Análise dos efeitos citotóxicos de componentes purificados do veneno da aranha "Phoneutria nigriventer" sobre células tumorais : Analysis of the cytotoxic effects of purified components from "Phoneutria nigriventer" spider venom on tumor cells

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Alves, Marcus Vinícius Campoy Chichizola Caballero, 1989-
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640930
Resumo: Orientador: Catarina Raposo Dias Carneiro
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Por ser uma doença multifatorial e complexa, o tratamento do câncer é um grande desafio e os GBs representam um desafio à parte em termos de terapia e prognóstico; portanto, o desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas apresenta grande relevância social. Venenos animais contém em sua composição moléculas biologicamente ativas com alvos específicos em células e tecidos. A terapêutica baseada em peptídeos, uma das principais classes de moléculas presentes em venenos de aranhas, é um vasto e promissor campo para agentes com ação antineoplásticas emergentes. Recentemente, nosso grupo de pesquisa demonstrou que o veneno da aranha Phoneutria nigriventer (PnV) possui efeitos citotóxicos em linhagens de GB. Dando continuidade, o presente estudo tem como objetivo selecionar componentes purificados do veneno com efeito sobre a viabilidade/morte, ciclo celular e proliferação da linhagem de GB humano NG97, bem como contribuir para esclarecer o mecanismo de ação por trás desses efeitos, investigando proteínas relacionadas ao controle da proliferação (mTOR) e da apoptose (BCL-2 e BAX). As células foram tratadas primeiramente com as frações purificadas do PnV: F1 (menor que 3kDa), F2 (entre 3 e 10 kDa) e F3 (maior que 10 kDa). A partir desses resultados, as frações F1+F2 (baixo peso) foram repurificadas, obtendo 11 subfrações (SF1 ¿ SF11). Os tratamentos foram feitos durante 1, 5, 24 e/ou 72 h e, em seguida, ensaios de viabilidade (MTT), proliferação (CFSE), morte (Anexina V/iodeto de propídeo - IP) e ciclo celular (IP) foram utilizados; um inibidor de mTOR (rapamicina, um fármaco já utilizado para tratamento de várias neoplasias) foi utilizado nos experimentos com as SFs e, por fim, foi feito western blotting para BCL-2 e BAX. As frações F1 e F2 apresentaram efeitos mais relevantes nos parâmetros observados e foram repurificadas em subfrações (SF1 ¿ SF11); dessas, as SFs3 e 4 foram as que apresentaram efeitos antitumorais mais significativos. A inibição previa da mTOR pela rapamicina teve efeito sinérgico às SFs, reduzindo ainda mais significativamente a viabilidade celular em relação ao controle não tratado. A proteína BAX, relacionada à indução de apoptose, foi aumentada pelas SFs3 e 4 e ainda mais expressa quando a mTOR foi inibida, corroborando com o efeito sinérgico dos fármacos. A BCL-2, relacionada a mecanismos anti-apoptóticos, foi reduzida pelas SFs e não houve diferença quando a rapamicina foi utilizada previamente. Portanto, tomados em conjunto, os resultados apontam para componentes presentes nas SFs3 e 4 como potenciais protótipos para o desenvolvimento de novos fármacos para o tratamento de GB e indicam que esses compostos podem ser utilizados em terapia combinada associados à rapamicina. Estudos futuros serão conduzidos para caracterizar e sintetizar as moléculas e avaliar a eficácia e segurança em modelos pré-clínicosAbstract: Gliomas comprise the type of primary tumor most commonly found in the brain, originating from neuronal progenitor cells or transformed glial cells. Grade IV gliomas are called glioblastomas (GBs), which correspond to more than 50% of gliomas and are characterized by their high mortality rate. As a multifactorial and complex disease, cancer treatment is a major challenge and GBs represent a separate challenge in terms of therapy and prognosis; therefore, the development of new therapeutic approaches has great social relevance. Animal venoms contain biologically active molecules with specific targets in cells and tissues. Peptide-based therapy, one of the main classes of molecules present in spider venoms, is a vast and promising field for agents with emerging antineoplastic actions. Recently, our research group demonstrated that the venom of the Spider Phoneutria nigriventer (PnV) has cytotoxic effects in GB strains. The present study aims to select purified components of the venom with effect on viability / death, cell cycle and proliferation of the human GB NG97 lineage, as well as to contribute to clarify the mechanism of action behind these effects, investigating mTOR and related proteins control of apoptosis. The cells were first treated with the PnV fractions: F1 (less than 3kDa), F2 (between 3 and 10 kDa) and F3 (greater than 10 kDa). From these results, the fractions F1 + F2 (low weight) were repurified, obtaining 11 subfractions (SF1 - SF11). The treatments were performed during 1, 5, 24 and / or 72 h and then viability (MTT), proliferation (CFSE), death (Annexin V / propidium iodide - IP) and cell cycle (IP) tests were used ; an mTOR inhibitor (rapamycin, a drug already used to treat various neoplasms) was used in the experiments with SFs and western blotting was done for BCL-2 and BAX. The F1 and F2 fractions showed more relevant effects on the observed parameters and were repurified in subfractions (SF1 - SF11); of these, SFs3 and 4 were the ones that showed the most significant antitumor effects. The previous inhibition of mTOR by rapamycin had a synergistic effect on SFs, reducing cell viability even more significantly compared to untreated control. The BAX protein, related to the induction of apoptosis, was increased by SFs3 and 4 and, even more expressed when mTOR was inhibited, corroborating the synergistic effect of the drugs. BCL-2, related to anti-apoptotic mechanisms, was reduced by SFs and there was no difference when rapamycin was previously used. Therefore, taken together, the results point to components present in SFs3 and 4 as potential prototypes for the development of new drugs for the treatment of GB and indicate that these compounds can be used in combination therapy associated with rapamycin. Future studies will be conducted to characterize and synthesize the molecules and to evaluate the efficacy and safety in pre-clinical modelsMestradoBiologia CelularMestre em Biologia Celular e EstruturalFAPESP2017/24331-7CNPQ431465/2016-9CAPES001[s.n.]Carneiro, Catarina Raposo Dias, 1978-Nascimento, Laura de OliveiraMesquita Britto, Maria Helena RodriguesUniversidade Estadual de Campinas. Instituto de BiologiaPrograma de Pós-Graduação em Biologia Celular e EstruturalUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASAlves, Marcus Vinícius Campoy Chichizola Caballero, 1989-20202020-12-10T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (69 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640930ALVES, Marcus Vinícius Campoy Chichizola Caballero. Análise dos efeitos citotóxicos de componentes purificados do veneno da aranha "Phoneutria nigriventer" sobre células tumorais: Analysis of the cytotoxic effects of purified components from "Phoneutria nigriventer" spider venom on tumor cells. 2020. 1 recurso online (69 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1640930. 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