Acción antitumoral mediada por 4,4-Dimetil-5-8-dihidroxinaftaleno- 1- ona (DHN) y 9, 10-dihidroxi-4,4-dimetil-5, 8-dihidro-1(4H)-antraceno (DHA)

Abstract

El cáncer es una patología que ha concentrado por muchos años, una gran atención y constante investigación en búsqueda de nuevos fármacos para su tratamiento. Con el objeto de desarrollar nuevas terapias contra esta enfermedad, analizamos el potencial antineoplásico de dos nuevos compuestos orgánicos: 4,4- Dimetil-5-8-dihidroxinaftaleno-1-ona (DHN) y 9,10-dihidroxi-4,4-dimetil-5,8-dihidro- 1(4H)-antraceno (DHA). En primera instancia estudiamos el efecto de estos compuestos sobre la proliferación de células tumorales humanas U937 y K562, mediante el método de exclusión del colorante azul de tripan. Los resultados mostraron en ambas líneas celulares que DHN y DHA provocaron una disminución de la viabilidad en forma dosis-dependiente, con selectividad sobre células tumorales y no sobre células normales (PBMC) con un IC50 a 72 horas de 7,96 μM para DHA y 40,39 μM para DHN en U937 y de 0,68 μM para DHA y 32,10 uM para DHN en K562. Sabiendo que señales proinflamatorias favorecen el proceso carcinogénico, se estudió el efecto que tendrían ambos compuestos sobre la expresión de Cox-2 en células U937, previamente diferenciadas a macrófago con TPA y estimuladas con LPS. Los inmunowesterblot mostraron una disminución de la inducción y expresión de dicha enzima por acción de DHA a una concentración de 10 uM. Mediante ensayos de viabilidad se observó que ambos compuestos en combinación con extractos naturales no exhiben mayor efecto inhibitorio sobre la viabilidad; sin embargo, con indometacina un antiinflamatorio conocido, se potencia el efecto inhibitorio que tiene DHA. Por otra parte, mediante citometria de flujo se midió el efecto de DHN y DHA sobre el potencial de membrana mitocondrial con rodaminal23 y la generación de ROS mediante CM-H2DCFDA. Los resultados muestran una despolarización de la membrana por acción de ambos compuestos en especial por DHA y una baja generación de ROS por parte de ambos. Dado que las células NK constituyen un importante mecanismo de defensa antitumoral, se evaluó el efecto de DHN y DHA sobre la actividad citotóxica mediada por células NK midiendo la liberación de 51Cr desde células blanco K562. Los resultados indicaron que ambos compuestos no alteran la respuesta normal de las células NK. De acuerdo a estos resultados podemos inferir que DHA y DHN ejercen una importante acción antitumoral inhibiendo la proliferación de células tumorales. Sin embargo el efecto de DHA es mayor al de DHN, esto podría explicarse probablemente debido a un efecto citotóxico mediado por la despolarización de la membrana mitocondrial, y/o inhibiendo la respuesta proinflamatoria mediada por Cox-2, sin generación de especies reactivas por parte de ningún compuesto y sin afectar la respuesta inmune innata

Cancer is a pathology that has concentrated, a great deal of attention in biological research aimed principally to find new drugs for its treatment. For this reason we decided to study the antitumoral effects of two new organic compounds: 4,4-Dimetil-5-8-dihidroxinaftaleno-1-ona (DHN) and 9,10-dihidroxi-4,4-dimetil-5,8- dihidro-1(4H)-anthraceno (DHA). In the first place we studied the effect of these compounds on the proliferation of two human tumor cells lines, U937 and K562, using the trypan blue dye exclusion method. Our data showed a decrease on the cell viability in a dose-dependent manner. Tumor cell lines resulted more sensitive to these compounds. Thus the IC50 values were 7.96 μM for DHA and 40.39 μM for DHN in U937; 0.68 μM for DHA and 32.10 uM for DHN in K562. Interestingly PBMC viability was not affected by these compounds. It has been shown that proinflammatory signals favor the carcinogenic process. Thus we evaluated the effect of DHN and DHA on the in vitro LPS-induced COX-2 expression. Our results showed that both compounds partially inhibited LPSinduced expression of COX-2. A 60 % and 80% suppressed expression of COX-2 were observed by DHN and DHA respectively. On the other hand, these compounds in combination with anti-inflammatory natural plants extracts did not shown any additive effect upon tumour cell viability. Nevertheless, indometacina a well known antiinflammatory drug, in combination with DHA increased the tumour cell citotoxicity effect. In order to understand the mechanism of action of these compounds we evaluated whether the mitochondrial membrane potential of K562 cells could change due to DHA and DHN. Our results showed that treatment with both compounds induced a depolarization of the mitochondrial membrane as assessed with rhodamine123. Moreover, the depolarization induced by DHA was higher than DHN. On the other hand, when we study the effects of DHA and DHN on the intracellular formation of reactive oxygen species no ROS generation was detectable by any of these compounds. Morover our findings show that both compounds could protect from ROS at 25 μM. NK cells constitute an important mechanism of antitumor defense. For this reason it is desirable that DHN and DHA did not affect at all the NK cell function. Thus, NK citotoxic activity was measured using the 51Cr release assay from the target cell K562. Our results indicated that neither DHA nor DHN affected NK citotoxic activity. According to these results we can conclude that DHA exerts an important antitumor upon U937 and K562 tumor cells, probably due to the depolarization of the mitochondrial membrane, and/or inhibiting the expression of Cox-2, without generation of reactive species and without affecting the innate immune response