaio de inibição do fator de transcrição NF-κB, inibição da produção de nitrito, inibição de aromatase e indução de quinonaredutase. Avaliar o efeito inibitório de 2OICh sobre a expressão de produtos do fator de transcrição NF-κB (iNOS e COX-2) em níveis de mRNA e proteína por RT-PCR e western blot.
  • 16.            Substâncias avaliadas nos ensaios (70 substâncias – 6 grupos) Cultura de células (HepG2, Hepa 1c1c7, MCF-7, MDA-MB-231, HEK293/luc, RAW 264.7) Citotoxicidade (MTT e SRB) Ensaio do cometa (Eletroforese) Ensaio de apoptose (Hoechst e iodeto de propídio) Ensaio de indução de QR (Redução de MTT) Inibição da aromatase (in vitro) Ensaio de NF-κB/Luciferase (gene relator luc) Ensaio de inibição da produção de nitrito (estímulo com LPS) Análise de expressão de iNOS e COX2 (RT-PCR e western blot) Análise estatística
  • 17. O OH O O S O HN OH H O O OH O O TPCK IC50 = 5,1 ± 1,5 µM Cl DOX MCF-7 IC50 = 0,5 ± 0,07 µM NH2 O OH Br O OH HO NH2 H2N O OH O O 4BF CD = 0,01 µM NAR IC50 = 2,0 ± 0,5 µM NH N L-NMMA IC50 = 29,5 ± 1,2 µM O OH
  • 18. O O R O O R O R OH OH R R N R R R R Derivados do ácido fenâmico R N R OH Derivados da xantona X R O R OH Derivados do ácido gálico (GA) e ácido protocatecuíco (PA) O NH OH OH R OH R HO O R alcalóides guanidínicos Derivados da (+)-carvona (C+) e bioisóstero O R R R R R R R O O Derivados da flavona (Fla) e chalcona (Ch)
  • 19. Análogos da xantona avaliados nos ensaios: Citotoxicidade por SRB em células MCF-7 e MDA-MB231 Inibição de NF-κB Inibição do NO Inibição de aromatase Indução de QR HO HO O OH HO HO O OH HO ácido gálico (GA) ácido protocatecuíco (PA)
  • 20. 100 G4 inibição de CYP19 (%) 90 80 G5 70 NAR * 60 50 40 30 20 10 0 1,1 3,3 10,0 30,0 90,0 concentração (M) Inibição in vitro da enzima aromatase (CYP19) pelas substâncias G4 (▲), G5 (■) e NAR (●). Os dados referem-se às médias de dois experimentos independentes e erro padrão (M ± EP); * P<0,05 em relação ao controle (DMSO 0,5%), One-way ANOVA.
  • 21. Relação estrutura atividade inibição de CYP19 Esterificação foi crucial para atividade inibitória da aromatase O O R Lipofilia interfere nessa atividade ↑ da cadeia » ↓ viabilidade celular HO OH OH HO HO O HO O HO O HO galato de butila (G4) CYP19 IC50 = 34,6 µM O HO galato de pentila (G5) CYP19 IC50 = 28,1 µM Hidroxilas livres não foram essenciais Hidroxilas nas posições 3, 4 e 5 foram essenciais
  • 22. 100 GA * 90 inibição de NF-B (%) 80 G1 * 70 G2 60 50 40 30 20 10 0 1,5 4,4 13,3 40 120 concentração (M) Inibição da atividade de NF-κB ativado por TNFα 50 ng/mL em células HEK293/Luciferase em relação ao controle (DMSO 0,5%), por GA (▲), G1 (■) e G2 (●). Os resultados estão expressos como média ± erro padrão (M ± SE) de dois experimentos independentes; * P<0,05 em relação ao controle, One-way ANOVA.
  • 23. LPS 10.0 Concentração de nitrito (  M) G3 G4 7.5 * * 5.0 * * 2.5 * * * 0.0 LPS 0,6 1,8 5,6 16,7 50,0 concentração (M) Inibição da produção de NO estimulado por LPS 1 µg/mL, em células RAW 264.7 em relação ao controle (DMSO 0,5%) por G3 e G4. Os resultados estão expressos como média ± erro padrão (M ± SE) de três experimentos independentes; * P<0,05 em relação ao estímulo (LPS 1 µg/mL), One-way ANOVA e pós teste de Tukey
  • 24. 150 GA G1 * Tail m om ent 100 * * 50 0 Ctrl H2O2 0,15 0,45 1,35 4 12 40 0,07 ácido gálico 0,22 0,67 2 8 25 galato de metila concentração (M) Genotoxicidade do ácido gálico (GA) e galato de metila (G1) pelo ensaio do cometa em células HepG2 tratadas por 24h. Ctrl: controle (DMSO 1%); H2O2: peróxido de hidrogênio 100 µM. Os dados referem-se à média da contagem de 50 nucleóides ± erro padrão (M±EP), * P<0,05 em relação ao controle, Kruskal-Wallis com pós-teste de Dunn.
  • 25. Análogos da xantona avaliados nos ensaios: Citotoxicidade por SRB em células MCF-7 e MDA-MB231 Inibição de NF-κB Inibição do NO Inibição de aromatase Indução de QR ácido fenâmico O OH NH
  • 26. O O O OH O NH OH NH O O O O O O AB4 inibição de NF-κB: 73,0 ± 5,2% AB5 inibição de NF-κB: 72,6 ± 1,6% inibição de NO (IC50): 28,2 ± 3,1 µM
  • 27. Análogos da xantona avaliados nos ensaios: Citotoxicidade por SRB em células MCF-7 e MDA-MB231 Inibição de NF-κB Inibição do NO Inibição de aromatase O OH Indução de QR O O xantona O benzoxantona (X9) CD = 41,0 ± 6,1 µM OH
  • 28. Análogos da xantona avaliados nos ensaios: Citotoxicidade por SRB em células MCF-7 e MDA-MB231 Inibição de NF-κB Inibição do NO Inibição de aromatase Indução de QR IR = 1,1 O (+)-carvona
  • 29. O O Inibição de NF-κB (%) a 50 µM O O (+)-carvona 66,8±4,3% O (+)-hidroxicarvona 56,4±9,9% (-)-carvona 61,4±6,1% epoxido carvona 69,7±7,1% O (-)-hidroxicarvona 0,0±7,9%
  • 30. Análogos da xantona avaliados nos ensaios: Citotoxicidade por SRB em células MCF-7 e MDA-MB231 Inibição de NF-κB Inibição do NO Inibição de aromatase O Indução de QR O R NH 4 N 3 R N 2 R R 1
  • 31. OH O O OH O HO OH HO O 6-hidroxiflavona (6Fla ) CD = 6,5 ± 0,8 µM Hidroxila livre essencial para indução de QR O pedalitina (PED) inibição de CYP19 IC50 = 0,3 ± 0,01 µM
  • 32. 100 NTA * 90 NTB * 80 NTT * DOX * cels. vivas (%) 70 60 50 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 Concentração (M) Ensaio de viabilidade celular por MTT em células de HepG2 tratadas por 24h com NTA (▲), NTB (■), NTT (●) e DOX (♦). Os dados referem-se às médias de três experimentos independentes e erro padrão (M±EP); * P<0,05 em relação ao controle (DMSO 0,5%), Oneway ANOVA e pós-teste de Tukey.
  • 33. 125 * 100 3 75 2 50 1 cells. vivas (%) IR (tratam ento / controle) 4 25 0 0 4BF Ctrl 0,6 1,7 5 15 45 concentração de NTT (M) Indução da enzima quinona-redutase em células Hepa 1c1c7 pela substância NTT (tratamento / controle) e relação com sobrevivência celular (%) pelo ensaio de violeta cristal (●) tratadas por 48h. Os dados referem-se às médias de três experimentos independentes e erro padrão (M ± EP); * P<0,05 em relação ao controle (Ctrl)(DMSO 0,5%), One-way ANOVA e pós-teste de Tukey.
  • 34. Relação estrutura atividade inibição de CYP19 NH > S bioisósteros Inibição de CYP19 NTA: 67,0 ± 6,7% NTB: 68,2 ± 5,1% X H N N R2 R1 R1 = H ou geranila não foi crucial para atividade inibitória da aromatase
  • 35. A * Apoptose total 40 Necrose * 30 20 10 0 Ctrl DOX NTA NTB NTT % de cels. (tratam ento / total de cels.) % de cels. (tratam ento / total de cels.) 50 50 B Apoptose inicial 40 * Apoptose tardia 30 20 10 0 Ctrl DOX NTA NTB NTT Apoptose pelo ensaio de HO/IP em células HepG2 após tratamento com NTA, NTB e NTT por 24 h. A: Comparação entre apoptose total e necrose. B: Comparação entre apoptose inicial e apoptose tardia. Ctrl: controle (DMSO 0,5%); DOX: doxorrubicina 50 µg/mL. Resultados estão expressos como média de três experimentos independentes ± erro padrão (M±EP). * P<0,05 em relação ao controle, one-way ANOVA e pós-teste de Tukey.
  • 36. Análogos da xantona avaliados nos ensaios: Citotoxicidade por SRB em células MCF-7 e MDA-MB231 Inibição de NF-κB Inibição do NO Inibição de aromatase Indução de QR R2 R1 O Ch: R1 = H, R2 = H 2OICh: R1 = O-isoprenila, R2 = H 3OFCh: R1 = H, R2 = O-farnesila 2OFCh: R1 = O-farnesila, R2 = H
  • 37. R2 R1 O Ch: R1 = H, R2 = H 3OFCh: R1 = H, R2 = O-farnesila 2OICh: R1 = O-isoprenila, R2 = H 2OFCh: R1 = O-farnesila, R2 = H R1 = O-isoprenila pode ↑ efeito indutor de QR Indução de QR (CD) Inibição do NO (CI50) Inibição do NF-κB Ch: N.S. 3OFCh: N.S. 2OICh: 1,3 µM 2OFCh: 14,6 µM Ch: 50,6% a 50 µM 3OFCh: 17,6 µM 2OICh: 7,9 µM 2OFCh: 7,2 µM Ch: 22,8 µM 3OFCh: 16,2 µM 2OICh: 10,8 µM 2OFCh: 9,3 µM
  • 38. concentração de nitrito (M) 10 3OFCh 2OICh 8 2OFCh 6 * * 4 * * * 2 * 0 LPS 0,6 1,8 5,6 16,7 50 concentração (M) Inibição da produção de NO estimulado por LPS 1 µg/mL, em células RAW 264.7 em relação ao controle (DMSO 0,5%) por 3OFCh, 2OICh e 2OFCh. Os resultados estão expressos como média ± erro padrão (M ± SE) de três experimentos independentes; * P<0,05 em relação ao estímulo (LPS 1 µg/mL), One-way ANOVA e pós teste de Tukey.
  • 39. 3OFCh * 100 2OICh * 2OFCh * inibição de NF-B (%) 80 60 40 20 0 0.2 0.6 1.8 5.6 16.7 50 concentração (M) Inibição da atividade de NF-κB ativado por TNFα 50 ng/mL em células HEK293/Luciferase em relação ao controle (DMSO 0,5%), por 3OFCh (▲), 2OICh (■) e 2OFCh (●). Os resultados estão expressos como média ± erro padrão (M ± SE) de três experimentos independentes; * P<0,05 em relação ao controle, One-way ANOVA e pós-teste de Tukey.
  • 40. iNOS (130 kDa) COX2(72 kDa) β-actina (43 kDa) 2OICh (µM) 1.8 5.6 16.7 0 0 LPS 1 µg/mL + + + + – Efeito inibitório de 2OICh na expressão de proteína iNOS e COX2 após 20 horas de tratamento.
  • 41.  Produtos naturais são uma fonte de moléculas bioativas e pequenas alterações me suas estruturas podem aumentar consideravelmente a atividade.  ↑ cadeia lateral de derivados de GA e PA » ↓ proliferação celular.  GA exerce efeito genotóxico a 12 µM e 40 µM.  O G1 não apresenta efeito genotóxico nas concentrações testadas.  G4 apresenta efeito de inibição da aromatase e produção de nitrito.  Supressão da atividade de NF-κB por ésteres de GA pode desempenhar um papel quimiopreventivo no câncer.
  • 42.  AB4 e AB5, com metoxilas nas posições 4’, 5’ e 6’, apresentam atividade de quimioprevenção do câncer por inibição de NFκB.  benzoxantona (X9) possui atividade quimiopreventiva induzindo enzima QR em células Hepa 1c1c7.  Alcalóides guanidínicos (NTA e NTB) e bioisóstero (NTT) apresentaram efeito citotóxico em todos os modelos celulares.  NTT induz QR de maneira bifuncional.  NTB apresentou indução de apoptose tardia em células HepG2 após tratamento de 24 horas.  Chalconas preniladas possuem efeito de quimioprevenção por inibição da produção de NO em células estimuladas por LPS e inibição do fator de transcrição nuclear NF-κB ativado.  2-O-isoprenilchalcona é capaz de mediar um grande número de atividades biológicas relevantes para a saúde humana.
  • 43.  Laboratório de Citologia • Profa. Dra. Christiane P. Soares • Profa. Dra. Valéria Valente  Laboratório de Farmacognosia • Roberta A. Duarte, Ph.D. • Prof. Dr. André G. Santos • Maísa Giocondo, M.Sc. • Gabrielle Alexandre • Isabel C. Silva, M.Sc.  UH Hilo, College of Pharmacy • Tarsia Giabardo, M.Sc. • John M. Pezzuto, Ph.D. • Thaís O. R. Falcoski, M.Sc. • Tamara P. Kondratyuk, Ph.D. • Elaine Mello, M.Sc. • Eun-Jung Park, Ph.D. • Juliana M. Sorbo, M.Sc. • Suaib Luqman, Ph.D. • Aline Miranda • Laura Marler • Camila Araki • Beau Rostama • Daniele Agustoni • NooJa Acharavadee • Felipe O. Souza • Talysa O. Hoover • Flávio Monteiro • Elizabeth Ryan • Maria Isabel Feliciano  Instituto de Química de Araraquara (NuBBE)  Agencias de fomento à pesquisa • FAPESP (processo n. 2010/12579-5) • Profa. Dra. Dulce H. S. Silva • CAPES (PDEE n. 0087-11-4) • Profa. Dra. Vanderlan S. Bolzani • Luis Octávio Regasini, Ph.D. • Fernando P. Maiello • Maicon S. Petrônio