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Several studies have demonstrated the cytotoxic potential of nor-β-lapachone derivative against cancer cells. Considering nor-β-lapachone as an important prototype, a set of new 3-substituted nor-β-lapachones was synthesized by a new synthetic route that involves the use of synthetic intermediate generated for coupling with several nucleophiles containing the carbohydrate and 2H-pyrazole substituent moieties. All the compounds were screened against four tumor cell lines. Two of the compounds showed moderate cytotoxicity, while the other compounds strongly inhibit all tested cancer cell lines. Vários estudos têm mostrado o potencial citotóxico de derivados da nor-β-lapachona contra células tumorais. Considerando a nor-β-lapachona um importante protótipo, uma série inédita de nor-β-lapachonas substituídas em C-3 foi sintetizada através de uma nova metodologia sintética envolvendo intermediário sintético 3-hidróxi-nor-β-lapachona para o acoplamento de alguns nucleófilos contendo núcleos derivados de carboidratos ou 2H-pirazóis. Todos os derivados foram avaliados frente a quatro linhagens de células tumorais. Duas das substâncias apresentaram moderada citotoxicidade, enquanto as demais inibiram fortemente todas as linhagens tumorais testadas.

The desacetylnemorone (HCRH) is an abietane diterpene with para-quinone ring in its structure, and then classified as a tanshinone that are often described by their broad spectrum of biological activities. The diterpene HCRH was isolated and identified for the first time in 1971 from roots of plants of the genus Salvia, however its biological activity has not been yet fully characterized. The aim of this study was to evaluate the anticancer potential of desacetylnemorone isolated from the roots of the plant Hyptis carvalhoi. The present study evaluated the cytotoxic potential of the diterpene HCRH in several tumor and normal cell lines using the MTT assay and its possible mechanism of action. After 72 hours of incubation, the tested compound showed IC50 values ranging from 3.91 to 32.01 µM in colon tumor (HCT-116) and leukemic (HL-60) cells, respectively. While for normal cells IC50 values ranged from 35.68 µM in V-79 to higher than 72 µM in 3T3-L1 and PBMC cells. In colon tumor cells (HCT-116), the diterpene showed antiproliferative potential of time-dependent manner, leading to increased number of cells in the G0/G1 phase of the cell cycle and a substantial decrease in DNA synthesis. These effects were accompanied by changes in the levels of cyclins and CDKs, in addition to the increase in the levels of proteins p21waf1/cip1 and p27kip1, independent of p53 activation. Among the initial events induced by diterpene HCRH are the generation of reactive oxygen species (ROS) and the induction of DNA damage with subsequent activation of death pathways. Thus, we can suggest that desacetylnemorone has potent antiproliferative activity associated with ROS generation leading to DNA damage, which prevents cell cycle progression and drive cells to the process of death by apoptosis and autophagy. A desacetilnemorona (HCRH) é um diterpeno abietano com anel para-quinona em sua estrutura, sendo então classificada como tanshinona que são frequentemente descritas pelo seu amplo espectro de atividades biológicas. O diterpeno HCRH foi isolado e identificado pela primeira vez em 1971 a partir das raízes de plantas do gênero Salvia, no entanto sua atividade biológica ainda não havia sido descrita previamente. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial anticâncer da desacetilnemorona isolada das raízes da planta Hyptis carvalhoi. O presente estudo avaliou o potencial citotóxico do diterpeno HCRH em várias linhagens de células tumorais e normais pelo teste do MTT e seu possível mecanismo de ação. Após 72 horas de incubação, o composto testado apresentou valores de CI50 que variaram de 3,91 a 32,01 µM em células tumorais de cólon (HCT-116) e leucêmicas (HL-60), respectivamente. Enquanto que para células normais esses valores foram de 35,68 µM para a linhagem V-79 e maiores que 72 µM para linhagens 3T3-L1 e CMSP. Em células tumorais de cólon (HCT-116), o diterpeno mostrou potencial antiproliferativo de maneira tempo-dependente, induzindo aumento do número de células na fase G0/G1 do ciclo celular e uma diminuição expressiva da síntese de DNA. Esses efeitos foram acompanhados por alterações nos níveis de ciclinas e CDKs, além do aumento nos níveis das proteínas p21waf1/cip1 e p27kip1, independente da ativação de p53. Dentre os eventos iniciais induzidos pelo diterpeno HCRH estão a geração de espécies reativas de oxigênio (EROs) e a indução de dano ao DNA, com posterior ativação das vias de morte. Com isso podemos sugerir que a desacetilnemorona apresenta potente atividade antiproliferativa que provavelmente se inicia com a geração de EROs levando ao dano de DNA, o que impede a progressão do ciclo celular e encaminha as células aos processos de morte por apoptose e autofagia.

The present study investigated the effects of environment enrichment on the development and reproductive perform ance of an outbred Swiss strain. Physical enrichment consisted of free access of animals to tubular devices of different shapes and sizes. The development evaluation was done by monitoring growth rate during 39 days, from weaning (21 days) to the onset of sexual maturity (60 days of age). Over five consecutive gestations (105 days), the following variables were monitored: litter size, number of animals born alive; number of pups alive at 12 hours and on days 4, 9, 12, 15 and 18; number of animals weaned per litter; average weight of litters on days 4, 9, 12, 15 and 18. The reproductive performance was then evaluated using the inclusion of these variables in the indices of gestation and birth, viability, lactation, survival success, mating success and production. The results showed that the environmental enrichment did not influence, in a significant way, the evaluated parameters. However, there is no reason to deprive the animals from an enriched environment where they can develop their natural instinctive behaviour and guarantee health and well-being. O presente estudo investigou efeitos do enriquecimento ambiental sobre o desenvolvimento e a performance reprodu tiva de camundongos outbred da linhagem Swiss. O enriquecimento teve como base o livre acesso dos animais a dis positivos tubulares de tamanhos e formas diferentes. A avaliação do desenvolvimento a partir da taxa de crescimento decorreu por um período de 39 dias, desde o desmame (21 dias) até os 60 dias de vida (maturidade sexual). Durante cinco gestações consecutivas (105 dias), foram registradas as seguintes variáveis: média do tamanho da ninhada, nú mero de animais nascidos vivos; número de filhotes vivos em 12 horas, e nos dias 4, 9, 12, 15 e 18; número de animais desmamados por ninhada; e a média do peso dos filhotes nos dias 4, 9, 12, 15 e 18. A performance reprodutiva foi então avaliada a partir da inclusão dessas variáveis nos índices de gestação e nascimento, viabilidade, lactação, su cesso de sobrevivência, sucesso de acasalamento e produção. Os resultados obtidos mostraram que o enriquecimento ambiental não influenciou significativamente no desenvolvimento e na performance reprodutiva de camundongos da linhagem Swiss para nenhum dos parâmetros avaliados. Contudo, não há motivo para privar os animais de um am biente enriquecido onde possam desenvolver seu comportamento instintivo natural e, consequentemente, viver com saúde e bem-estar.

The quinone moiety has been identified as an important pharmacophoric group for cytotoxic activity of several compounds clinically used, constituting just one of the major classes of anticancer agents. β-lapachone is one of the most studied quinones in the last years. Its most important applications are related to its action against several cancer cells. Its derivative, nor-β-lapachone (compound 1), has similar anticancer activity. Thus, the aim of this work was to evaluate the mechanism of action involved in nor--lapachone and its nitrophenylamino derivative (compound 2) cytotoxicity in a leukemia cells model of HL-60 cell line. Initially it was investigated the effect of both the compounds on HL-60 cells viability after 24 hours of incubation, showing IC50 values of 2.92 and 0.48 μM to compounds 1 and 2, respectively. Considering the selectivity, compound 1 showed strong selectivity to cancer cells, while its derivative was only partially selective. Studies performed in HL-60 cells, after 24 hours, indicated that compound 2 induces cell death by apoptosis as showed by morphological changes, DNA fragmentation, mitochondrial membrane depolarization and phosphatidylserine externalization. Both tested compounds increased generation of reactive oxygen species (ROS). Our results suggest that a nitrophenylamino radical introduction at position 3 of the furane ring enhances the cytotoxicity of nor--lapachone in HL-60 cell line. These findings highlight the potential of these synthetic quinones as prototypes molecules to produce new compounds with anticancer properties. O esqueleto quinona foi identificado como um importante grupo farmacofórico para atividade citotóxica de vários compostos utilizados na clínica, constituindo ainda uma das maiores classes de agentes anticâncer. A β-lapachona é uma das quinonas mais estudadas nos últimos anos. Suas aplicações mais importantes estão relacionadas às ações contra várias células tumorais. Seu derivado, nor-β-lapachona (composto 1), tem atividade anticâncer similar. Assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar o mecanismo de ação envolvido na citotoxicidade do composto 1 e de seu derivado nitrofenilamino (composto 2) em células leucêmicas HL-60. Inicialmente foi investigado o efeito desses compostos na viabilidade de células HL-60 após 24 horas de incubação, mostrando CI50 de 2,92 e 0,48 μM para os compostos 1 e 2, respectivamente. Acerca da seletividade celular, o composto 1 mostrou forte seletividade para células tumorais, enquanto que o seu derivado foi apenas parcialmente seletivo. Estudos feitos em células HL-60 indicaram que o composto 2 induz morte celular por apoptose como mostrado pelas mudanças morfológicas, fragmentação do DNA, despolarização da membrana mitocondrial e externalização da fosfatidilserina. Ambos compostos aumentaram a geração de espécies reativas de oxigênio (EROs). Nossos resultados sugerem que a introdução do radical nitrofenilamino na posição 3 do anel furano aumenta a citotoxicidade da nor--lapachona em células HL-60. Esses achados apontam para o potencial dessas quinonas sintéticas como modelo para a produção de novos compostos com propriedades anticâncer.

Cancer is a complex diseases characterized by the uncontrolled growth of abnormal cells with high invasive potential and is considered a global public health problem. The incidence of cancer has increased every year, showing the relevance in conducting research on cancer treatment in its various modalities. New chalcones have been developed from the insertion of organic groups, among them sulfonamides. The cytotoxic, antiinvasive and antimigratory effect of some chalcone-sulfonamides have been described, however, few studies have described the cytotoxic mechanism of action of these molecules. With this, the aim of this study was to determine the cytotoxic potential of new synthetic chalcone-sulfonamides and the mechanisms involved in the antiproliferative activity of synthetic chalcone-sulfonamide 185 (CSS185). Four synthetic chalcone-sulfonamides with similar molecular structure were tested against tumor cell lines to evaluate the cytotoxic potential of these molecules using MTT assay. Among them, chalcone-sulfonamide 185 (CSS185) showed a selective cytotoxic effect against colorectal cancer cell lines, with an IC50 value four times lower when compared to the other cell lines tested. Therefore, the cytotoxic effect of CSS185 against the metastatic lymph node-derived colorectal cancer cell line (SW-620) was carried out. For the determination of the antitumor effect of this molecule, we used techniques of optical microscopy and fluorescence, flow cytometry and Western blot. The molecule induced a cytostatic and cytotoxic effect against this cell line in a time and concentration dependent manner, interfering with cell cycle progression with increasing G2/M cell number, inducing DNA damage and consequent cell death with the appearance of cell morphology alterations associated with apoptosis and necrosis characteristics, loss of membrane integrity and mitochondrial depolarization. Cell death was associated with activation and cleavage of PARP, with reduced expression of pro-apoptotic Bax protein and caspases 3 and 8 depending of the concentration tested, as well as reduction of the expression of proteins related to the activation of the necroptosis death pathway, RIP and MLKL, that may be associated with the activation of the phosphorylated form of these proteins and induction of death by necroptosis. In addition, due to the antimigratory effect of chalcones-sulfonamides previously described in the literature, a preliminary cellular migration assay was performed using the B16F10 murine melanoma cell line. CSS185 presented an antimigratory effect in non-cytotoxic concentrations, opening up prospects for a more study of this effect. With this, it is suggested that the mechanism involved in the in vitro cytotoxic effect of CSS185 may be related to induction of cell cycle arrest in the G2/M phase and consequent DNA damage and cell death by necroptosis, and antimigratory effect is also observed in non-tumor concentrations cytotoxic, being a promising molecule against cancer. Câncer é o nome dado a um conjunto de doenças complexas caracterizadas pelo crescimento descontrolado de células anormais com alto potencial invasivo, sendo considerado um dos maiores problema de saúde pública mundial. A incidência de câncer tem aumentado a cada ano, mostrando a relevância na realização de pesquisas cujo objetivo seja o tratamento do câncer em suas diversas modalidades. Novas chalconas têm sido desenvolvidas a partir da inserção de grupos orgânicos, dentre eles as sulfonamidas. O efeito antitumoral, antiinvasivo e antimigratório de algumas chalconas-sulfonamidas têm sido descrito, no entanto, poucos são os estudos que descrevem o mecanismo de ação antitumoral destas moléculas. Com isso, este trabalho teve como objetivo determinar o potencial antitumoral de novas chalconas-sulfonamidas sintéticas e os mecanismos envolvidos na atividade antiproliferativa da chalcona-sulfonamida sintética 185 (CSS185). Quatro chalconas-sulfonamidas sintéticas com estrutura molecular semelhante foram testadas contra linhagens tumorais para avaliação do potencial antitumoral destas moléculas, utilizando o método do MTT. Dentre elas, a chalcona-sulfonamida 185 (CSS185) apresentou seletivo efeito antitumoral em linhagens de câncer colorretal, apresentando valor de CI50 quatro vezes menor quando comparado às demais linhagens de células testadas. Com isso, foi realizado um estudo mais aprofundado do efeito antitumoral da CSS185 frente à linhagem de câncer colorretal derivada de linfonodo metastático (SW-620). Para determinação do efeito antitumoral desta molécula foram utilizadas técnicas de microscopia óptica e de fluorescência, citometria de fluxo e Western blot. A molécula induziu efeito citostático e citotóxico frente à linhagem SW-620 de maneira tempo e concentração dependente, interferindo na progressão do ciclo celular com aumento do número de células na fase G2/M, induzindo dano ao DNA e consequente morte celular com o aparecimento de alterações na morfologia celular condizente com apoptose e necrose, associada com perda da integridade de membrana e despolarização mitocondrial. A morte celular foi acompanhada de ativação e clivagem de PARP, com redução da expressão da proteína pró-apoptótica Bax e das caspases 3 e 8 dependendo da concentração testada, além de redução da expressão de proteínas relacionadas com a ativação da via de morte de necroptose, RIP e MLKL, podendo estar associado com a ativação de suas formas fosforiladas e indução de morte por necroptose. Em adição, devido ao efeito antimigratório de chalconas-sulfonamidas previamente descrito na literatura, foi realizado um ensaio preliminar de migração celular, utilizando a linhagem de melanoma murino B16F10. A CSS185 apresentou efeito antimigratório em concentrações não citotóxicas, abrindo perspectivas para um estudo mais aprofundado deste efeito. Com isso, sugere-se que o mecanismo envolvido no efeito antitumoral in vitro da CSS185 pode estar relacionado com indução de parada do ciclo celular na fase G2/M e consequente dano ao DNA e morte por necroptose, sendo observado também efeito antimigratório desta em concentrações não citotóxicas, sendo esta uma molécula promissora no combate ao câncer.