naftoquinonas iii

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ESTUDO DAS NAFTOQUINONAS NO TRATAMENTO DO CÂNCER Niterói Maio, 2014

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ESTUDO DAS NAFTOQUINONAS NO

TRATAMENTO DO CÂNCER

NiteróiMaio, 2014

GRUPO:• Brenda Kathleen de Almeida;• Brenno Danho Veras Evangelista;• Carlos Magno Dias da Silva Junior;• Luiza Valle de Oliveira;• Maria Eduarda Norões O. de Almeida;• Nathália Mayra Juvenal.

TUTOR:• David Rodrigues da Rocha.

Figura 1: formação da célula cancerígena e desenvolvimento ao nível de tumor.

INTRODUÇÃO

Fonte: http://revistaescola.abril.com.br/img/plano-de-aula/ensino-medio/veja18-cancer.JPG

Figura 2: Comparação entre o comportamento de células normais e cancerígenas. Fonte: Wayne W. LaMorte

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Carlos Dias
Precisa explicar cada passo da figura 2?

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Carlos Dias
Taxa bruta = (número total de um evento em um período definido)/(população de referência para o período definido) x100.000
Carlos Dias
A taxa bruta por 100.000 habitantes refere-se ao risco de ocorrência de um evento (óbitos). Traduz-se pelo quociente entre o total de eventos e a população sob risco

QUINONAS• Antitumorais;• Moluscicidas;• Lishmanicidas;• Anti-inflamatórias;• Antifúngicas;• Tripanossomicidas;• Antiprotozoárias;• Inibidora da enzima transcriptase

reversa do vírus HIV-1.

SANTOS, A. E dos. Estudo da Atividade Citotóxica da Alfa-Lapachona e seu derivado Tetrahidropirano. 2012. 97 f. Dissertação (Mestrado em Farmacologia) – Faculdade de Medicina da Universidade Federal do Ceará, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012. THOMSON, R. H. Distribution of naturally occurring quinones. Pharm Weekbl Sci. V.13, p.70-73, Apr. 1991.SOUSA, T. E. Quinonas no ar atmosférico: determinação, contrações e correlações entre as fases vapor e particulada. 2012. 117 f. Tese (Doutorado em Química) – Instituto de Química, Universidade Federal da Bahia, Salvador, 2012.

Figura 3: Benzoquinona 1.1; naftoquinona 1.2; antraquinona 1.3.

Fonte: Amanda P. N.

Vegetais superiores, artrópodes, fungos, líquens, bactérias, algas e vírus.

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Carlos Dias
Neste slide temos a intenção de falar sobre as quinonas, quem são elas e como são classificadas (pelo tipo de sistema aromático que sustenta o anel quinonoídico) dando enfoque à naftoquinona. Dizemos em baixo da imagem prováveis "locais" a serem encontradas e ao lado uma lista de suas atividades biológicas. A partir dessas propriedades farmacológicas e do fato que as quinonas possuem propriedades de metabólitos podemos sustentar o interesse de pesquisas com elas. A partir disso já queremos citar o objetivo do trabalho, ou o senhor acha melhor colocarmos um slide só para isso?

Fonte: Ferreira, S. B. et al

CICLO REDOX

BOLTON, J. L. et al. Role of Quinones in Toxicology. Chemical Research in Toxicology. v. 13, n. 3, p. 135, 2000. CASTRO, F. A. V. et al. Cytotoxicity Mechanism of Two Naphthoquinones (Menadione and Plumbagin) in Saccharomyces cerevisiae. PLoS One. v. 3, n. 12., p. 1, 2008. VALDERRAMA, J. A. et al. Studies on quinones. Part 44: Novel angucyclinone N-heterocyclic analogues endowed with antitumoral activity. Bioorg Med Chem. v. 16, p. 10172, 2008. FERREIRA, S.B. et al. B-Lapachona: Sua importância em química medicinal e modificações estruturais. RVQ, 2010, 2 (2), 140-160.

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Carlos Dias
Neste slide queremos falar de um mecanismo de ação das quinonas em específico, o ciclo redox. Queremos falar deste, pois acreditamos que ele é o mecanismo mais apropriado para a ação antitumoral, pois por ele conseguimos explicar o efeito de hipóxia e apoptose pelo excesso de ânion radical superóxido e também o efeito nas enzinas de replicação do DNA que pode impedir a replicação de células cancerígenas. Também podemos falar que por mais que esse meio seja útil para destruir células malignas, ele também pode ser prejudicial para as demais células do corpo devido a produção dos superóxidos que podem causar efeitos colaterais como envelhecimento e desenvolvimento de doenças crônicas (segundo nossas fontes citadas no slide).
Carlos Dias
Ainda queremos saber se podemos colocar a informação de que o perfil biológico das quinonas está concentrado nas posições orto ou para-quinônicas (aceitam 1 ou 2 elétrons), mas para podermos inserir isso, queríamos uma explicação melhor sobre isso e como relacionar isso com o ciclo redox.
Carlos Dias
Este ciclo redox que pegamos é de um artigo do professor Vitor F. Ferreira da UFF e não sabemos como colocar a fonte nele, segue o artigo: http://www.uff.br/RVQ/index.php/rvq/article/viewFile/75/124
Carlos Dias
Quanto à figura da necrose/apoptose vamos traduzi-la ainda, mas também não tinha de onde ela foi retirada e por isso não colocamos nada ainda.
Carlos Dias
Temos que arrumar as referências bibliográficas também.

NAFTOQUINONAS

• Tabebuia avellanedae (Bignoniaceae)

CORRÊA, P. M.; PENNA, L. A. Dicionário de plantas úteis do Brasil e das exóticas cultivadas. 1. ed. Rio de Janeiro. IBDF, 1969SANTOS, A. E dos. Estudo da Atividade Citotóxica da Alfa-Lapachona e seu derivado Tetrahidropirano. 2012. 97 f. Dissertação (Mestrado em Farmacologia) – Faculdade de Medicina da Universidade Federal do Ceará, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012.

Fonte: Pinto, C. N. et al

Figura 4: Estruturas químicas das naftoquinonas, lapachol, β-lapachona e α-lapachona

Lapachol α-lapachona β-lapachona

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Carlos Dias
Neste slide a intenção é falar mais sobre as naftoquinonas, mostrar os principais tipos de naftoquinonas com boas atividades antitumorais, como o lapachol e suas formas alfa e beta. Mostrar que estão presentes no cerne de árvores da família das Bignoniaceae (ipês). Mas ainda temos que ter uma razão para a escolha das naftoquinonas. Em uma referência (JARABAK 1995) diz que as naftoquinonas formam EROs por redução enzimática. Seria este o motivo para tantos pesquisadores escolherem as naftoquinonas para estudos? Seria este o motivo dela ter tantas atividades biológicas?
Carlos Dias
Queremos fazer um slide para cada estrutura química das naftoquinonas deste slide. Em cada slide queremos falar sobre as atividades cancerígenas e antitumorais de cada naftoquinona e falar sobre o efeito de cada uma no organismo. Temos esses dados dos artigos pesquisados.
Carlos Dias
Método de extração. O que podemos falar sobre isso? Sabemos que elas podem ser extraídas das bignoniaceae, mas não sabemos se é a melhor forma de extração. Não vimos em nenhum dos artigos sobre a lausona. O que podemos falar sobre ela? Será que temos que falar sobre mais processos de extração?

SÍNTESE DE NAFTOQUINONAS

HUSSAIN, H. et. al. Lapachol: an overview. ARKIVOC, Paderborn, ISSN 1424-6376, p. 145-171, 2007

Esquema 2: síntese do lapachol a partir da lausona, com rendimento de 40%

Esquema 3: síntese do lapachol a partir da lausona, com rendimento de 43%

Fonte: ARKIVOC 2007

Fonte: ARKIVOC 2007

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Carlos Dias
Esquema 1:
Carlos Dias
An interesting alkylation method of lawsone (2-hydroxy-1,4-naphthoquinone) towards a preparative synthesis of lapachol on a large scale. The lithium salt of lawsone was prepared in situ by the addition of lithium hydride to a frozen solution of the quinone in dimethylsulfoxide. As the solution thawed, the lithium salt was slowly formed and it was then alkylated with 3,3-dimethylallyl bromide, to afford the desired lapachol in 40 % yield
Carlos Dias
Esquema 2:
Carlos Dias
Lapachol synthesis with 43 % yield. In this instance lapachol was prepared by reaction between lawsone and 3-methylbut-2-en-1-ol in the presence of a catalysts such as Pd(Ph3P)4 and 1-admantanecarboxylic acid.
Carlos Dias
Teremos que falar do que foi usado na síntese? Como o DMSO e todas as condições para ela ser feita?
Carlos Dias
Qual a melhor legenda para esses esquemas?
Carlos Dias
Corrigiremos a fonte no fim de tudo.

SOUZA, P. P. de. Naftoquinonas naturais a partir do lapachol e seu epóxido – ciclização eletrofílica com sais de tálio III e abertura do epóxido em meio básico . 115 f. Dissertação (Mestrado em Química Orgânica) – Instituto de Química, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2007.

Esquema 4: interconversão entre a α-lapachona e β-lapachona Fonte: Pablo P. S.

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Carlos Dias
Na fonte, que ainda vamos consertar, há diversas outras reações, caso esta não seja a mais interessante. Escolhemos esta, pois era a que falava da síntese das duas lapachonas (alfa e beta) a partir do lapachol e como uma pode se transformar na outra.

USO DAS NAFTOQUINONAS

FERREIRA, S.B. et al. B-Lapachona: Sua importância em química medicinal e modificações estruturais. RVQ, 2010, 2 (2), 140-160.SANTOS, A. E dos. Estudo da Atividade Citotóxica da Alfa-Lapachona e seu derivado Tetrahidropirano. 2012. 97 f. Dissertação (Mestrado em Farmacologia) – Faculdade de Medicina da Universidade Federal do Ceará, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012.

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Lapachol avaliado nos tratamentos de carcinoma de

Walker-256 e sarcoma de Yoshida, exibindo significante atividade

antitumoral +Porém foi desaprovado em

decorrência dos efeitos colaterais (anemia, aumento do tempo de

coagulação, problemas gastrintestinais). -

A β-lapachona é eficaz, in vitro, em diversos tipos de células

malignas humanas (melaloma, leucemia, câncer colorretal,

câncer de pulmão, de mama e de próstata). +

A β-lapachona apresenta grandes efeitos citotóxicos e mecanismo

de ação não muito bem delineado.-

Carlos Dias
Neste slide queremos apenas mencionar que por mais que as naftoquinonas apresentem propriedades interessantes para aplicação farmacológica, elas ainda não estão "prontas" para isso. Com isso selecionamos algumas informações encontradas em nossas referências e as avaliamos como "ponto positivo" e "ponto negativo" para mostrar que, por mais que tenha coisas boas, também tem coisas não apropriadas e que devem ser modificadas. A partir daí entramos nas modificações estruturais. Então este slide fica como uma forma de introduzir o próximo que consideramos mais importante.

MODIFICAÇÕES ESTRUTURAIS NAS NAFTOQUINONAS

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Tabela 1: Atividade citotóxica expressa em IC50 (µM) das α-lapachonas para células de linhagens de câncer. (A) a-lapachona; (B) 9-hidroxi-a-lapachona; (C) identificado por 161; (D) a-piranonaftoquinonas.

MTT = 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide;

SF295 = sistema nervoso central.

HCT–8 = cólon-humano;

MDA–MB435 = mama-humano;.HL–60 = leucemia;

Fonte: ROCHA, R. D.ROCHA, R, D. Síntese e avaliação biológica de d-ribosil aminas, 1,2,3-triazóis glicoconjugadas e alfa e beta-pirano e furanonaftoquinonas. 186 f. Tese (Doutorado em Química) – Instituto de Química, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2010.

Carlos Dias
O teste do MTT é uma análise colorimétrica que quantifica indiretamente as células viáveis baseada na conversão do sal de MTT, um composto de cor amarela, a formazan, de coloração púrpura. Este ensaio é utilizado para quantificar a citotoxicidade dos compostos frente a diversas linhagens celulares obtendo-se o valor da concentração inibitória média (CI50).176O controle utilizado nas análises foi a Doxorrubicina (0,5µM), que é uma naftoquinona utilizada naquimioterapia do câncer que atua por intercalação do DNA. Esta substância é comumente utilizada no tratamento de uma ampla variedade de cânceres, incluindo doenças hematológicas malignas, vários tipos de carcinoma e sarcomas de tecidos moles
Carlos Dias
quanto menor for o valor, melhor será, pois a concentração do composto usado será menor para resultar tal atividade. Quanto mais seletivo, ou seja, quanto mais ele atingir só um tipo de tumor, melhor. Isso não quer dizer que seja ruim que ele aja em outros tbm.
Carlos Dias
A intenção deste slide é explicar que as naftoquinonas, por melhores atividades biológicas que apresentem, não podem ser inseridas em nosso organismo de forma pura, pois são muito reativas e podem levar à apoptose celular de partes saudáveis. As modificações estruturais foi uma saída que os cientistas encontraram para melhorar suas propriedades. Dentre elas aumentar a eficácia de suas atividades biológicas, torná-las mais seletivas e controlar melhor seu mecanismo de ação. Como pode ser visto neste slide, pequenas modificações estruturais pode levá-las a diferentes comportamentos, como a mudança de sítio de atividade etc

ROCHA, R, D. Síntese e avaliação biológica de d-ribosil aminas, 1,2,3-triazóis glicoconjugadas e alfa e beta-pirano e furanonaftoquinonas. 186 f. Tese (Doutorado em Química) – Instituto de Química, Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2010.

Tabela 2: Atividade citotóxica expressa em IC50 (µM) das β-lapachonas para células de linhagens de câncer. (E) β-lapachona; (F) 7-hidroxi-β-lapachona; (H) identificado por 164; (F) β-piranonaftoquinona.

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MTT = 3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide;

SF295 = sistema nervoso central.

HCT–8 = cólon-humano;

MDA–MB435 = mama-humano;.HL–60 = leucemia;

Fonte: ROCHA, R. D.

Carlos Dias
Mesma coisa, porém com as beta-lapachonas

CONCLUSÃO• Com este trabalho, concluímos que a pesquisa

com os grupos das quinonas é bastante promissora no combate a diversos parasitas e no tratamento de algumas doenças, dentre elas o câncer. Há possibilidade de trabalhar com esses grupos de diversas maneiras e já existem muitos resultados positivos nesta área. Por isso, é importante que continuem as pesquisas com tais compostos visando o aprimoramento de suas atividades biológicas.

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OBRIGADO!