Endoplasmic reticulum targeted chemotherapeutics: the remarkable photo-cytotoxicity of an oxovanadium(IV) vitamin-B6 complex in visible light

An oxovanadium(IV) vitamin-B6 Schiff base complex, viz. VO(HL)( acdppz)] Cl, having (acridinyl) dipyridophenazine (acdppz) shows specific localization to endoplasmic reticulum (ER) and remarkable apoptotic photocytotoxicity in visible light (400-700 nm) in HeLa and MCF-7 cancer cells (IC50 < 0.6 mu M) while being non-toxic in the dark and to MCF-10A normal cells (IC50 > 40 mu M).

Ferrocenyl-L-amino acid copper(II) complexes showing remarkable photo-induced anticancer activity in visible light

Ferrocene-conjugated copper(II) complexes Cu(Fc-aa)(aip)](ClO4) (1-3) and (Cu(Fc-aa)(pyip)](ClO4) (4-6) of L-amino acid reduced Schiff bases (Fc-aa), 2-(9-anthryl)-1H-imidazo4,5-f]1,10]phenanthroline (aip) and 2-(1-pyrenyl)-1H-imidazo4,5-f] 1,10]phenanthroline (pyip), where Fc-aa is ferrocenylmethyl-L-tyrosine (Fc-Tyr in 1, 4), ferrocenylmethyl-L-tryptophan (Fc-Trp in 2, 5) and ferrocenylmethyl-L-methionine (Fc-Met in 3, 6), were prepared and characterized, and their photocytotoxicity was studied (Fc = ferrocenyl moiety). Phenyl analogues, viz. (Cu(Ph-Met)(aip)](ClO4) (7) and (Cu(Ph-Met)(pyip)](ClO4) (8), were prepared and used as control compounds. The bis-imidazophenanthroline copper(II) complexes, viz. (Cu(aip)(2)(NO3)](NO3) (9) and Cu(pyip)(2)(NO3)](NO3) (10), were also prepared and used as controls. Complexes 1-6 having a redox inactive cooper(II) center showed the Fc(+)-Fc redox couple at similar to 0.5 V vs. SCE in DMF-0.1 mol (Bu4N)-N-n](ClO4). The copper(II)-based d-d band was observed near 600 nm in DMF-Tris-HCl buffer (1 :1 v/v). The ferrocenyl complexes showed low dark toxicity, but remarkably high photocytotoxicity in human cervical HeLa and human breast adenocarcinoma MCF-7 cancer cells giving an excellent photo-dynamic effect while their phenyl analogues were inactive. The photo-exposure caused significant morphological changes in the cancer cells when compared to the non-irradiated ones. The photophysical processes were rationalized from the theoretical studies. Fluorescence microscopic images showed 3 and 6 localizing predominantly in the endoplasmic reticulum (ER) of the cancer cells, thus minimizing any undesirable effects involving nuclear DNA.

Oxovanadium(IV) complexes of curcumin for cellular imaging and mitochondria targeted photocytotoxicity

Oxovanadium(IV) complexes VO(R-tpy)(cur)](ClO4) (1, 2) of curcumin (Hcur) and terpyridine ligands (R-tpy) where R is phenyl (phtpy in 1) or p-triphenylphosphonium methylphenyl bromide (C6H4CH2PPh3Br) (TPP-phtpy in 2) were prepared and characterized and their DNA photocleavage activity, photocytotoxicity and cellular localization in cancer cells (HeLa and MCF-7) were studied. Acetylacetonate (acac) complexes VO(R-tpy)(acac)](ClO4) of phtpy (3) and TPP-phtpy (4) were prepared and used as the control species. These complexes showed efficient cleavage of pUC19 DNA in visible light of 454 nm and near-IR light of 705 rim. Complexes 1 and 2 showed significant photocytotoxicity in visible light of 400-700 nm. FACS analysis showed sub-G1/G0 phase cell-cycle arrest in cancer cells when treated with 1 and 2 in visible light in comparison with the dark controls. Fluorescence microscopic studies revealed specific localization of the p-triphenylphosphonium complex 2 in the mitochondria of MCF-7 cancer cells whereas no such specificity was observed for complex 1.

2-(Phenylazo)pyridineplatinum(II) Catecholates Showing Photocytotoxicity, Nuclear Uptake, and Glutathione-Triggered Ligand Release

Platinum(II) complexes Pt(pap)(an-cat)] (1) and Pt(pap)(py-cat)] (2) with 2-(phenylazo)pyridine (pap), 4-2-(anthracen-9-ylmethylene)amino]ethyl]benzene-1,2-diol (H(2)an-cat), and 4-2-(pyren-1-ylmethylene)amino]ethyl]benzene-1,2-diol (H2py-cat) were prepared, and their photoinduced cytotoxicity was studied. The complexes were found to release catecholate ligand in the presence of excess glutathione (GSH), resulting in cellular toxicity in the cancer cells. The catecholate complex Pt(pap)(cat)] (3) was prepared and used as a control. Complex 3, which is structurally characterized by X-ray crystallography, has platinum(II) in a distorted square-planar geometry. The complexes are redox-active, showing responses near 0.6 and 1.0 V versus SCE in N,N-dimethylformamide/0.1 M tetrabutylammonium perchlorate corresponding to a two-step catechol oxidation process and at -0.3 and -1.3 V for reduction of the pap ligand. Complex 1 showed remarkable light-induced cytotoxicity in HaCaT (human skin keratinocytes) and MCF-7 (human breast cancer) cells, giving IC50 value of similar to 5 mu M in visible light of 400-700 nm and >40 mu M in the dark. The 2',7'-dichlorofluorescein diacetate (DCFDA) assay showed the generation of reactive oxygen species (ROS), which seems to trigger apoptosis, as is evident from the annexin V-fluorescein isothiocyanate (FITC)/propidium iodide (PI) assay. The fluorescence microscopic images showed significant nuclear localization of the complexes and free ligands. A mechanistic study revealed possible reduction of the coordinated azo bond of pap by cellular GSH, releasing the catecholate ligand and resulting in remarkable photochemotherapeutic action of the complexes.

Remarkable Selectivity and Photo-Cytotoxicity of an Oxidovanadium(IV) Complex of Curcumin in Visible Light

Oxidovanadium(IV) complexes of 2-(2'-pyridyl)-1,10-phenanthroline (pyphen), viz. VO(pyphen)(acac)](ClO4) (1), VO(pyphen)(anacac)](ClO4) (2) and VO(pyphen)(cur)](ClO4) (3), where acac is acetylacetonate (in 1), anacac is anthracenylacetylacetonate (in 2) and cur is curcumin monoanion (in 3) were synthesized, characterized and their photo-induced DNA cleavage activities and photo-cytotoxicities studied. The complexes are 1: 1 electrolytes in DMF. The one-electron paramagnetic complexes show a d-d band near 760 nm in DMF. Complexes 2 and 3 are blue and green emissive, respectively, in DMSO. The complexes exhibit irreversible V-IV/V-III reductive responses near -1.1 V and V-V/V-IV oxidative responses near 0.85 V vs. SCE in DMF-0.1 M TBAP. Complexes 2 and 3 display significant and selective photo-cytotoxicity upon irradiation with visible light giving an IC50 value of about 5 mu M against HeLa and MCF-7 cancer cells; they are significantly less-toxic against normal 3T3 control cells and in the absence of light. Complex 1 was used as a control. Both cytosolic and nuclear localization of the complexes were observed on the basis of fluorescence imaging. The complexes, avid binders to calf thymus (ct) DNA, were found to photocleave supercoiled pUC19 DNA upon irradiation with near-IR light (785 nm) by generating hydroxyl radical (OH) as the reactive oxygen species (ROS). Cell death events noted with HeLa and MCF-7 cell lines likely are attributable to apoptotic pathways involving light-assisted generation of intracellular ROS.

Photocytotoxic oxovanadium(IV) complexes of ferrocenyl-terpyridine and acetylacetonate derivatives

Oxovanadium(IV) complexes VO(Fc-tpy)(acac)](ClO4) (1), VO(Fc-tpy)(nap-acac)](ClO4) (2), VO(Fc-tpy)(py-acac)](ClO4) (3) and VO(Ph-tpy)(py-acac)](ClO4) (4) of 4'-ferroceny1-2,2':6',2 `'-terpyridine (Fc-tpy) and 4'-phenyl-2,2':6',2 `'-terpyridine (Ph-tpy) having monoanionic acetylacetonate (acac), naphthylacetylacetonate (nap-acac) or pyrenylacetylacetonate (py-acac) ligand were prepared, characterized and their photocytotoxicity in visible light studied. The ferrocenyl complexes 1-3 showed an intense charge transfer band near 585 nm in DMF and displayed Fc(+)/Fc and V(IV)/V(III) redox couples near 0.66 V and -0.95 V vs. SCE in DMF-0.1 M TBAP. The complexes as avid binders to calf thymus DNA showed significant photocleavage of plasmid DNA in green light (568 nm) forming center dot OH radicals. The complexes that are photocytotoxic in HeLa and MCF-7 cancer cells in visible light (400-700 nm) with low dark toxicity remain nontoxic in normal fibroblast 3T3 cells. ICP-MS and fluorescence microscopic studies show significant cellular uptake of the complexes. Photo-irradiation of the complexes causes apoptotic cell death by ROS as evidenced from the DCFDA assay. (C) 2015 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.

Polypyridyl iron(II) complexes showing remarkable photocytotoxicity in visible light

Iron(II) complexes of polypyridyl ligands (B), viz. Fe(B)(2)]Cl-2 (1 and 2) of N, N, N-donor 2-(2-pyridyl)-1,10-phenanthroline (pyphen in 1) and 3-(pyridin-2-yl)dipyrido3,2-a:2',3'-c]phenazine (pydppz in 2), are prepared and characterized. They are 1:2 electrolytes in aqueous DMF. The diamagnetic complexes exhibit metal to ligand charge transfer band near 570 nm in DMF. The complexes are avid binders to calf thymus DNA giving binding constant (K (b)) values of similar to 10(6) M-1 suggesting significant intercalative DNA binding of the complexes due to presence of planar phenanthroline bases. Complex 2 exhibits significant photocytotoxicity in immortalized human keratinocyte cells HaCaT and breast cancer cell line MCF-7 giving IC50 values of 0.08 and 13 mu M in visible light (400-700 nm). Complex 2 shows only minor dark toxicity in HaCaT cells but is non-toxic in dark in MCF-7 cancer cells. The light-induced cellular damage follows apoptotic pathway on generation of reactive oxygen species as evidenced from the dichlorofluorescein diacetate (DCFDA) assay.

Photoinduced DNA Crosslink Formation by Dichloridooxidovanadium(IV) Complexes of Polypyridyl Bases

Oxidovanadium(IV) complexes VO(pyphen)Cl-2] (1) and VO(pydppz)Cl-2] (2), where pyphen is 2-(2-pyridyl)-1,10-phenanthroline and pydppz is 3-(pyridin-2-yl)dipyrido3,2-a:2,3-c]phenazine, show remarkable photoinduced DNA crosslinking ability and photocytotoxicity. The complexes are non-electrolytes in DMF, 1:1 electrolytes in 20% aqueous DMF, and 1:2 electrolytes in 20% aqueous DMF upon photoirradiation with visible light of 400-700 nm. The paramagnetic complexes, which have one unpaired electron, show a d-d band near 780 nm in aqueous DMF. The IR data suggest a V=O moiety trans to a V-N bond. Complex VO(pydppz)Cl-2] (2), as a novel photoinducible nuclear ds-DNA crosslinking agent, shows visible-light-induced cytotoxicity in HeLa and MCF-7 cancer cells by an apoptotic pathway, giving IC50 values of 0.87 +/- 0.07 and 1.4 +/- 0.2 M, respectively, while being essentially nontoxic (IC50 > 40 M) in the dark and less toxic in normal MCF-10A cells.

Stimuli-responsive protamine-based biodegradable nanocapsules for enhanced bioavailability and intracellular delivery of anticancer agents

Enzyme-and pH-responsive polyelectrolyte nanocapsules having diameters in the range of 200 +/- 20 nm were fabricated by means of Layer-by-Layer assembly of biopolymers, protamine, and heparin, and then loaded with anticancer drug doxorubicin. The incorporation of the FDA-approved peptide drug protamine as a wall component rendered the capsules responsive to enzyme stimuli. The stimuli-responsive drug release from these nanocapsules was evaluated, and further modulation of capsule permeability to avoid premature release was demonstrated by crosslinking the wall components. The interaction of the nanocapsules with cancer cells was studied using MCF-7 breast cancer cells. These capsules were readily internalized and disintegrated inside the cells, culminating in the release of the loaded doxorubicin and subsequent cell death as observed by confocal microscopy and MTT Assay. The bioavailability studies performed using BALB/c mice revealed that the encapsulated doxorubicin exhibited enhanced bioavailability compared to free doxorubicin. Our results indicate that this stimuli-responsive system fabricated from clinically used FDA-approved molecules and exhibiting minimal premature release has great potential for drug-delivery applications.

Stimuli-responsive protamine-based biodegradable nanocapsules for enhanced bioavailability and intracellular delivery of anticancer agents

Enzyme-and pH-responsive polyelectrolyte nanocapsules having diameters in the range of 200 +/- 20 nm were fabricated by means of Layer-by-Layer assembly of biopolymers, protamine, and heparin, and then loaded with anticancer drug doxorubicin. The incorporation of the FDA-approved peptide drug protamine as a wall component rendered the capsules responsive to enzyme stimuli. The stimuli-responsive drug release from these nanocapsules was evaluated, and further modulation of capsule permeability to avoid premature release was demonstrated by crosslinking the wall components. The interaction of the nanocapsules with cancer cells was studied using MCF-7 breast cancer cells. These capsules were readily internalized and disintegrated inside the cells, culminating in the release of the loaded doxorubicin and subsequent cell death as observed by confocal microscopy and MTT Assay. The bioavailability studies performed using BALB/c mice revealed that the encapsulated doxorubicin exhibited enhanced bioavailability compared to free doxorubicin. Our results indicate that this stimuli-responsive system fabricated from clinically used FDA-approved molecules and exhibiting minimal premature release has great potential for drug-delivery applications.

Mitochondria-Targeting Iron(III) Catecholates for Photoactivated Anticancer Activity under Red Light

Iron(III) catecholates Fe(R-bpa)(R-dopa)Cl] (1, 2) with a triphenylphosphonium (TPP) moiety, where R-bpa is 2-(TPP-N,N-bis((pyridin-2-yl)methyl)ethanamine) chloride (TPPbpa) and R-dopa is 4-{2-(anthracen-9-yl)methylamino]ethyl}benzene-1,2-diol (andopa, 1) or 4-{2-(pyren-1-yl)-methylamino]ethyl}benzene-1,2-diol (pydopa, 2), were synthesized and their photocytotoxicity studied. Complexes 3 and 4 with phenyl-N,N-bis(pyridin-2-yl)methyl]methanamine (phbpa) were used as controls. The catecholate complexes showed an absorption band near 720 nm. The 5e(-) paramagnetic complexes showed a Fe-III/Fe-II irreversible response near -0.45 V and a quasi-reversible catechol/semiquinone couple near 0.5 V versus saturated calomel electrode (SCE) in DMF/0.1 M tetrabutylammonium perchlorate. They showed photocytotoxicity in red/visible light in HeLa, HaCaT, MCF-7, and A549 cells. Complexes 1 and 2 displayed mitochondrial localization, reactive oxygen species (ROS) generation under red light, and apoptotic cell death. Control complexes 3 and 4 exhibited uniform distribution throughout the cell. The complexes showed DNA photocleavage under red light (785 nm), forming hydroxyl radicals as the ROS.

Efeitos de raios-X de baixa energia em células mamárias

Doses de radiação de baixa energia podem induzir quebras de dupla fita no DNA assim como também produzir perfis alterados de expressão de genes relacionados a estas lesões. Os danos não reparados ou mal reparados levam a uma maior suscetibilidade à transformação oncogênica já que os efeitos biológicos mais importantes causados pela radiação ionizante são mutação e carcinogênese. As lesões no DNA provocadas pela radiação podem também ocasionar o surgimento micronúcleos e as células podem ser induzidas à apoptose. O objetivo deste trabalho é estudar in vitro a presença de micronúcleos e a apoptose ocasionados por Raios-X de baixa energia. Pretende-se analisar estes efeitos biológicos em relação à energia equivalente à utilizada em exames mamográficos usando duas linhagens estabelecias de células de mama: a MCF-7 (tumoral) e a HB-2 (não-tumoral). As células, em crescimento exponencial, foram irradiadas no equipamento de arranjo experimental de mamografia do LCR/UERJ. A dose de 5Gy na energia de 30 kV foi aplicada com taxa de 0,1 Gy/seg utilizando filtro de 0,03 mm de molibdênio. As irradiações foram realizadas duas vezes, após as irradiações, as células foram incubadas por 4, 24 ou 48 horas e posteriormente coradas com o corante Hoechst33258 para análise em microscopia de fluorescência. Para cada análise, 1000 células foram categorizadas pela morfologia do núcleo. Os resultados mostraram que a HB-2, utilizada neste estudo como célula mamária normal, apresentou maior sensibilidade aos efeitos da radiação, com 37 % das células em apoptose após 4 hs de incubação, enquanto a MCF-7 apresentou 6,5 %. Nas análises após 24 hs foi possível confirmar a radioresistência da MCF-7 tendo sido observadas 11% de células em apoptose no grupo irradiado. Houve um aumento crescente de micronúcleos radioinduzidos nas duas linhagens de acordo com os tempos de incubação. Na análise de 4 hs a HB-2 apresentou 3%, em 24 hs, 8,5% e 48 hs, 11,5 %. Diante destes resultados, foi possível concluir que a energia do feixe de raios-X utilizada na mamografia pode ser capaz de ocasionar aumento de ocorrência de apoptose e geração de micronúcleos nas duas linhagens estudadas

Estudos dos efeitos antioxidantes e anti-inflamatórios da própolis sobre as células RAW 264.7 e na resposta inflamatória pulmonar aguda causada pela exposição à fumaça de cigarro em camundongos

A doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) causa a redução da capacidade respiratória e seu desenvolvimento é associado à fumaça de cigarro. O cigarro possui mais de 4800 substâncias tóxicas e causa a morte de seis milhões de pessoas por ano no mundo. Estudos buscam meios de reverter os males causados pela fumaça de cigarro. A própolis (P) é um produto produzido por abelhas que possui várias propriedades. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos antioxidantes da P em macrófagos murinos e na inflamação pulmonar aguda induzida pela fumaça de cigarro (CS) em camundongos. A análise dos compostos fitoquímicos do extrato alcóolico da P (EAP) foi feita por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa (GC-MS). Células da linhagem RAW 264.7 foram tratadas em diversas concentrações de P durante 24 horas. Após tratamento, as seguintes análises foram realizadas: polifenóis totais; viabilidade celular (MTT); potencial redutor (DPPH); espécies reativas de oxigênio totais (ROS) e de malondialdeído (MDA). Trinta camundongos C57BL/6 foram divididos em 3 grupos (n=10/grupo): Controle+P, CS e CS+P. Ambos os grupos CS foram expostos a 6 cigarros/dia durante 5 dias. O grupo CS foi tratado com veículo. O pulmão e o lavado broncoalveolar (BAL) foram coletados para análise histológica e contagem diferencial de células. As análises para mieloperoxidase (MPO), superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT), glutationa peroxidase (GPx), glutationa reduzida (GSH) e oxidada (GSSG), MDA, nitrito e western blotting para TNF-alfa foram realizadas. A análise fitoquímica do EAP mostrou a presença dos ácidos hidrocinâmicos e coumárico, a artepilina C e a drupanina. Foi observado o aumento concentração-dependente dos níveis de polifenóis totais (p<0,001), do MTT (p<0,001) e do DPPH (p<0,001), e o inverso com o MDA (p<0,001). Os níveis de ROS diminuem nas concentrações de 15,6 e 31,2 mg/mL (p<0,05, ambos). A histologia pulmonar do grupo Controle+P foi similar ao do CS+P e foi observado um influxo de macrófagos e neutrófilos no grupo CS (p<0,01 e p<0,001, respectivamente). Os níveis de MPO foram aumentados no grupo CS (526,534,72 mU/mg ptn, p<0,01), mas houve uma redução no grupo CS+P (385,127,64 mU/mg ptn, p<0,05) comparável ao Controle+P (13412,99 mU/mg ptn, p<0,001), o mesmo aconteceu com as enzimas antioxidantes: SOD (Controle+P: 523,529,6 U/mg ptn; CS: 523,529,6 U/mg ptn, p<0,001; CS+P: 246,815,69 U/mg ptn, p<0,001); CAT (Controle+P: 37,383,39 U/mg ptn; CS: 92,686,24 U/mg ptn, p<0,001; CS+P: 59,844,55 U/mg ptn, p<0,05); GPx (Controle+P: 2,230,17 (M/min/mg ptn) x 10-1; CS: 4,510,31 (M/min/mg ptn) x 10-1, p<0,001; CS+P: 2,640,19 (M/min/mg ptn) x 10-1, p<0,05). O inverso ocorreu com a relação GSH/GSSG (Controle+P: 1,0880,17; CS: 0,7360,07, p<0,05; CS+P: 1,2580,10, p<0,05). Os níveis de MDA (Controle+P: 0,2660,05 nMol/mg ptn; CS: 0,940,076 nMol/mg ptn, p<0,001; CS+P: 0,4980,06 nMol/mg ptn, p<0,01) e de nitrito (Controle+P: 50,014,19 Mol/mg ptn; CS: 108,77,73 Mol/mg ptn, p<0,001; CS+P: 58,843,42 nMol/mg ptn, p<0,01) estavam aumentados no CS que em outros grupos. A expressão de TNF-α foi observada no grupo CS. O tratamento da P apresentou ação anti-inflamatória e antioxidante em macrófagos e em camundongos expostos à fumaça de cigarro, possivelmente pela ação dos polifenóis presentes nela

Estudo da cromatina nos sítios de fixação à matriz nuclear no domínio do gene TP53 e das modificações epigenéticas e no modelo de progressão tumoral mamária 21T

Dentre os diversos tipos de câncer agressivos, o câncer de mama é o mais comum em mulheres. Mutações hereditárias e adquiridas, assim como alterações epigenéticas atuam em sinergia na carcinogênese mamária e na progressão tumoral. A proteína P53 é uma supressora de tumor e possui uma atuação fundamental na integridade genômica. Apesar do vasto conhecimento sobre o controle da P53 a nível de proteína, ainda pouco se sabe sobre o controle transcricional do gene TP53. A série 21T, uma série de 4 linhagens celulares originadas da mama da mesma paciente, representando diferentes estágios de progressão tumoral mamária, é um eficiente modelo para investigação das alterações epigenéticas e suas influências na expressão gênica ao longo da progressão do câncer de mama. Nós analisamos a organização do domínio do gene TP53 através da técnica de arranjo de DNA, em diversas linhagens celulares de câncer de mama e linhagens controle, e realizamos uma tentativa de caracterizar estes elementos de DNA nas linhagens controle não-tumorais HB2 e MCF10A e nas tumorais MCF-7, MDA-MB-231, T47D, através dos marcadores epigenéticos de eucromatina, H4Ac, e heterocromatina, H3K9me3. Ainda analisamos a ligação de proteínas à região associada à matriz nuclear (MAR), denominada MAR 2, e a possível ligação da proteína ligante à matriz nuclear (MARBP), PARP-1, através de ensaios de gel shift (EMSA). Detectamos que na linhagem controle epitelial mamária, HB2, o gene TP53 está posicionado num domínio de DNA relativamente pequeno, aproximadamente 50 kb, delimitado por dois sítios de fixação à matriz nuclear. Interessantemente, esta estrutura de domínio se apresentou radicalmente diferente nas linhagens de câncer de mama estudadas, MCF7, T47D, MDA-MB-231 e BT474, nos quais o tamanho do domínio estudado estava aumentado e a transcrição do TP53 diminuída. Os enriquecimentos com os marcadores epigenéticos de cromatina H4Ac e H3K9me3 estão diferentemente distribuídos nas MARs nas linhagens celulares. Surpreendentemente, a MAR 2 apresentou uma ligação altamente específica, o que poderia representar a atuação de fatores transcricionais envolvidos na organização da cromatina. Através de programas de bioinformática, detectamos putativos sítios para interessantes fatores de transcrição, tais como o c/EBP-beta e c-myb, que poderiam atuar em cis regulando a expressão do gene TP53 e outros flanqueadores. Nós propusemos um modelo para a organização da cromatina na região de domínio do gene TP53 com os genes flanqueadores. Através da série 21T, detectamos uma hipometilação global genômica, nas células cancerosas 21NT e 21MT1. Uma importante diminuição da expressão global do marcador H4Ac nas células metastáticas 21MT1, foi detectada em relação às outras linhagens. Os níveis de RNAm das principais enzimas relacionadas as modificações epigenéticas são consistentes com as observadas hipometilação genômica e hipoacetilação. Através de microscopia confocal, verificamos que o marcador H4Ac está localizado, na maior parte na periferia e o marcador H3K9me3, pericêntrico nos núcleos tumorais. Por fim, verificamos que o promotor P1 do gene TP53 apresenta um estado de cromatina aberta, e a expressão do gene TP53 é similar em todas as células da série 21T.

MicroRNAs in breast cancer progression and DNA damage response

Os tumores de mama são caracterizados pela sua alta heterogeneidade. O câncer de mama é uma doença complexa, que possui o seu desenvolvimento fortemente influenciado por fatores ambientais, combinada a uma progressiva acumulação de mutações genéticas e desregulação epigenética de vias críticas. Alterações nos padrões de expressão gênica podem ser resultado de uma desregulação no controle de eventos epigenéticos, assim como, na regulação pós-transcricional pelo mecanismo de RNA de interferência endógeno via microRNA (miRNA). Estes eventos são capazes de levar à iniciação, à promoção e à manutenção da carcinogênese, como também ter implicações no desenvolvimento da resistência à terapia Os miRNAs formam uma classe de RNAs não codificantes, que durante os últimos anos surgiram como um dos principais reguladores da expressão gênica, através da sua capacidade de regular negativamente a atividade de RNAs mensageiros (RNAms) portadores de uma seqüencia parcialmente complementar. A importância da regulação mediada por miRNAs foi observada pela capacidade destas moléculas em regular uma vasta gama de processos biológicos incluindo a proliferação celular, diferenciação e a apoptose. Para avaliar a expressão de miRNAs durante a progressão tumoral, utilizamos como modelo experimental a série 21T que compreende 5 linhagens celulares originárias da mesma paciente diagnosticada com um tumor primário de mama do tipo ErbB2 e uma posterior metástase pulmonar. Essa série é composta pela linhagem obtida a partir do tecido normal 16N, pelas linhagens correspondentes ao carcinoma primário 21PT e 21NT e pelas linhagens obtidas um ano após o diagnóstico inicial, a partir da efusão pleural no sítio metastatico 21MT1 e 21MT2. O miRNAoma da série 21T revelou uma redução significativa nos níveis de miR-205 e nos níveis da proteina e-caderina e um enriquecimento do fator pró-metastático ZEB-1 nas células 21MT. Considerando a importância dos miRNAs na regulação da apoptose, e que a irradiação em diferentes espectros é comumente usada em procedimentos de diagnóstico como mamografia e na radioterapia, avaliamos a expressão de miRNAs após irradiação de alta e baixa energia e do tratamento doxorrubicina. Para os ensaios foram utilizados as linhagens não tumorais MCF-10A e HB-2 e as linhagens de carcinoma da mama MCF-7 e T-47D. Observou-se que raios-X de baixa energia são capazes de promover quebras na molécula do DNA e apoptose assim como, alterar sensivelmente miRNAs envolvidos nessas vias como o let-7a, miR-34a e miR-29b. No que diz respeito à resposta a danos genotóxicos, uma regulação positiva sobre a expressão de miR-29b, o qual em condições normais é regulado negativamente foi observada uma regulação positiva sobre miR-29b expressão após todos os tratamentos em células tumorais. Nossos resultados indicam que miR-29b é um possível biomarcador de estresse genotóxico e que miR-205 pode participar no potencial metastático das células 21T.