Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/29905
ORCID:  http://orcid.org/0000-0001-5563-5116
Document type: Tese
Access type: Acesso Aberto
Title: Estudo dos mecanismos de morte induzidos pelo complexo de rutênio hmxbato (cis-[RuII((ŋ2-O2CC7H7O2)(dppm)2]PF6) com atividade contra Leishmania (Leishmania) amazonensis e células tumorais de pulmão – A549
Alternate title (s): Study of death mechanisms induced by the ruthenium hmxbato complex (cis- [RuII ((ŋ2-O2CC7H7O2) (dppm) 2] PF6) with activity against Leishmania (Leishmania) amazonensis and lung tumor cells - A549
Author: Veiga, Monica Soares Costa
First Advisor: Tudini, Kelly Aparecida Geraldo Yoneyama
First member of the Committee: Gomes, Angélica de Oliveira
Second member of the Committee: Lopes, Daiana Silva
Third member of the Committee: Goulart, Vivian Alonso
Fourth member of the Committee: Borges, Bruna Cristina
Summary: Os complexos de rutênio têm ganhado destaque nos últimos anos devido, principalmente as suas propriedades favoráveis e diferentes aplicações terapêuticas. Neste sentido, sua aplicação como um metalofármaco contra doenças parasitárias e tumorais têm demonstrado crescente interesse pela comunidade científica. Neste trabalho elucidamos os prováveis mecanismos de morte celular envolvidos na atividade anti-Leishmania e antitumoral do complexo de rutênio - hmxbato (cis-[RuII((ŋ2-O2CC7H7O2)(dppm)2]PF6). Primeiramente demonstramos que o hmxbato e seu precursor foram capazes de induzir a formação de ERO's em promastigotas de L. (L.) amazonensis, provocando a despolarização do potencial mitocondrial, significativas mudanças no ciclo celular, danos no DNA, aumento da formação de vacúolos autofágicos e expressivas alterações morfológicas estruturais e ultraestruturais, induzindo assim a morte do parasito por meio da apoptose e da autofagia. Além disso, vale ressaltar que os efeitos provocados pelo hmxbato nestes parasitos foram produzidos utilizando-se uma baixa concentração do complexo (0, 52 µM), a qual não causou nenhuma toxicidade em macrófagos BMDM e ainda reduziu 82% da infectividade in vitro nestes macrófagos. A atividade do hmxbato em células tumoral e normal de pulmão também foram verificadas. Neste sentido demonstramos que o hmxbato é capaz de interagir com o DNA por meio de uma ligação de hidrogênio existente entre o átomo de hidrogênio do grupo -OH (hmxbato) e o átomo de O (fosfato) da guanina DG10 presente na estrutura de DNA analisada, promovendo um estresse celular que culmina com o aumento da produção de ERO's e consequente alterações no potencial da membrana mitocondrial. Na sequência ocorre a ativação da caspase-9, caspase-3 e PARPB-1, culminando assim com a morte celular programada por apoptose das células tumorais A549. Demonstramos ainda que a apoptose causada pelo hmxbato em células A549 promove alterações no potencial mitocondrial; arraste no ciclo celular; alterações morfológicas; inibição da proliferação celular e danos no DNA. Ainda, além dos mecanismos de morte envolvidos na atividade do hmxbato, demonstramos a predileção de ação do complexo para células tumoral, propriedade pouco comum para a maioria dos quimioterápicos existentes. Assim, concluímos a elucidação dos prováveis mecanismos de morte envolvidos na atividade anti-Leishmania e antitumoral do complexo de rutênio hmxbato os quais tornam esta molécula uma interessante candidata para o design de novos fármacos contra as Leishmanioses e o Câncer de pulmão.
Abstract: Ruthenium complexes have gained prominence in recent years due mainly to their favorable properties and different therapeutic applications. In this sense, its application as a metallopharmaceutical against parasitic and tumoral diseases has shown increasing interest in the scientific community. In this work we elucidate the probable mechanisms of cell death involved in the anti-Leishmania and anti-tumor activity of the ruthenium complex – hmxbato (cis-[RuII((ŋ2O2CC7H7O2)(dppm)2]PF6). Firstly, we demonstrated that hmxbate and its precursor were able to induce the formation of ROS in L. (L.) amazonensis promastigotes, causing the depolarization of mitochondrial potential, significant changes in the cell cycle, DNA damage, increased formation of autophagic vacuoles and expressive structural and ultrastructural morphological changes, thus inducing the death of the parasite through apoptosis and autophagy. The activity of hmxbato in tumor and normal lung cells was also verified. In this sense, we demonstrate that hmxbato is able to interact with DNA through a hydrogen bond existing between the hydrogen atom of the -OH group (hmxbato) and the O (phosphate) atom of the guanine DG10 present in the analyzed DNA structure, promoting cellular stress that culminates in the increase in the production of ROS and consequent changes in the potential of the mitochondrial membrane. Then, activation of caspase-9, caspase-3 and PARPB-1 occurs, thus culminating in programmed cell death by apoptosis of A549 tumor cells. We also demonstrated that apoptosis caused by hmxbate in A549 cells promotes changes in mitochondrial potential; drag in the cell cycle; morphological changes; inhibition of cell proliferation and DNA damage. In addition to the death mechanisms involved in hmxbate activity, we demonstrate a predilection for the action of the complex for tumor cells, an unusual property for most existing chemotherapeutic agents. Thus, we conclude the elucidation of the probable mechanisms of death involved in the anti-Leishmania and anti-tumor activity of the ruthenium hmxbate complex which make this molecule an interesting candidate for the design of new drugs against Leishmaniasis and Lung Cancer.
Keywords: Rutênio
Mecanismo de morte
Leishmania
Células tumoral e normal de pulmão
Apoptose
Ruthenium
Mechanism of death
Tumor and normal lung cells
Apoptosis
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
Subject: Rutênio
Leishmania
Apoptose
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Genética e Bioquímica
Quote: VEIGA, Monica Soares Costa. Estudo dos mecanismos de morte induzidos pelo complexo de rutênio hmxbato (cis-[RuII((ŋ2-O2CC7H7O2)(dppm)2]PF6) com atividade contra Leishmania (Leishmania) amazonensis e células tumorais de pulmão – A549. 2020.134 f. Tese (Doutorado em Genética e Bioquímica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2020. Disponível em: http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2020.569.
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2020.569
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/29905
Date of defense: 31-Jul-2020
Appears in Collections:TESE - Genética e Bioquímica

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