Efeito da associação quinona e ascorbato

É sabido que a vitamina C, ou ascorbato, pode servir para regenerar as pequenas moléculas antioxidantes como tocoferóis, glutationa, uratos e beta caroteno e também manter os íons metálicos de centros ativos de hidroxilases e oxigenases em um estado reduzido ótimo para suas atividades (DU; CULLEN; BUETTNER, 2012). Por outro lado, alguns estudos têm demonstrado que quando administrado em doses elevadas, o ascorbato pode apresentar citotoxicidade para células tumorais (DU; CULLEN; BUETTNER, 2012). Por exemplo, estudos clínicos em andamento já determinaram em fase I que uma alta concentração plasmática de ascorbato pode ser alcançada de forma segura por meio de administração intravenosa e, que neste caso ele é capaz de restringir o avanço do câncer (HOFFER et al., 2008; VERRAX; CALDERÓN, 2009). Vale esclarecer que neste caso a ação desta substância não está relacionada àquela de vitamina, mas sim a um processo citotóxico que ocorre graças a características do metabolismo das células tumorais. Na verdade, alguns estudos têm gerado evidências de que em altas concentrações, o ascorbato apresenta citotoxicidade, podendo induzir quebras oxidativas no DNA, além de poder interagir com íons metálicos de transição, o que pode gerar radicais livres via reação de Fenton (VENOGUPAL et al.,1996; CARR; FREI, 1999). O ascorbato em altas concentrações apresenta citotoxicidade para células de mieloma maligno, células leucêmicas humanas, neuroblastomas, células de tumor ascítico, leucemia linfoblástica aguda e carcinoma epidermoide (DE LAURENZI et al., 1995).

Tratando mais especificamente deste presente trabalho de pesquisa, os motivos relacionados ao ascorbato e sua associação a quinonas com efeito antitumoral que despertaram maior interesse surgiram a partir de resultados anteriores de pesquisas que vêm sido divulgadas, primeiramente por Taper et al. (1971, 1981, 1996), mas principalmente pelo grupo chileno e belga orientado pelo Dr. Pedro Buc Calderon do Toxicology and Cancer Biology Research Group (GTOX) da Université Catolique de Louvain (UCL – Bélgica) GTOX – UCL, por exemplo, Verrax et al. (2003, 2004, 2006, 2009 e 2011); Beck et al.

(2009); Benites et al. (2008, 2010) e Glorieux et al. (2011). Estes resultados têm demonstrado de fato que a atividade antitumoral de algumas quinonas, como a menadiona (vitamina K3), é notavelmente potencializada por sua associação ao ascorbato na proporção de 1:100 (VERRAX et al., 2004; BECK et al., 2009). Essa conclusão foi obtida, primeiramente, após a verificação da reativação de DNases ácida e alcalina por ascorbato e menadiona, levando à morte de células tumorais e regressão de tumor (TAPER et al., 1971; TAPER et al., 1981).

Segundo Taper et al. (1996), o aumento da citotoxicidade, consequência da associação do ascorbato à menadiona, pode ser explicado pelo próprio ciclo redox ocorrido entre ambas as substâncias que culmina em indução de estresse oxidativo (Figura 10). As quinonas, como a menadiona, podem ser reduzidas de maneira não enzimática pelo ascorbato para formar deidroascorbato e um radical livre semiquinona. A semiquinona, como já explicado anteriormente, é rapidamente reoxidada para sua forma quinona pelo oxigênio molecular, havendo geração de EROs, tais como ânion superóxido (O2

-

) (Figura 10), e consequentemente, peróxido de hidrogênio (H2O2) e radical

hidroxil (HO-) que podem causar uma cascata de reações incluindo peroxidação lipídica, protéica e dano ao DNA, culminando em morte celular (KAPPUS, 1986).

Figura 10 - Ciclo redox: biorredução não enzimática da quinona menadiona pelo ascorbato.

Características adicionais acerca deste fenômeno são apresentadas por Benites et al. (2008). Neste trabalho, os autores explicam que, em se tratando do resultado da associação do ascorbato com a menadiona, algum crítico até poderia arguir que o radical semiquinona gerado pelo processo biorredutivo poderia ser sequestrado pelo ascorbato para formar radicais ascorbila, um radical mais estável com baixo potencial para gerar danos oxidativos. Contudo, Benites et al. (2008), a partir de experimentos, afirmam que tal possibilidade parece improvável. O que foi demonstrado na verdade, é que o ascorbato potencializa o ciclo de oxirredução quando associado à menadiona, gerando EROs e conduzindo a uma lesão oxidativa letal em células tumorais. Como demonstrado na figura 10, um ciclo redox é iniciado pela transferência de um elétron do ascorbato para a quinona menadiona. Em concordância com os cálculos e previsões anteriores de outros autores como Roginsky et al. (1999) e Benites et al. (2008) que observaram a ocorrência de uma rápida reoxidação da semiquinona para sua forma quinona, juntamente com um aumento no aporte de oxigênio e consequente geração de EROs (JAMISON et al., 2004; VERRAX et al., 2006). Além disso, os autores ainda explicam que também já foi observado que entre as espécies reativas geradas, o H2O2 aparece como o agente oxidante de maior

importância resultante do ciclo redox ocorrido entre o ascorbato em associação à menadiona e que provavelmente também seja a principal espécie resultante da associação do ascorbato feita com outros derivados quinóides, dependendo aí somente do potencial redox médio de cada substância (VERRAX et al., 2005).

Mais tarde, Verrax et al. (2009) ainda demonstraram que este efeito pode ter alguma seletividade, uma vez que o ascorbato deve ser preferencialmente captado pelas células cancerosas que superexpressam receptores GLUT (VERRAX et al., 2009). Isto ocorre porque as células tumorais são altamente dependentes da glicose, pois apresentam taxas altas de divisão ou “turnover” celular (BENITES et al., 2009). Neste caso, o ascorbato disponibilizado em excesso deve desencadear o ciclo redox e a geração das EROs nestas células (VERRAX et al., 2003; 2004; 2005; BENITES et al., 2008; BECK et al., 2009). Também foi observado que a combinação das vitaminas C/K3 na razão de 100/1, após a inoculação de tumor em camundongos, produziu a inibição do crescimento do câncer em tumor transplantado de fígado com um aumento de sobrevida de 45,8%, além de seletiva potenciação da quimioterapia com a ciclofosfamida (80 mg/kg de peso) e radioterapia

(20 Gy raios-X de irradiação local) na forma sólida de tumor hepático de transplante intramuscular (TAPER et al., 1996).

Tomando como base as informações acima, pode-se considerar que os ensaios de avaliação do efeito de uma quinona antitumoral em potencial podem revelar vantagens em termos de atividade, se também for avaliado o efeito de sua associação a doses elevadas de ascorbato. Foram estes motivos que nos impulsionaram a avaliar a juglona, assim como explicado mais adiante.