Arachidonic acid triggers an oxidative burst in leukocytes

The change in cellular reducing potential, most likely reflecting an oxidative burst, was investigated in arachidonic acid- (AA) stimulated leukocytes. The cells studied included the human leukemia cell lines HL-60 (undifferentiated and differentiated into macrophage-like and polymorphonuclear-like cells), Jurkat and Raji, and thymocytes and macrophages from rat primary cultures. The oxidative burst was assessed by nitroblue tetrazolium reduction. AA increased the oxidative burst until an optimum AA concentration was reached and the burst decreased thereafter. In the leukemia cell lines, optimum concentration ranged from 200 to 400 µM (up to 16-fold), whereas in rat cells it varied from 10 to 20 µM. Initial rates of superoxide generation were high, decreasing steadily and ceasing about 2 h post-treatment. The continuous presence of AA was not needed to stimulate superoxide generation. It seems that the NADPH oxidase system participates in AA-stimulated superoxide production in these cells since the oxidative burst was stimulated by NADPH and inhibited by N-ethylmaleimide, diphenyleneiodonium and superoxide dismutase. Some of the effects of AA on the oxidative burst may be due to its detergent action. There apparently was no contribution of other superoxide-generating systems such as xanthine-xanthine oxidase, cytochromes P-450 and mitochondrial electron transport chain, as assessed by the use of inhibitors. Eicosanoids and nitric oxide also do not seem to interfere with the AA-stimulated oxidative burst since there was no systematic effect of cyclooxygenase, lipoxygenase or nitric oxide synthase inhibitors, but lipid peroxides may play a role, as indicated by the inhibition of nitroblue tetrazolium reduction promoted by tocopherol.

The husk fiber of Cocos nucifera L. (Palmae) is a source of anti-neoplastic activity

In the present study, we investigated the in vitro anti-tumoral activities of fractions from aqueous extracts of the husk fiber of the typical A and common varieties of Cocos nucifera (Palmae). Cytotoxicity against leukemia cells was determined by the 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) assay. Cells (2 x 104/well) were incubated with 0, 5, 50 or 500 µg/mL high- or low-molecular weight fractions for 48 h, treated with MTT and absorbance was measured with an ELISA reader. The results showed that both varieties have almost similar antitumoral activity against the leukemia cell line K562 (60.1 ± 8.5 and 47.5 ± 11.9% for the typical A and common varieties, respectively). Separation of the crude extracts with Amicon membranes yielded fractions with molecular weights ranging in size from 1-3 kDa (fraction A) to 3-10 kDa (fraction B) and to more than 10 kDa (fraction C). Cells were treated with 500 µg/mL of these fractions and cytotoxicity was evaluated by MTT. Fractions ranging in molecular weight from 1-10 kDa had higher cytotoxicity. Interestingly, C. nucifera extracts were also active against Lucena 1, a multidrug-resistant leukemia cell line. Their cytotoxicity against this cell line was about 50% (51.9 ± 3.2 and 56.3 ± 2.9 for varieties typical A and common, respectively). Since the common C. nucifera variety is extensively cultured in Brazil and the husk fiber is its industrial by-product, the results obtained in the present study suggest that it might be a very inexpensive source of new antineoplastic and anti-multidrug resistant drugs that warrants further investigation.

Cytotoxicity and antitumoral activity of dichloromethane extract and its fractions from Pothomorphe umbellata

The cytotoxicity of the dichloromethane crude extract (DCE), obtained from the aerial parts of Pothomorphe umbellata (L.) Miq (Piperaceae), was evaluated against nine human cancer cell lines (MCF-7, NCI-ADR/RES, OVCAR-3, PC-3, HT-29, NCI-H460, 786-O, UACC-62, K-562). The DCE presented antiproliferative activity with good potency against all cell lines at low concentrations (between 4.0 and 9.5 µg/mL) and with selectivity (1.55 µg/mL) for the leukemia cell line (K-652). DCE (100, 200, 300 and 400 mg/kg, ip) was also evaluated in the Ehrlich ascites tumor model. Both the survival number and the life span of the animals that died increased by at least 45 and 50%, respectively (8 animals per group), demonstrating P. umbellata extract potential anticancer activity. The results of the in vivo antitumor activity prompted the fractionation of the crude extract. The crude extract was submitted to dry column chromatography with dichloromethane-methanol (99:1). The column effluent fractions were extracted with methanol, dried under vacuum yielding fractions FR1 (less polar), FR2 (medium polarity), and FR3 (polar), which were analyzed for their growth inhibition or cytotoxic properties by a 48-h sulforhodamine B cell viability assay by measuring the total protein content. FR1 demonstrated high potency and cytotoxicity, a result compatible with the high toxicity of oxalic acid; FR2, containing 4-nerolidylcathecol, presented the lowest cytotoxic activity compared to the other two fractions but with selectivity for prostate cancer cell line; FR3, containing a mixture of steroids described in the literature as possessing various biological activities, also presented potent anticancer in vitro activity. These results suggest that P. umbellata DCE in vivo antitumor activity may be a consequence of the activity of different active principles.

Synthetic approaches to syn-diol containing biologically active compounds /

The deoxy derivative of pancratistatin 1.10 was prepared in good yield through the use of a [4+2] Diels-Alder cycloaddition and Bischler-Napieralski cyclization approach. The Bischler-Napieralski cyclization was shown to yield two additional side products 2.9, 2.10, however, under slightly modified hydrolysis conditions, the tetracyclic product 2.11 was obtained exclusively in greater than 84% yield. Initial screening of the di-hydroxylatgd derivative, and the other complementary pair analogue 1.10' previously prepared in our laboratories gave interesting results. Both of these compounds were shown to exhibit cytostatic activity; the mono-alcohol was marginally active while the di-hydroxylated analogue proved to be more potent although one to two magnitudes less potent than pancratistatin itself Human tumour cell line assay results indicated that the di-hydroxylated derivative exhibited selective cytotoxic inhibition in the following cell lines: non-small cell lung cancer line NCI-H226 (ED50 - 0.65 ^g/mL), leukemia cell lines CCRF-CEM (ED30 = 0.55 Hg/mL) and HL-60(TB) (ED50 = 0.89^ig/mL). Our results demonstrated that the pharmacophore is not a mono-alcohol, and that the minimum pharmacophore contains the hydroxyl group at the C4 position in addition to either, or both, of the hydroxyl groups present at C2 and C3.' The minimum pharmacophore has been narrowed to only three possibilities which are current synthetic targets in several research groups. The controlled Grignard addition to the tartaric acid derived bis-Weinreb amide 1.25 afforded a direct entry to a host of 1,4-diflferentiated tartaric acid derived intermediates (2.12-2.18). This potentially usefiil methodology was demonstrated through the efficient synthesis of the naturally occurring lactone 2.23, which bears the inherent syn-dio\ subunit. Based on this result, a similar approach to the synthesis of syn-dio\ bearing natural products looks very promising? A direct 2,3-diol desymmetrization method using TIPS-triflate was shown to be effective on the selective differentiation of Z,-methyl tartrate (and diisopropyl tartrate). The mono-silyl-protected intermediates 2.31 also proved to be useful when they were selectively differentiated at the 1,4-carboxyl position (2.35, 2.36) through the use of a borohydride reducing agent. Furthermore, the mono-silyl-protected derivative underwent periodate cleavage affording two synthetically useful a,P-unsaturated esters 2.43, 2.44, with one of esters being obtained via a silyl-migration method.''

Impact de HOXB4 sur les cellules B

La greffe de cellules souches hématopoïétiques autologue est une thérapie de plus en plus utilisée. Cependant, les traitements de chimiothérapie ou de radiothérapie intensifs peuvent affecter les cellules souches et diminuer le nombre de ces cellules pouvant être mobilisées à des fins de transplantation. Il serait donc très utile de pouvoir expandre ces cellules souches afin de s’assurer qu’elles soient en quantité suffisante pour procéder à la greffe. Or, il a été démontré que la protéine HOXB4 a la capacité d’expandre les cellules souches hématopoïétiques humaines et murines. Lors d’une greffe autologue, la moelle osseuse est cependant colonisée par des cellules malignes. Notre objectif était donc de s’assurer que la protéine HOXB4 expand les cellules souches hématopoïétiques normales mais n’expand pas les cellules « souches » leucémiques. De plus, comme des expériences précédentes ont démontré que chez des souris transplantées avec des cellules souches surexprimant HOXB4, la reconstitution du système hématopoïétique pouvait favoriser les cellules myéloïdes aux dépends des cellules lymphoïdes, nous avons aussi voulu déterminer l’impact de HOXB4 sur la différenciation des cellules progénitrices lymphoïdes normales. Pour ce faire, nous avons exposé des cellules humaines et murines à la protéine HOXB4 afin de comparer la prolifération des cellules B malignes à celle des cellules B normales. De plus, nous avons évalué l’impact de HOXB4 sur les cellules B à leurs différents stades de différenciation. Nos résultats démontrent que HOXB4 ne favorise pas l’expansion des cellules leucémiques. De plus, nous avons observé que les cellules lymphoïdes surexprimant la protéine HOXB4 ont un ralentissement dans leur processus de différenciation. Aussi, la surexpression de HOXB4 entraîne une diminution de la fréquence et du nombre de progéniteurs lymphoïdes normaux. Ces résultats démontrent donc que la protéine HOXB4 ne produit pas d’expansion des cellules malignes. De plus, elle confère un désavantage prolifératif aux cellules lymphoïdes.

Caractérisation cytogénétique et clinique des gènes de fusion impliquant MLL dans les leucémies

Le gène MLL (Mixed-Lineage Leukemia), un homologue du gène trithorax de la Drosophile, localisé à la bande chromosomique 11q23, est fréquemment réarrangé dans plusieurs types de leucémies, essentiellement suite à des translocations chromosomiques. Dans les différentes translocations chromosomiques, la partie N-terminale de MLL est fusionnée avec les séquences d’un gène partenaire. Malgré le grand nombre de partenaires de fusion rapportés, peu de fusions MLL ont été bien caractérisées sur le plan moléculaire. De plus, l’impact pronostique de plusieurs fusions moins fréquentes n’est pas bien établi. L’objectif de mon projet est de caractériser plusieurs translocations MLL qui ont été détectées dans 39 spécimens leucémiques collectés par la Banque de cellules leucémiques du Québec (www.bclq.gouv.qc.ca), et d’établir une corrélation entre les résultats de la cytogénétique et différents paramètres biologiques et cliniques des leucémies respectives. L’identification des gènes partenaires de fusion (GPF) dans notre série (30 échantillons étudiés), a révélé la fusion de MLL à un gène partenaire très récurrent dans 26 leucémies: MLLT3(AF9), AFF1(AF4), MLLT4(AF6), MLLT1(ENL), ELL; à un GPF modérément commun dans 1 leucémie : MLLT6(AF17); et à un partenaire rare de MLL dans 3 leucémies : GAS7 et AF15/CASC5 (2 cas). Nous avons poursuivi notre travail avec la caractérisation des points de cassure de deux fusions, soit MLL-ELL associée à un syndrome myéloprolifératif (une association rare), et MLL-GAS7 (une fusion rare de MLL), associée à une leucémie aiguë myéloïde. L’analyse des transcrits de fusion par RT-PCR et séquençage a révélé respectivement la fusion de l’exon 9 de MLL à l’exon 2 de ELL et des exons 7 ou 8 de MLL (deux transcrits) à l’exon 2 de GAS7. Ce travail permettra d’effectuer des études fonctionnelles et des projets de recherche translationnelle en utilisant ces spécimens de leucémies avec différents réarrangements de MLL, bien caractérisés sur le plan clinique et moléculaire.

Rôle du TGF-β dans la modulation du microenvironnement tumoral leucémique

Le microenvironnement tumoral et les cellules et molécules signal (cytokines et chimiokines) qu’ils contiennent sont reconnus comme jouant un rôle prépondérant dans la progression des tumeurs. Il devient donc nécessaire d’étudier la relation entre les molécules signal, les cellules infiltrantes et les cellules tumorales. Le TGF-β est une puissante cytokine immunosuppressive et suppressive de la croissance cellulaire, dont le rôle dans la formation du microenvironnement tumoral leucémique est mal connu. Dans cette étude, nous avons étudié le modèle injectable de leucémie lymphoïde T EL4 (cellules tumorales produisant du TGF-β) de souche C57BL/6. Nous avons caractérisé l’infiltration de cellules myéloïdes et lymphoïdes au niveau des tumeurs par cytométrie en flux et par microscopie à fluorescence. L’analyse des cellules infiltrant les tumeurs EL4 nous a permis de montrer la forte présence de lymphocytes T et de cellules myéloïdes CD11b+. Nous avons donc poursuivi l’étude afin de mieux caractériser ces cellules. Nous avons montré que ces cellules se retrouvent en périphérie de la tumeur et en périphérie des vaisseaux sanguins de la tumeur. Ces cellules ont des phénotypes nous laissant croire qu’elles appartiennent à la famille des cellules dite myéloïdes suppressives. Ces cellules ont de forts niveaux de transcrits de VEGF et de MMP9 au niveau de la tumeur ainsi qu’au niveau systémique, mais ne semblent pas avoir une forte capacité inhibitrice in vitro. Afin de déterminer si la production tumorale de TGF-β influe le recrutement de ces cellules, nous avons transformé des cellules EL4 à l’aide d’un shRNA afin de diminuer la production de TGF-β (shRNA-TGF-β) et, comparé l’infiltration myéloïde et lymphoïde de tumeurs formées avec des cellules EL4 contrôles (shRNA-Luc). Une diminution de 50% dans les niveaux de transcrits de TGF-β n’affecte pas la croissance tumorale mais semble diminuer l’infiltration par des cellules myéloïdes. La présente étude nous a permis de mieux comprendre le modèle de leucémie EL4 et le rôle des populations cellulaires myéloïdes dans le microenvironnement tumoral leucémique. La diminution du TGF-β produit par les cellules tumorales réduit l’infiltration de ces populations myéloïdes dans la tumeur EL4. Le rôle précis de ces cellules est encore à déterminer. Ces résultats sont en accord avec le fait qu’une thérapie anti-TGF-β n’est pas suffisante pour contrer la progression tumorale, mais pourrait influer sur le résultat post-chimiothérapie et l’immunothérapie en altérant la composition du microenvironnement.

Study of Salmonella typhimurium mutagenicity assay of (E)-piplartine by the Ames test

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Investigation of the cytocidal potential of Rhinella jimi skin methanol extracts

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Nitensidine A, a guanidine alkaloid from Pterogyne nitens, is a novel substrate for human ABC transporter ABCB1

The Pterogyne nitens (Fabaceae) tree, native to South America, has been found to produce guanidine alkaloids as well as bioactive flavonols such as kaempferol, quercetin, and rutin. In the present study, we examined the possibility of interaction between human ATP-binding cassette (ABC) transporter ABCB1 and four guanidine alkaloids isolated from P. nitens (i.e., galegine, nitensidine A, pterogynidine, and pterogynine) using human T cell lymphoblast-like leukemia cell line CCRF-CEM and its multi-drug resistant (MDR) counterpart CEM/ADR5000. In XTT assays, CEM/ADR5000 cells were resistant to the four guanidine alkaloids compared to CCRF-CEM cells, although the four guanidine alkaloids exhibited some level of cytotoxicity against both CCRF-CEM and CEM/ADR5000 cells. In ATPase assays, three of the four guanidine alkaloids were found to stimulate the ATPase activity of ABCB1. Notably, nitensidine A was clearly found to stimulate the ATPase activity of ABCB1 as strongly as the control drug, verapamil. Furthermore, the cytotoxic effect of nitensidine A on CEM/ADR5000 cells was synergistically enhanced by verapamil. Nitensidine A inhibited the extrusion of calcein by ABCB1. In the present study, the possibility of interaction between ABCB1 and two synthetic nitensidine A analogs (nitensidine AT and AU) were examined to gain insight into the mechanism by which nitensidine A stimulates the ATPase activity of ABCB1. The ABCB1-dependent ATPase activity stimulated by nitensidine A was greatly reduced by substituting sulfur (S) or oxygen (O) for the imino nitrogen atom (N) in nitensidine A. Molecular docking studies on human ABCB1 showed that, guanidine alkaloids from P. nitens dock to the same binding pocket as verapamil. Nitensidine A and its analogs exhibit similar binding energies to verapamil. Taken together, this research clearly indicates that nitensidine A is a novel substrate for ABCB1. The present results also suggest that the number, binding site, and polymerization degree of the isoprenyl moiety in the guanidine alkaloids and the imino nitrogen atom cooperatively contribute to their stimulation of ABCB1's ATPase activity. © 2013 Elsevier GmbH. All rights reserved.

Cytotoxic non-aromatic B-ring flavanones from Piper carniconnectivum C. DC.

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efeito do suco de laranja sobre biomarcadores relacionados ao excesso de peso e ao câncer

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Complexes of platinum and palladium with beta-diketones and DMSO: Synthesis, characterization, molecular modeling, and biological studies

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Study of Salmonella typhimurium mutagenicity assay of (Z)-piplartine by the Ames test

Processo FAPESP

Evaluation der Leukämie-Reaktivität von PRAME- und p53-spezifischen T-Zellen bei lymphohämatopoetischen Neoplasien im Rahmen einer adoptiven Immuntherapie

Der Transplantat-gegen-Leukämie (GVL) Effekt als immuntherapeutisches Mittel bei der allogenen hämatopoetischen Stammzell Transplantation (HSZT) ist hauptsächlich durch Spender Lymphozyten vermittelt, welche hämatopoetische Minor-Histokompatibilitäts Antigene bzw. Leukämie-assoziierte Antigene (z. B.: PRAME, p53) erkennen. Der adoptive Transfer von Leukämie-spezifischen T-Zellen kann den GVL-Effekt, ohne ein Auftreten einer Transplantat-gegen-Wirt Erkrankung (GVHD), steigern. Unter Verwendung von HLA-A2 und human CD8 transgenen Mäusen (CD8yCyA2Kb) konnten in dieser Arbeit PRAME spezifische CD8+ zytotoxischen T-Zellen generiert werden. Diese zytotoxischen CD8+ T-Zellen zeigten in Chromfreisetzungsuntersuchungen lytische Aktivität gegen eine Vielzahl von Zelllinien, die PRAME endogen prozessieren sowie gegen das spezifische PRAME-Peptid. Des Weiteren wurden die hier generierten T-Zellen auf ihre zytotoxische Aktivität gegen akute myeloische Leukämie Blasten hin untersucht, und diese Untersuchungen zeigten AML-Reaktivität der PRAME-spezifischen sowie der als Vergleich genutzten p53- und HLA-A2-spezifischen T-Zellen. Das Potenzial der PRAME-spezifischen ZTL die GVL-Immunität in vivo zu erhöhen ohne das Vorkommen einer GVHD wurde in einem Tumor-Protektions-Model unter der Nutzung von NOD/SCIDgcnull Mäusen untersucht. Die PRA100- bzw. p53-ZTL wurden adoptiv in NOD/SCIDgcnull Rezipienten transferiert und gleichzeitig wurden die Tiere mit PRAME-, oder p53-exprimierende Tumorzelllinien inokuliert. Die Reduktion des Tumorwachstums bestätigte die Spezifität der T-Zellen auch in vivo. In weiteren in vivo Experimenten wurden NOD/SCIDgcnull Mäuse mit AML-Blasten rekonstituiert. Durch die Applikation von nur CD34 positiven Zellen aus einer AML-Probe, oder einer CD56 depletierten Probe, konnten Rekonstitutionen in 95 % aller Versuche erfolgreich beendet werden. Wurde eine Rekonstitution mittels PCR- und FACS-Analysen diagnostiziert, so folgten mehrere Applikationen der PRAME- oder p53-spezifischen ZTL. In diesen Untersuchungen konnten wir in einem therapeutischen AML-in vivo-Modell zeigen, dass die in diesen Untersuchungen generierten/verwandten ZTL in der Lage sind AML-Blasten in vivo zu bekämpfen und so die leukämische Last der Tiere im Blut sowie in der Milz auf unter 1 % zu regulieren. Der prozentuale Anteil humaner AML Zellen im Knochenmark konnte deutlich gesenkt werden (< 10 %). Zusammenfassend sind die von uns generierten PRAME-spezifischen T-Zellen in der Lage, in vitro und auch in vivo, endogen prozessiertes Protein auf Zelllinien und AML-Blasten zu erkennen und zu lysieren. Auch die p53-ZTL, welche als eine weitere Antigen-spezifische ZTL-Population in vivo getestet wurden, zeigten GVL-Effekte. Die Kenntnis von Tumor- bzw. Leukämie assoziierten Antigenen und die daraus erwachsene Möglichkeit der Generierung krankheitsspezifischer ZTL bietet die Grundlage für eine spezifische Immuntherapie maligner Erkrankungen.