Avaliação da ação citotóxica e antiviral de uma nova geração de cardenolídeos semissintéticos

Abstract

Os produtos naturais são fontes importantes de compostos com grande diversidade estrutural, capacidade de ação biológica e farmacológica, além de apresentarem modelos que podem ser utilizados na síntese e semissíntese de novos fármacos, formulados a partir das necessidades que surgem na indústria médica e farmacêutica ao passar dos anos. Um exemplo desses compostos são os cardenolídeos, os quais são tradicionalmente utilizados no tratamento de insuficiência cardíaca congestiva e arritmias atriais, devido sua ação inibitória sob a Na+ /K+ -ATPase, aumentando a força de contração do músculo cardíaco. Entretanto, nos últimos anos, diversos estudos vêm demonstrando a potencial atividade citotóxica, antitumoral e antiviral de algumas moléculas desta classe. O Herpes Simplex Virus tipos 1 e 2 (HSV-1 e HSV-2) são responsáveis por um número expressivo das infecções humanas virais. Outro problema de saúde mundial é o câncer, o qual apresenta uma elevada taxa de mortalidade, o que faz com que seja necessária a busca por novas alternativas ou reforços ao tratamento de combate a esta doença, pois os já existentes carecem de especificidade, além de causar sérios efeitos adversos. Neste sentido, com o intuito de contribuir com dados a respeito dessas atividades, foram testados oito novos análogos semissintéticos de cardenolídeos, utilizando ensaios como a sulforrodamina B, para avaliar sua citotoxicidade (CC50) frente células de linhagens tumorais humanas de pulmão e próstata e, triagem anti-herpética frente ao HSV-1, cepa KOS, por meio do ensaio de redução de formação de placas de lise (CI50). A partir dos resultados obtidos, serão calculados os índices de seletividade (IS=CC50/CI50), para então selecionar os compostos mais promissores. Dois compostos se destacaram, APSO-26 e APSO-28, pois foram os que apresentaram os menores valores de CC50. O composto APSO-26 apresentou um valor de CC50 de 1,078, 1,185 e 2,229 μM para as linhagens A549, H460 e PC3, respectivamente. Já o composto APSO 28 apresentou valores de CC50 de 1,851, 1,585 e 2,555 μM para as células A549, H460 e PC3, respectivamente. Já em relação as células VERO, os compostos mais citotóxicos foram APSO-26 e APSO-28, com valores de CC50 de 16,38 μM e 21,90 μM, respectivamente, demonstrando ainda seletividade destes compostos pelas células tumorais. Além disso, estes mesmos compostos, APSO-26 e APSO-28, demonstraram atividade anti-herpética uma vez que, apresentaram as maiores porcentagens de inibição da replicação viral dentre os compostos testados, sendo 93,5% e 56,4%, respectivamente, em uma concentração de 2 μM, além de apresentarem redução no tamanho dos focos virais. Portanto, dentro dessa série inédita de cardenolídeos semissintéticos, dois compostos merecem destaque, podendo ser considerados moléculas bioativas com potencial para seguir às próximas etapas no processo de P&D de um novo fármaco, a fim de continuar contribuindo para o aumento do conhecimento nesta área e, surgindo como novas alternativas terapêuticas.

Natural products are important sources of compounds with great structural diversity, capacity for biological and pharmacological action, in addition to presenting models that can be used in the synthesis and semi-synthesis of new drugs, formulated based on the needs that arise in the medical and pharmaceutical industry when passing through of years. An example of these compounds are cardenolides, which are traditionally used in the treatment of congestive heart failure and atrial arrhythmias, due to their inhibitory action on Na+/K+-ATPase, increasing the force of contraction of the heart muscle. However, in recent years, several studies have demonstrated the potential cytotoxic, antitumor and antiviral activity of some molecules of this class. Herpes Simplex Virus types 1 and 2 (HSV-1 and HSV-2) are responsible for a significant number of human viral infections. Another global health problem is cancer, which has a high mortality rate, which makes it necessary to search for new alternatives or reinforcements to the treatment to combat this disease, as the existing ones lack specificity, in addition to cause serious adverse effects. In this sense, in order to provide data on these activities, eight new semi synthetic cardenolide analogues were tested, using assays such as sulforhodamine B, to assess their cytotoxicity (CC50) against human lung and prostate tumor cells and, anti herpetic screening against HSV-1, KOS strain, using the lysis plaque reduction assay (IC50). From the results obtained, the selectivity indices (IS=CC50/CI50) will be calculated, in order to select the most promising compounds. Two compounds stood out, APSO-26 and APSO-28, as they presented the lowest CC50 values. The APSO-26 compound presented a CC50 value of 1.078, 1.185 and 2.229 μM for the A549, H460 and PC3 strains, respectively. The APSO-28 compound presented CC50 values of 1.851, 1.585 and 2.555 μM for cells A549, H460 and PC3, respectively. In relation to VERO cells, the most cytotoxic compounds were APSO-26 and APSO-28, with CC50 values of 16.38 μM and 21.90 μM, respectively, demonstrating the selectivity of these compounds by tumor cells. Furthermore, these same compounds, APSO-26 and APSO-28, demonstrated anti herpetic activity since they showed the highest percentages of inhibition of viral replication among the tested compounds, being 93.5% and 56.4%, respectively, at a concentration of 2 μM, in addition, showing a reduction in the size of viral foci. Therefore, within this unprecedented series of semi-synthetic cardenolides, two compounds deserve to be highlighted, which can be considered bioactive molecules with the potential to follow the next steps in the Research & Development process of a new drug, in order to continue contributing to the increase of knowledge in this area and, emerging as new therapeutic alternatives.