MARINOBUFAGINA: ação antineoplásica in vitro e in vivo e perfil toxicogenético

Abstract

RESUMO: O câncer é considerado a segunda maior causa de morte no mundo. Nesse contexto, os produtos naturais têm se mostrado uma importante fonte de compostos farmacologicamente ativos, inclusive de quimioterápicos contra tumores sólidos e hematológicos. Dessa forma, as secreções da pele de anfíbios aparecem como uma recente fonte de exploração de novas moléculas, com destaque para a marinobufagina, um bufadienolídeo cardiotônico e natriurético que apresenta uma maior afinidade pela subunidade α1 da Na+/K+-ATPase resistente à ouabaína. O presente estudo teve por objetivo realizar uma revisão de literatura sobre a capacidade anticâncer dos bufadienolídeos e avaliar a atividade citotóxica, antitumoral e toxicológica do composto marinobufagina, isolado do extrato do veneno do sapo Rhinella marina. A revisão de literatura demonstrou que a classe dos bufadienolídeos surge como uma incrível fonte natural de biodiversidade química com uma seletividade moderada contra células tumorais. A marinobufagina foi avaliada quanto à atividade citotóxica in vitro frente a diferentes linhagens de células normais e tumorais utilizando os ensaios de MTT e frente à cultura primária do tumor Sarcoma 180 (S180), pelo ensaio Alamar Blue, após 72 h de exposição. Para complementação da avaliação citotóxica, foi realizado o ensaio de micronúcleo com bloqueio de citocinese (CBMN) em células do S180 e a toxicidade por meio do modelo vegetal Allium cepa. Para a avaliação do potencial antitumoral in vivo, a marinobufagina foi administrada via intraperitoneal nas doses de 2.5 e 5 mg/kg/dia, durante 7 dias e 15 dias consecutivos em camundongos transplantados com o tumor Sarcoma 180 e camundongos imunodeficientes transplantados com células de carcinoma de cólon humano (HCT-116), respectivamente. Assim, o composto estudado apresentou potente ação antiproliferativa com valores de CI50 entre 0.06 μg/mL (HL-60) e 2.94 μg/mL (HEP-2) e foi citotóxico para células mononucleares de sangue periférico humano (CMSP, 4.35 μg/mL). A marinobufagina também inibiu o crescimento das raízes de Allium cepa, revelando toxicidade macroscópica (p<0.05) e mostrou ações clastogênicas semelhantes em células de S180 e meristemáticas de raiz A. cepa. Nos testes in vivo, o composto reduziu somente o crescimento de tumores humanos (HCT-116) com percentuais de inibição de 26.3 e 46.5% nas doses de 2.5 e 5 mg/kg/dia, respectivamente e foi incapaz de interferir no crescimento do tumor S180. Os camundongos imunodeficientes tratados com marinobufagina na dose de 5 mg/kg apresentaram uma redução significante na massa corpórea final e aumento significativo dos níveis séricos de creatinina (p<0.05). Em conjunto com as análises teciduais, os resultados dos testes toxicológicos in vivo revelaram alterações histológicas renais e hepáticas reversíveis e ação epileptogênica na dose de 10 mg/kg. Dessa forma, a marinobufagina mostrou potencial antitumoral in vitro e in vivo contra células tumorais humanas e fraca atividade contra células murinas, com indício de toxicidade branda e ausência de comprometimento funcional severo nos animais tratados com o composto. ABSTRACT: Cancer is considered the second leading cause of death in the world. In this context, natural products have an important source of pharmacologically active compounds, including chemotherapeutics against solid and hematologic tumors. Thus, amphibian skin secretions appear as a recent source of exploration of new molecules, especially marinobufagin, a cardiotonic and natriuretic bufadienolide that has a higher affinity for the α1 subunit of ouabain-resistant Na+/K+-ATPase. The aim of the present study was to review the literature on the anticancer capacity of bufadienolide and to evaluate the cytotoxic, antitumor and toxicological activities of the compound marinobufagin, isolated from extracts of the Rhinella marina frog poison. The literature review has shown that bufadienolide class appears as an incredible natural source of chemical biodiversity with a moderate selectivity against tumor cells. Marinobufagin was evaluated for cytotoxic activity in vitro against different lineages of normal and tumor cells using the MTT assays and against the Sarcoma 180 (S-180) tumor primary culture by the Alamar Blue assay, after 72 h of exposure. To complement the cytotoxic evaluation, the cytokinesis-block micronucleus assay (CBMN) in S180 cells and the toxicity by means of the vegetal model Allium cepa were carried out. To evaluate the in vivo antitumor potential, the marinobufagin was administered intraperitoneally at doses of 2.5 and 5 mg/kg/day for 7 and 15 consecutive days in mice transplanted with Sarcoma 180 tumor and immunodeficient mice transplanted with carcinoma cells of human colon (HCT- 116), respectively. Therefore, the studied compound showed potent antiproliferative action with IC50 values between 0.06 μg/mL (HL-60) and 2.94 μg/mL (HEP-2) and cytotoxic to human peripheral blood mononuclear cells, 4.35 μg/mL). Marinobufagin also inhibited the root growth of Allium cepa, revealing macroscopic toxicity (p< 0.05) and showed similar clastogenic actions on S180 and meristematic cells of A. cepa root. The compound reduced only the growth of human tumors (HCT-116) in the in vivo tests, with inhibition percentages of 26.3 and 46.5% at doses of 2.5 and 5 mg/kg/day, respectively, and was unable to interfere with the growth of S180 tumor. Immunodeficient mice treated with 5 mg/kg of marinobufagin showed a significant reduction in final body mass and a significant increase in serum creatinine levels (p<0.05).The combination of the tissue analyzes and the in vivo test results revealed reversible renal and hepatic histological changes and epileptogenic action at a dose of 10 mg/kg. Thereby, marinobufagin showed in vitro and in vivo antitumor potential against human tumor cells and poor activity against murine cells, with evidence of mild toxicity and absence of severe functional impairment in the animals treated with the compound.