Evaluación citotóxica y antioxidante de nuevos híbridos quinolina-chalcona sobre la línea celular tumoral HeLa y las líneas celulares no tumorales Vero y HaCaT.

Pineda Rojas, Nicolle Katherine

Evaluación citotóxica y antioxidante de nuevos híbridos quinolina-chalcona sobre la línea celular tumoral HeLa y las líneas celulares no tumorales Vero y HaCaT.

dc.contributor.advisor	Hidalgo Bucheli, William Fernando
dc.contributor.advisor	Rincón Orozco, Bladimiro
dc.contributor.author	Pineda Rojas, Nicolle Katherine
dc.contributor.evaluator	Palma Rodriguez, Alirio
dc.contributor.evaluator	Cano Calle, Herminsul de Jesús
dc.date.accessioned	2024-08-29T14:10:55Z
dc.date.available	2024-08-29T14:10:55Z
dc.date.created	2024-08-28
dc.date.issued	2024-08-28
dc.description.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.
dc.description.abstractenglish	Cervical cancer is one of the most prevalents cancers female cancer globally, with a particularly high incidence in Colombia. Oxidative stress, caused by an imbalance in the production of reactive oxygen species (ROS) within cells, is a significant contributing factor to the development, progression, and metastasis of cancer. The hybrids formed by the chemical nuclei of quinoline and chalcone stand out in the field of medicinal chemistry for their biological characteristics, especially anticarcinogenic and antioxidant, which is why in this research work 12 quinoline-chalcone hybrid compounds and six precursors synthesised by the Research Group on Compounds of Medicinal Interest (CODEIM) were selected to evaluate their antiproliferative and antioxidant activity. In vitro cytotoxic and antioxidant activity against HeLa, HaCaT and Vero cells was carried out using the MTT assay and the fluorescent probe CM-H2DCFDA (to detect ROS), respectively. In addition, in silico studies including molecular docking analysis and ADMET profile prediction were performed. As a result, all compounds exhibited low to moderate cytotoxicity against the tested cell lines, mainly affecting HeLa tumour cells. High antioxidant capacity was observed for compounds 2a, 2b, 3b1, 3b3, 3b4 and 4b1, which at 10 µM concentrations decreased the ROS percentages in HeLa cells to values around 19, 15, 20, 22, 3, 45 and 23%, respectively. Also notable was the reduction of ROS in Vero cells by the action of compounds 2a and 3b to values of 51 and 47%, respectively, compared to untreated cells. It is noteworthy that compound 3b4 decreased ROS to values close to those obtained by the antioxidant control (ascorbic acid), which were approximately 2%. It was also observed in tumour cells that, for the family of compounds with the nitrogen atom in the ortho position of the pyridine, the hybridisation of the precursors caused a loss in their antioxidant activity. The opposite was true for the compounds with the nitrogen atom in the 3 and 4 position of the pyridine, as the antioxidant activity increased when switching from the tetrahydroquinoline precursor to the quinoline precursor, and from the latter to the hybrid compounds. The analysis of the assays described above showed that there is no direct relationship between the cytotoxic activity and the antioxidant activity exhibited by each of the molecules tested. In addition, the results obtained in the cell viability and ROS detection assays revealed the possible capacity of these compounds to be included as adjuvants in the treatment of cervical cancer. The results of molecular suggest that the decrease in ROS is due to inhibition of the enzyme NADPH oxidase 2 (NOX2) by compounds 2a, 3b1, 3b3, 3b4 and 4b1. These compounds showed lower binding energy values than the reference compound DEX and also exhibited essential ligand-protein interactions. In addition, the hybrid compounds 3b1, 3b3, 3b4 and 4b1 demonstrated similar characteristics in their interactions with acetylcholinesterase (AChE) and haematopoietic cell kinase (HCK) enzymes. Theoretically, these findings could imply neuroprotective properties, as well as possible anti-proliferative and anti-inflammatory effects on haematopoietic cells. Finally, prediction of the ADMET profile of all the compounds allowed to determine their potential ability to be presented as a drug and administered orally.
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Químico
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/43972
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ciencias
dc.publisher.program	Química
dc.publisher.school	Escuela de Química
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
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dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	Híbridos quinolina-chalcona
dc.subject	cáncer de cuello uterino
dc.subject	especies reactivas de oxígeno
dc.subject	cultivo celular
dc.subject	acoplamiento molecular
dc.subject	perfil ADMET
dc.subject.keyword	Quinoline-chalcone hybrids
dc.subject.keyword	cervical cancer
dc.subject.keyword	reactive oxygen species
dc.subject.keyword	cell culture
dc.subject.keyword	molecular docking
dc.subject.keyword	ADMET profiling
dc.title	Evaluación citotóxica y antioxidante de nuevos híbridos quinolina-chalcona sobre la línea celular tumoral HeLa y las líneas celulares no tumorales Vero y HaCaT.
dc.title.english	Cytotoxic and antioxidant evaluation of novel quinoline-chalcone hybrids on HeLa tumor cell line and the non-tumor cell lines Vero and HaCaT.
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado