Tesis Doctorado
El efecto de 3-hidroxibakuchiól y sus derivados sobre el sistema deóión oxidativa: potenciales agentes antineoplásicos
Autor
Jaña-Prado, Fabian Esteban
Institución
Resumen
Los cambios en la síntesis de ATP mitocondrial pueden afectar el desempeño de células tumorales, debido a que el primer paso de la glicólisis es dependiente del ATP mitocondrial que proviene de la fosforilación oxidativa. En células normales, la cadenatransportadora de electrones es responsable del 90% de la síntesis de ATP, y en células tumorales, a pesar de estar disminuida, es responsable de al menos el 50% de los niveles totales de A TP, incluyendo los cánceres más glicolíticos; por lo tanto, la inhibición de la cadena transportadora de electrones mitocondrial se presenta como unimportante blanco terapéutico para el cáncer. Bakuchiol (bk) es el componente mayoritario del extracto metanólico de Psoralea glandulosa y de Psoralea corylifolia. Es un meroterpeno liposoluble con propiedades antidiabéticas, bactericidas, hepatoprotectoras y antitumorales, entre otras.De Psoralea glandulosa o Culén (nombre común), se aisló también un derivadocatecólico, 3-hidroxibakuchiol (3-0Hbk). Hasta el momento, este último ha sidoencontrado solamente en Psoralea glandulosa, planta nativa chilena. Este hecho y sus características estructurales lo convierten en un interesante candidato capaz de interferir con el flujo de electrones mitocondrial. 3-0Hbk se encuentra descrita solo en Psoralea glandulosa, lo que explicaría la ausencia de trabajos con este compuesto.El objetivo de esta tesis fue evaluar la citotoxicidad in vitro de 3-0Hbk en dosmodelos de células tumorales, adenocarcinoma mamario de ratón (TA3) y leucemia linfoblástica aguda humana (CCRF-CEM), y además, relacionar el efecto citotóxico con la efecto inhibitorio de esta molécula sobre la cadena transportadora de electronesmitocondrial de células cancerosas.Para ello se evaluó la actividad citotóxica de 3-0Hbk, bk y un derivado acetilado de 3-0Hbk (3-0Hbk-DA). Se determinó el efecto de estas tres moléculas sobre la proliferación de cuatro líneas celulares cancerosas: la línea TA3, su derivada multirresistente a fármacos antineoplásicos (TA3-MTX-R) células CCRF-CEM y su línea derivada resistente a camptotecina y derivados (CEM/C2). De las 3 moléculas evaluadas, 3-0Hbk y 3-0Hbk-DA presentaron la mayor actividad antiproliferativa en las cuatro líneas tumorales. Para determinar si este efecto antiproliferativo estabarelacionado con algún efecto sobre la cadena transportadora de electronesmitocondrial, se determinó el efecto de las dos moléculas seleccionadas sobre elconsumo de oxígeno de células TA3. Solo 3-0Hbk fue capaz de inhibir el consumo deoxígeno, mientras que su derivado di-acetilado no presentó actividad en este sistema.Se determinó el sitio de la cadena transportadora de electrones sobre el cual 3-0Hbk ejerció su acción inhibitoria, y el efecto de esta molécula sobre la función mitocondrial de células TA3. 3-0Hbk actúa en el complejo I de la cadena transportadora de electrones, disminuyendo la velocidad de oxidación de NADH, provocando una disminución del potencial de transmembrana mitocondrial, la apertura del poro de transición de permeabilidad mitocondrial (MPTP) y una disminución de la concentración de A TP intracelular total. Además indujo muerte celular, induciendo la activación de caspasa 3 y la fragmentación del DNA nuclear, fenómenos característicos de una muerte celular del tipo apoptótico. La inhibición de la proliferación y la muerte celular se observó sólo en las células cancerosas humanas y de ratón, y fue significativamente menaren dos modelos celulares consideradosnormales (la línea celular murina MM3MG y las células mononucleares de sangreperiférica humana PBMC).Es sabido que diversos inhibidores del complejo I de la cadena transportadora deelectrones inducen la muerte celular debido a la generación de ROS, por este motivo, debido a que es capaz de inhibir el complejo I, se estudió la capacidad de 3-0Hbk para generar especies reactivas del oxígeno a través de la medición de la oxidación de DCFDA. Sin embargo, no se observó este fenómeno.Cuando se utilizó un sustrato sintético que revierte la inhibición del consumo deoxígeno, entregando electrones directamente al complejo III de la cadenatransportadora de electrones, la muerte celular de las células TA3 fue casicompletamente prevenida. Este resultado sugiere que la muerte celular estáprovocada directamente por la disminución del consumo de oxígeno por la inhibicióndel complejo I de la cadena transportadora de electrones mitocondrial, que es un sistema deficiente pero esencial en células tumorales, y no por la generación de ROS,lo cual podría presentar una serie de ventajas para el tratamiento de esta enfermedad. PFCHA-Becas Doctor en Farmacología 79p. PFCHA-Becas TERMINADA