Atividade antitumoral do 3,3',5,5'-tetrametoxibifeenil-4,4'-diol e trilobolido-6-O-isobutirato em um modelo experimental in vitro em células A549 e NCI-H460: explorando os efeitos metabólicos e os mecanismos de ação

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dc.contributor.advisorPavanelli, Wander Rogério
dc.contributor.authorConcato-Lopes, Virgínia Márcia
dc.contributor.bancaKwasniewski, Fábio Henrique
dc.contributor.bancaMantovani, Mário Sérgio
dc.contributor.bancaBidoia, Danielle Lazarin
dc.contributor.bancaProvidello, Maiara Voltarelli
dc.contributor.coadvisorMantovani, Mário Sérgio
dc.coverage.extent134 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2026-06-23T14:16:41Z
dc.date.available2026-06-23T14:16:41Z
dc.date.issued2023-10-20
dc.description.abstractO câncer de pulmão, uma doença crônica e heterogênea, é a principal causa de morte relacionada ao câncer mundialmente. Apesar da disponibilidade de diversas opções terapêuticas, sua eficácia continua limitada, frequentemente acompanhada de alta toxicidade, efeitos colaterais significativos, além de resistência medicamentosa que as células cancerígenas desenvolvem. O composto fenólico 3,3',5,5'-tetrametoxibifenil-4,4'-diol (TMBP), obtido por meio da biotransformação do 2,6-dimetoxifenol, mediada por lacase fungica, e a lactona sesquiterpênica extraída de Sphagneticola trilobata, trilobolide-6-O-isobutirato (TBB), demonstraram na literatura efeitos leishmanicida, antitumorais e imunomoduladores. No entanto, seus mecanismos de ação em câncer de pulmão de células não pequenas (CPCNP) não foram investigadas. Neste estudo, avaliamos o efeito antitumoral in vitro do TMBP e do TBB nas linhagens A549 e NCI-H460, elucidando os mecanismos indutores de morte celular. O tratamento com TMBP (12,5-200 µM) sobre as células NCI-H460 resultou na redução da proliferação em 24, 48 e 72 h. O IC50 (154 µM) foi obtido e utilizado para os demais experimentos. Após 24 h de exposição, o tratamento com IC50, induziu diversas alterações morfológicas e ultraestruturais nas células NCI-H460, reduziu a migração e a marcação de N-caderina e ß-catenina por imunofluorescência, aumento de espécies reativas de oxigênio (ERO) e óxido nítrico (ON), juntamente com a diminuição dos radicais ânion superóxido e atividade reduzida da glutationa redutase (GSH). Além disso, o TMBP induziu estresse metabólico, evidenciado pela redução da captação de glicose, da lactato desidrogenase intracelular e dos níveis de lactato. Outros efeitos observados incluíram a despolarização mitocondrial, aumento na formação de gotículas lipídicas e a presença de vacúolos autofágicos. Notavelmente, o TMBP induziu a parada do ciclo celular na fase G2/M e a morte celular semelhante a apoptose, conforme indicado pelo aumento da atividade da caspase-3/7 e pela redução da marcação de STAT-3 por imunofluorescência. O impacto antitumoral do TMBP foi acompanhado por uma redução nos níveis proteicos de PI3K, AKT, ARG-1 e NF-?B, juntamente com um aumento de iNOS. Em relação ao tratamento com TBB, as previsões in silico revelaram um potencial promissor de similaridade com medicamentos para o composto, indicando alta biodisponibilidade oral e eficiente absorção intestinal. O tratamento in vitro, sob células humanas A549 e NCI-H460 (12-100 µM) reduziu a viabilidade celular, obtendo valores de IC50 de 73 e 54 µM para A549 e NCI-H460, respectivamente, os quais foram usados nas experimentações seguintes. Após a exposição ao tratamento com IC50 de 73 e 54 µM, as células apresentaram alterações morfológicas e estruturais, capacidade migratória reduzida e aumento do estresse oxidativo, caracterizado pelo aumento nos níveis de ERO, radicais ânion superóxido e ON, juntamente com uma redução nos marcadores antioxidantes chave, como superóxido dismutase e GSH. Encontramos também estresse celular induzido pelo TBB após tratamento, o qual resultou em mudanças notáveis no metabolismo celular, levando ao acúmulo de gotículas lipídicas e vacúolos autofágicos, bem como o comprometimento da integridade mitocondrial, um aspecto crucial da função celular. Adicionalmente, o TBB desencadeou uma morte celular semelhante a apoptose por meio da ativação das caspases 3/7. Essas descobertas destacam o grande potencial dos compostos TMBP e TBB como candidatos promissores para estudos futuros, consolidando sua posição como componentes adicionais no desenvolvimento de protótipos de novos medicamentos anticâncer
dc.description.abstractother1Lung cancer, a chronic and heterogeneous disease, is the leading cause of cancer-related deaths worldwide. Despite the availability of several therapeutic options, their efficacy remains limited, often associated with high toxicity, significant side effects, and drug resistance developed by cancer cells. The phenolic compound 3,3',5,5'-tetramethoxybiphenyl-4,4'-diol (TMBP), obtained by the biotransformation of 2,6-dimethoxyphenol mediated by fungal laccase, and the sesquiterpene lactone extracted from Sphagneticola trilobata, trilobolide-6-O-isobutyrate (TBB), have been reported in the literature to have leishmanicidal, antitumor and immunomodulatory activities. However, their mechanisms of action in non-small cell lung cancer (NSCLC) have not been investigated. In this study, we evaluated the in vitro antitumor effects of TMBP and TBB on A549 and NCI-H460 cell lines and elucidated the mechanisms that induce cell death. Treatment of NCI-H460 cells with TMBP (12.5-200 µM) resulted in reduced proliferation at 24-72 h. The IC50 (154 µM) was obtained and used for further experiments. After 24 h of exposure, treatment with IC50 induced several morphological and ultrastructural changes in NCI-H460 cells, decreased migration and labeling of N-cadherin and ß-catenin by immunofluorescence, increased reactive oxygen species (ROS) and nitric oxide (NO) along with decreased superoxide anion radicals and reduced glutathione reductase (GSH) activity. In addition, TMBP induced metabolic stress as evidenced by decreased glucose uptake, intracellular lactate dehydrogenase, and lactate levels. Other effects observed included mitochondrial depolarization, increased lipid droplet formation and the presence of autophagic vacuoles. Notably, TMBP induced cell cycle arrest in the G2/M phase and apoptosis-like cell death as indicated by increased caspase-3/7 activity and decreased immunofluorescence labeling of STAT-3. The antitumor effect of TMBP was accompanied by a decrease in protein levels of PI3K, AKT, ARG-1 and NF-?B and an increase in iNOS. With respect to TBB treatment, in silico predictions revealed a promising drug-like potential for the compound, indicating high oral bioavailability and efficient intestinal absorption. In vitro treatment of human A549 and NCI-H460 cells (12-100 µM) reduced cell viability, yielding IC50 values of 73 and 54 µM for A549 and NCI-H460, respectively, which were used in the following experiments. After exposure to treatment with IC50 of 73 and 54 µM, cells showed morphological and structural changes, reduced migratory capacity, and increased oxidative stress, characterized by an increase in the levels of ROS, superoxide anion radicals and NO, together with a reduction in markers of key antioxidants such as superoxide dismutase and GSH. We also found cellular stress induced by TBB after treatment, which resulted in significant changes in cellular metabolism, leading to the accumulation of lipid droplets and autophagic vacuoles, as well as the impairment of mitochondrial integrity, a crucial aspect of cellular function. In addition, TBB induced apoptosis-like cell death through the activation of caspases 3/7. These findings highlight the great potential of TMBP and TBB compounds as promising candidates for future studies, thus consolidating their position as additional components in the development of new anticancer drug prototypes
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/19313
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCB - Departamento de Ciências Patológicas
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Patologia Experimental
dc.subjectCâncer de Pulmão
dc.subjectCompostos fenólicos
dc.subjectLactona Sesquiterpênica
dc.subjectPI3K/AKT
dc.subjectEstresse oxidativo
dc.subjectAtividade antitumoral
dc.subjectMorte celular
dc.subjectApoptose
dc.subject.capesCiências da Saúde - Medicina
dc.subject.cnpqCiências da Saúde - Medicina
dc.subject.keywordsLung Cancer
dc.subject.keywordsPhenolic Compounds
dc.subject.keywordsSesquiterpene Lactona
dc.subject.keywordsPI3K/AKT
dc.subject.keywordsOxidative Stress
dc.subject.keywordsAntitumor activity
dc.subject.keywordsCell death
dc.subject.keywordsApoptosis
dc.titleAtividade antitumoral do 3,3',5,5'-tetrametoxibifeenil-4,4'-diol e trilobolido-6-O-isobutirato em um modelo experimental in vitro em células A549 e NCI-H460: explorando os efeitos metabólicos e os mecanismos de ação
dc.title.alternativeAntitumor activity of 3,3',5,5'-tetramethoxybiphenyl-4,4'-diol and trilobolido-6-O-isobutyrate in an in vitro experimental model in A549 and NCI-H460 cells: exploration of metabolic effects and mechanisms of action
dc.typeTese
dcterms.educationLevelDoutorado
dcterms.provenanceCentro de Ciências Biológicas

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