Mecanismos de muerte celular inducida por cationes lipofílicos derivados del ácido gálico

Abstract

Se ha descrito que los ésteres derivados del ácido gálico poseen efecto citotóxico sobre las células tumorales. En este trabajo se analizaron los mecanismos de muerte celular, inducidos por los compuestos catiónicos lipofílicos derivados del ácido gálico: galato de octil trifenilfosfonio, galato de decil trifenilfosfonio, undecil galato de trifenilfosfonio y lauril galato de trifenilfosfonio [C8TPP+, C10TPP+, C11TPP+ y C12TPP+, respectivamente]. Para ello se utilizaron las líneas celulares de adenocarcinoma mamario de ratón TA3 y de leucemia linfoblástica aguda humana CCRF/CEM, con sus respectivas variantes multiresistentes TA3-MTX-R y CEM/C2. Estas células fueron tratadas con distintas concentraciones (0,5, 15, 30 y 50 μM) de los cationes lipofílicos, durante 2 y 4 horas y al cabo de estos periodos se determinó la viabilidad celular. El tratamiento con los cationes C10TPP+ y C12TPP+ produjo una disminución significativa de la viabilidad de las células tumorales; sin embargo, los cationes C8TPP+ y C11TPP+ no produjeron efectos significativos. Las microfotografías obtenidas por microscopía electrónica de transmisión evidenciaron alteraciones profundas en la ultraestrucutura mitocondrial de las células TA3 provocadas por el catión C12TPP+. Más aún, el tratamiento con los cationes C10TPP+ y C12TPP+ produjo la sobrexpresión del gen pro-apoptótico gadd45α, en todas las líneas celulares y en la mayoría de las condiciones ensayadas; la expresión del gen bax no fue afectada; el gen gabarap se sobrexpresó sólo en las líneas celulares CCRF/CEM y CEM/C2, y en dos de las condiciones ensayadas. Estos resultados en conjunto muestran que tanto C10TPP+ como C12TPP+ son los compuestos citotóxicos más potentes, y que la muerte celular ocurriría principalmente a través de la inducción de la vía intrínseca de apoptosis, y en menor porcentaje estaría dada por autofagia

It has been reported that esters of Gallic acid have cytotoxic effects on cancer cells. In this work we analyzed the mechanisms of cell death induced by lipophilic cation derivatives of Gallic acid: octyl triphenylphosphonium gallate decyl triphenylphosphonium gallate, undecyl triphenylphosphonium gallate, and dodecyl triphenylphosphonium gallate [C8TPP+, C10TPP+, C11TPP+ and C12TPP+, respectively]. Cell lines used in this study were: TA3 (mouse mammary adenocarcinoma) and CCRF/CEM (human acute lymphocytic leukemia) and their multiresistant variants TA3 MTX-R and CEM/C2, respectively. These cell lines were treated with increasing cations concentrations (0,5, 15, 30 and 50 μM) of lipophilic compounds during 2 and 4 h and then screened for viability. The treatment of cells with C10TPP+ and C12TPP+ decreased the cell viability, whereas that C8TPP+ and C11TPP+ did not affect it. Hence, we investigated the mitochondrial toxicity of the lipophilic cation using Transmission Electron Microscopy. Our results indicated changes in the mitochondrial ultrastructure provoked by C12TPP+ treatment in TA3 cells. Moreover, Real Time RT-PCR analysis for cell death related genes (gabarap, bax and gadd45α) expression, revealed that C10TPP+ and C12TPP+ up-regulated pro-apoptotic gene gadd45α in all cell lines and in almost all assay conditions, while Bax gene expression was not affected. Gabarap was up-regulated but not in all cell lines and only in a few assay conditions. Taking account these results, we may conclude that C10TPP+ and C12TPP+ were the most potent cytotoxic compounds. The principal mechanism of cell death seems to be through the induction of the intrinsic route of the apoptosis, but also a percentage of autophagy occurs.