Síntese de análogos da nifuroxazida potencialmente inibidores da via JAK-STAT

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Data
2019-12-13
Autores
Pavani, Thais Fernanda Amorim [UNIFESP]
Orientadores
Rando, Daniela Gonçales Galasse [UNIFESP]
Tipo
Dissertação de mestrado
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Resumo
JAK-like proteins are involved in the transmission of information from the extracellular medium to the nucleus by phosphorylating cytoplasmic peptides known as STAT, which dimerize and thereby migrate to the nucleus by modulating gene expression related to cell division, proliferation and differentiation. For this reason, the exacerbated activation of this pathway is directly linked to proliferative processes such as autoimmune diseases, inflammation and neoplasms. In the search for modulating compounds of these pathways, N-acylidrazone nifuroxazide (NFZ) has been reported as a potential inhibitor of the JAK enzyme. Given the above, this study aimed to explore a series of N-acylhydrazonic compounds, analogous to NFZ, against different tumor cell lines. Ten NFZ analogs were synthesized, which were biologically evaluated against the culture of leukemia, head and neck, prostate and thyroid cancer cells. Faced with leukemic cells, NFZ and GPQF-63 reduced cell viability in a time and dose dependent manner, as well as increased apoptosis and autophagy processes. Cell viability assays with tumor cells showed that only nitrated analogs (NFZ, GPQF-63 and GPQF-803) had significant antiproliferative activity. Studies of free radical production on prostate and thyroid cancer strains, as well as against normal thyroid cells, demonstrate that production of such reactive species occurred only in the presence of thyroid carcinoma cells. The fact that in the presence of prostate tumor cells no free radical production was observed indicates the presence of another mechanism of action for the active derivatives, other than the one commonly associated with the nitro group reduction of these compounds. Molecular docking studies were performed with the non hydroxylated compounds against JAK2 in active (PDB: 4IVA) and inactive (PDB: 3UGC) conformation and the results indicate preference of these compounds for the allosteric site exposed in the inactive conformation of this enzyme. Future experimental and theoretical studies are still needed to understand the mechanism by which compounds that have been shown to be active are acting.
Proteínas do tipo JAK estão envolvidas na transmissão de informações do meio extracelular para o núcleo, por fosforilarem peptídeos citoplasmáticos conhecidos como STAT, os quais dimerizam e, sob esta forma, migram ao núcleo modulando a expressão gênica relacionada à divisão, proliferação e diferenciação celular. Por esta razão, a ativação exacerbada desta via está diretamente vinculada a processos proliferativos como os de doenças autoimunes, inflamações e neoplasias. Na busca de compostos moduladores destas vias, a N-acilidrazona nifuroxazida (NFZ) tem sido reportada como potencial inibidora da enzima JAK. Perante o exposto, esse trabalho teve por finalidade explorar uma série de compostos N-acilidrazônicos, análogos à NFZ, frente a diferentes linhagens de células tumorais. Para tanto foram sintetizados dez análogos da NFZ, os quais foram avaliados biologicamente frente à cultura de células de leucemia, de cânceres de cabeça e pescoço, próstata e tireóide. Frente às céulas leucêmicas, NFZ e GPQF-63 reduziram a viabilidade celular de forma tempo e dose-dependente, bem como também aumentaram os processos de apoptose e autofagia. Ensaios de viabilidade celular com as células tumorais mostraram que apenas os análogos nitrados (NFZ, GPQF-63 e GPQF-803) tiveram significativa atividade antiproliferativa. Estudos de produção de radicais livres sobre as linhagens de cânceres de próstata e de tireóide, bem como frente a células de tireoide normais, demonstram que produção de tais espécies reativas ocorreu apenas na presença das células de carcinôma de tireoide. O fato de, em presença das células de tumor de próstata não ter sido observada produção de radicais livres indica a presença de outro mecanismo de ação para os derivados ativos, que não o comumente associado à redução de grupo nitro destes compostos. Estudos de docking molecular foram realizados com os compostos não hidroxilados frente à JAK2 na conformação ativa (PDB: 4IVA) e inativa (PDB: 3UGC) e os resultados indicam preferência destes compostos pelo sítio alostérico exposto na conformação inativa desta enzima. Estudos futuros experiemntais e teóricos ainda são necessários para compreender o mecanismo pelo qual os compostos que se mostraram ativos estão atuando.
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