Atividade Antitumoral

Diversos relatos na literatura apontam os derivados tiazolidínicos serem bioativos frente a várias linhagens celulares cancerígenas. A forma mais conhecida de suprimir a proliferação celular consiste na parada do ciclo celular. As ciclinas são reguladores do ciclo celular e especificamente elas inibem as quinases dependentes de ciclina (CDKs) que são necessárias para transição

da fase G1 para fase S da mitose. As ciclinas são portanto oncogenes e no fato da superexpressão da ciclina D1, promove a progressão celular descontrolada e a transformação para um fenótipo neoplásico (MUSGROVE et al., 1994; CHEN & HARRISON, 2005).

A exposição celular por TZD no período de 24 horas provoca a parada da fase G0/G1 do ciclo celular. E as TZDs não só diminuem os níveis de proteína ciclina D1, mas também reduzem a proliferação do antígeno nuclear e aumentam a expressão dos inibidores da quinase dependente de ciclina (p21 e p27) de forma tempo-dependente (KAWAKAMI et al., 2002;YANG et al., 2005). Como p21 e p27 inibem CDKs, isso resulta em parada do ciclo celular.

Palarkurthi e cols. (2001) reportaram os efeitos antitumorais da Troglitazona (Figura 7) mediados pelo esgotamento parcial de cálcio intracelular levando à inibição da iniciação da tradução. A Troglitazona libera cálcio do retículo endoplasmático e ao mesmo tempo, inibe operação dos canais bloqueando assim o influxo do íon através da membrana plasmática causando um esgotamento parcial intracelular. O esgotamento de cálcio intracelular ativa quinases eIF2α, resultando na fosforilação de eIF2α em Ser51 e sua inativação que concomitante limita a disponibilidade do complexo ativador da tradução (FAN et al., 2004). A inibição da disponibilidade do complexo é limitante na etapa de iniciação da tradução. A fosforilação da eIF2α leva a diminuição preferencial de ciclinas G1 e outras proteínas oncogênicas e assim a parada da fase G1 do ciclo celular (SUDHAKAR et al., 2000).

O HO S N O O H O

Figura 7: Estrutura química da Troglitazona

Baseado nesses estudos, Chen e cols. (2004) identificaram novos derivados tiazolidínicos (Figura 8) com atividade antineoplásica através do impedimento da iniciação da tradução por depleção dos canais de cálcio.

Estudos de relação estrutura-atividade (SAR) dos substituintes na posição C-5 do benzilideno ou benzila demonstraram o importante papel desta substituição para atividade dos compostos. A ausência de substituição no C-5 resultou em análogos menos potentes.

S N O O H O C CH₃ CH₃ CH3

Figura 8: Inibidor da iniciação da tradução celular

Baseado nesses conhecimentos, Niemyjska e cols. (2008) descreveram a citotoxicidade de compostos estruturalmente relacionados ao DIM, entretanto, possuindo a ponte dissulfeto em vez da metilênica, sendo denominados dissulfeto di-indol-3-il substituídos (Esquema 1). Os substituintes Flúor e Iodo exibiram serem bastante potentes contra câncer renal e pulmonar, respectivamente. N H X N S S X H N X H EtOH/H2O, NaOH C NH2 NH2 S , I2 X= H, F, I, OCH3

Esquema 1: Rota sintética do bis-indol substituído

Diversos trabalhos tem sido focado no desenvolvimento de fármacos anticancerosos que contêm o indol como principal estrutura (WENG et al., 2008). Relatos recentes apontam uma série de análogos indólicos do ácido barbitúrico (Figura 9. Estrutura A) e afins com ação anticâncer.

Li e cols. (2003) sintetizaram uma série de produtos estruturalmente relacionados com N-heterocíclicos glioxilamidas indol (Figura 9. Estrutura B), e descobriram que essas moléculas possuem ação contra o várias neoplásias, incluindo a resistência a múltiplas drogas. As estruturas N-benzilindol e indolizina glioxilamidas (Figura 9. Estrutura C) também mostraram atividade antiproliferativa in vitro em várias linhagens celulares, incluindo leucemia, mama, cólon, e útero (JAMES et al., 2008).

N O O NHR1 Het N O O NHR₁ Cl A B N CN N N O _O O H H C

Figura 9: Estruturas químicas de moléculas contendo o núcleo indol com atividade anticâncer.

Com base nas informações acima, Penthala e cols. (2011) planejaram as novas séries de (Z)-5-((1-benzil-1H-indol-3-il)metileno)-2-imino-tiazolidina-4- onas e (Z)-5-((1-benzil-1H-indol-3-il)metileno)-imidazolidina-2,4-dionas (Figura 10) através de radiação microondas e testaram a citotoxicidade em 60 tipos de células cancerosas. O screen realizado exibiu o composto A sendo o melhor da série, inibindo mais de 60% do crescimento celular em 14 das 60 linhagens testadas. A segunda molécula mais ativa, B, apresentou boa inibição da proliferação em 98% das células avaliadas. Foi observado também, o análogo C ativo contra melanoma.

A N F S N Br O H NH N F S N Cl O H NH N CN N N O H O C H O CH3 O B C

Figura 10: Nova série de análogos indólicos

A atividade antitumoral da classe das tiazolidinadionas agonistas PPAR- γ foi investigada por Shimazaki e cols (2008). A molécula CS-7017 (Figura 11) apresentou ser seletiva para PPAR-γ entre outras subfamílias de PPAR e inibiu a proliferação de linhagens de células tumorais humanas anaplásicas da tireóide e pancreáticas. Em estudos xenográficos, CS-7017 inibiu o crescimento de células tumorais humanas coloretais na dose de 1mg/kg. Além disso, nessa mesma dose aumentou o nível de adiponectina (SHIMAZAKI et al., 2008), uma citocina produzida no tecido adiposo durante a ativação dos PPAR-γ e que evidências sugerem ter relação próxima com o grau de resistência a insulina (WEYER et al., 2001).

Figura 11: Estrutura química de CS-7017. CS-7017 pertence aos derivados de TZD na forma de sal dihidrocloreto

Kaminskyy & Lesyk. (2010) propuseram avaliar a atividade antitumoral de 25 compostos contendo o núcleo imidazolidínico ou tiazolidínico (Figura 12) em 60 linhagens de células cancerígenas. Todas as moléculas apresentaram alta sensibilidade na linhagem celular de leucemia. Os autores concluíram também a importância do grupamento metileno na posição 5 do anel para atividade anticâncer e a substituição do átomo enxofre por nitrogênio

N N CH3 O H3C H2N CH3 O S N O O H H 2HCl H2O

(tiazolidina para imidazolidina) contribuiu para o aumento da ação antineoplásica e da seletividade. S N O O Me N H CH2 C O F

Figura 12: Derivado TZD com ação antineoplásica

Li e cols. (2010) relataram a síntese e os efeitos anticancerígenos de novos derivados 2,4-TZD (Figura 13) como inibidores duais da cascata Raf/MEK regulada por ERK e da cascata fosfatidilinositol 3-quinase (PIP3k) regulada por Akt. Ambas são proteínas quinases fosforiladas e ativadas que executam papel importante na proliferação e apoptose de células hematopoiéticas (STEELMAN et al., 2008).

S N O

O

NH2

Figura 13: Inibidor dual TZD das vias Raf/MEK/ERK e PIP3k/Akt

A nova molécula descoberta inibiu a progressão celular, indução precoce da apoptose, e parada celular na fase G0/G1 em células leucêmicas humana. Estes resultados indicam o potencial do novo composto líder em desenvolver ação sinérgica nas duas vias de sinalização, atuando como alternativa terapêutica para o tratamento do câncer (Li et al., 2010).

Em 2010, Patil e cols. realizaram testes de citotoxicidade em 10 novos derivados 5-benzilideno-tiazolidina-2,4-diona. Os efeitos citotóxicos foram testados em sete linhagens de células cancerígenas (pulmão, mama, próstata, hepatoma, leucemia, oral e nasofaringe). A porcentagem do crescimento foi avaliada espectrofotometricamente versus controle negativo, ou seja, sem

tratamento e o controle positivo tratado com Doxorrubicina, agente antineoplásico usado na terapêutica.

Entre as moléculas testadas, o composto 2-[4-[(2,4-Dioxotiazolidin-5- ilideno) metil] fenoxi]-N-[3-(triflurometil) fenil] acetamida (Figura 14) mostrou resultados mais promissores na atividade antiproliferativa, apresentando potente citotoxicidade contra cinco das sete linhagens de células avaliadas (mama, oral, próstata, nasofaringe e leucemia) e possuindo atividade 10 vezes maior que o controle positivo (PATIL et al., 2010).

S N O O H O O N H F3C

Figura 14: Potente agente antitumoral derivado da 5-benzilideno-tiazolidina-2,4- diona