Evaluación citotóxica y antioxidante de nuevos híbridos quinolina-chalcona sobre la línea celular tumoral HeLa y las líneas celulares no tumorales Vero y HaCaT.
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Date
2024-08-28
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Universidad Industrial de Santander
Abstract
El cáncer de cuello uterino es uno de los tipos de cáncer femeninos con mayor incidencia a nivel mundial
y en especial en Colombia. El estrés oxidativo, causado por un desbalance en la producción de especies reactivas
de oxígeno (ROS) al interior de las células, es un factor agravante que promueve la tumorogénesis, promoción,
progresión del cáncer y metástasis. Los híbridos conformados por los núcleos químicos de quinolina y chalcona
resaltan en la rama de la química medicinal por sus características biológicas, especialmente anticancerígenas y
antioxidantes, razón por la cual en este trabajo de investigación se seleccionaron 12 compuestos híbridos
quinolina-chalcona y seis precursores sintetizados por el Grupo de Investigación en Compuestos de Interés
Medicinal (CODEIM) para evaluar su actividad antiproliferativa y antioxidante.
La actividad citotóxica y antioxidante in vitro frente las células HeLa, HaCaT y Vero se llevó a cabo empleando
el ensayo de MTT y la sonda fluorescente CM-H2DCFDA (para detectar ROS), respectivamente. Además, se
realizaron estudios in silico que incluyeron análisis de docking molecular y predicción del perfil ADMET.
Como resultado, se obtuvo que todos los compuestos exhibieron una baja o moderada citotoxicidad frente a las
líneas celulares evaluadas, afectando principalmente las células tumorales HeLa. Se observó una alta capacidad
antioxidante por parte de los compuestos 2a, 2b, 3b1, 3b3, 3b4 y 4b1, los cuales a concentraciones de 10 µM
disminuyeron los porcentajes de ROS en las células HeLa a valores alrededor del 19, 15, 20, 22, 3, 45 y 23%,
respectivamente. También se hizo notable la reducción de ROS en las células Vero por la acción de los
compuestos 2a y 3b hasta valores del 51 y 47%, respectivamente, a comparación de las células sin tratamiento.
Se destaca que el compuesto 3b4 disminuyó las ROS a los valores cercanos obtenidos con el antioxidante, ácido
ascórbico (antioxidante utilizado como referencia), los cuales fueron aproximadamente de un 2%. También se
observó en las células tumorales que, para la familia de los compuestos con el átomo de nitrógeno en la posición
orto de la piridina, la hibridación de los precursores, es decir, los compuestos producto de la unión del núcleo
de chalcona al precursor de quinolina, provocó una pérdida en su actividad antioxidante. Caso contrario sucedió
con los compuestos cuyo átomo de nitrógeno se encontraba en la posición 3 y 4 de la piridina, ya que al pasar
del precursor de tetrahidroquinolina al precursor de quinolina, y de este último a los compuestos híbridos, la
actividad antioxidante se vio incrementada. El análisis de los ensayos anteriormente descritos permitió conocer
que no existe una relación directa entre la actividad citotóxica y la actividad antioxidante expuesta por cada una
de las moléculas ensayadas. Además, los resultados obtenidos en los ensayos de viabilidad celular y de detección
de ROS permitieron conocer la posible capacidad de estos compuestos para ser incluidos como coadyuvantes en el
tratamiento del cáncer de cuello uterino.
Los resultados del acoplamiento molecular sugieren que la disminución de ROS se debe a la inhibición de la
enzima oxidasa NADPH 2 (NOX2) por los compuestos 2a, 3b1, 3b3, 3b4 y 4b1. Estos compuestos mostraron
valores de energía de enlace menores que el compuesto de referencia DEX y también exhibieron interacciones
esenciales entre el ligando y la proteína. Además, los compuestos híbridos 3b1, 3b3, 3b4 y 4b1 demostraron
características similares en sus interacciones con las enzimas acetilcolinesterasa (AChE) y quinasa de células
hematopoyéticas (HCK). Teóricamente, estos resultados podrían implicar propiedades neuroprotectoras, así
como posibles efectos antiproliferativos y antiinflamatorios sobre las células hematopoyéticas.
Por último, la predicción del perfil ADMET de todos los compuestos permitió conocer su posible capacidad para
presentarse como fármaco y administrarse por vía oral.
Description
Keywords
Híbridos quinolina-chalcona, cáncer de cuello uterino, especies reactivas de oxígeno, cultivo celular, acoplamiento molecular, perfil ADMET