Envolvimento do NF-kB na apoptose provocada pelas imidazopiridinas DSH55 e DSH56 em células de linhagem de leucemia mieloide aguda

Abstract

As neoplasias hematológicas estão entre as principais causas de morte em todo mundo, e, entre elas, está a leucemia mieloide aguda (LMA). Caracterizada pela proliferação clonal descontrolada de progenitores mieloides, o tratamento da LMA visa eliminar as células leucêmicas e estabelecer a hematopoiese normal. Apesar do investimento tecnológico em novas estratégias para o tratamento das leucemias, a quimioterapia ainda é forma mais utilizada, no entanto, está associada a muitos efeitos adversos, recidivas e altas taxas de morbidade e mortalidade. Por isso o desenvolvimento de novos quimioterápicos se faz necessário. Na literatura, vários trabalhos demonstram diversas atividades biológicas das imidazopiridinas, entre elas, antineoplásicas. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi avaliar a atividade citotóxica de duas imidazopiridinas, DSH55 e DSH56, sobre células de linhagem de LMA (K562). Os resultados mostram que ambos os compostos foram citotóxicos para as células neoplásicas de maneira tempo-concentração dependentes e mostraram menos atividade sobre células mononucleares de doadores saudáveis. Além disso, as imidazopiridinas avaliadas não causaram hemólise, mesmo em concentrações cinco vezes maiores que a CI50 em K562. A morte celular por apoptose foi confirmada pela presença das alterações morfológicas características e pela presença da exposição de resíduos de fosfatidilserina na membrana. Na investigação do mecanismo de citotoxicidade, foi observado que os compostos causaram aumento de FasR e de espécies reativas de oxigênio (ERO), o que indica que ambos causam apoptose intrínseca e extrínseca pela perda do potencial de membrana mitocondrial (??m), liberação do fator indutor da apoptose (AIF), inversão do balanço Bax/Bcl-2 e aumento em duas vezes da expressão de caspase 3 ativada. Além disso, foi observada uma diminuição da expressão de survivina após tratamento com DSH55 por 18 horas. Adicionalmente, ambos compostos causaram bloqueio do ciclo celular após incubação de 18 horas e inibiram a fosforilação do fator nuclear ?B (NF-?B). Esses resultados sugerem que as imidazopiridinas, DSH55 e DSH56, são citotóxicas para células de linhagem de LMA e o estudo do mecanismo de apoptose sugere que são moléculas bioativas promissoras para o desenvolvimento de novos fármacos para LMA.

Abstract: Hematologic malignancies are among the leading causes of death worldwide, and acute myeloid leukemia (AML) is responsible for many of those deaths. Characterized by myeloid progenitors? clonal proliferation, AML?s treatment aims on eliminating neoplastic cells and reestablish normal hematopoiesis. Despite of recent technological advances in new treatment options, chemotherapy is still the most common form of treatment, even though it has been associated with a plethora of side effects, relapses and high rates of morbidity and mortality. Therefore, the development of new chemotherapeutic agents remains necessary. As imidazopyridines have shown a wide range of biological activities, including antineoplastic effects, the aim of this study is to evaluate the cytotoxic activity of two imidazopyridines, DSH55 and DSH56, using an AML cell line. Both compounds were cytotoxic to K562 cells in a time-dose dependent manner and showed less cytotoxicity to healthy individuals? peripheral blood mononuclear cells (PBMC). Additionally, neither caused hemolysis, even at concentration five times the IC50 for K562 cells. Apoptotic cell death induced by DSH55 and DSH56 was confirmed through morphological analysis, externalization of phosphatidylserine residues and after apoptosis-related proteins evaluation. Increases in FasR expression and reactive oxygen species (ROS) production indicated that both compounds caused intrinsic and extrinsic apoptosis through ??m loss, apoptose induction factor (AIF) release, inversion of the Bax/Bcl-2 ratio, and a doubling in activated caspase 3 expression. Furthermore, a decrease in survivin expression was observed after treatment with DSH55, and cell cycle arrest was achieved after treatment with both compounds for 18 hours. Moreover, both imidazopyridines significantly inhibited nuclear factor ?B (NF-?B) phosphorylation, which is a promising result. In summary, these findings indicate that both imidazopyridines are suitable for the development of new AML treatments.