Estudo de morte celular em células MCF-7 tratadas com citrato de ródio associado a nanopartículas de maghemita

Abstract

O câncer de mama é um dos mais frequente entre as mulheres em todo o mundo. Em busca de drogas mais eficientes para o tratamento de câncer, complexos metálicos estão sendo amplamente estudados. A intercalação destes complexos em bases de DNA pode inibir eventos como transcrição e replicação, causando morte celular. No entanto, a utilização destes compostos é limitada devido à sua toxicidade sistêmica. Nesse contexto, o uso de citrato de ródio [Rh2 (H2cit)4] associado com nanopartículas magnéticas (NPs) pode reduzir a toxicidade sistêmica no tratamento do câncer. Neste estudo, foram comparados os efeitos do citrato de ródio livre [Rh2 (H2cit)4], [Rh2(H2cit)4] carreado por nanopartículas (NPs) [Magh-Rh2(H2cit)4] e NPs de maguemita funcionalizadas com ácido-cítrico (Magh-cit) em células MCF-7 de câncer de mama e células epiteliais de mama não tumorais (MCF-10A). Foram também realizados estudos para verificar a indução de apoptose por esses fármacos, em células MCF-7. As concentrações estudadas de citrato de ródio livre foram menos citotóxicas do que as outras formulações do fármaco avaliadas em ambas as linhagens celular. Além disso, os resultados obtidos por citometria de fluxo, mostraram aumento estatisticamente significativo de fragmentação de DNA em 36 horas de tratamento com Magh-Rh2(H2cit)4 NPs (300 µM) e com a mesma concentração de ferro de Magh-cit NPs. Os mesmos tratamentos analisados por imagens confocais mostraram a fragmentação nuclear, em células MCF-7 depois de (48 horas). Após 24 horas, os tratamentos induziram translocação de citocromo C das mitocôndrias. Após pelo menos 12 horas de tratamento com as nanopartículas, foi possível identificar caspases efetoras ativas. Portanto, foi demonstrado que o citrato de ródio associado com nanopartículas de maguemita e nanopartículas de maghemita ligada ao citrato induziram citotoxicidade em células tumorais e podem representar uma alternativa para o tratamento do câncer de mama. Também foi demonstrado que as nanopartículas podem induzir, em células MCF-7, alterações celulares características de morte celular por apoptose, mesmo na ausência de caspases 3. ______________________________________________________________________________ SUMMARY

Breast cancer is a of the most frequent cancer among women worldwide. In search of more efficient drugs against cancer, metal complexes are being widely studied. The intercalation of these compounds in DNA bases impairs transcription and replication events causing cell death. Nevertheless, the use of these compounds is limited because of their systemic toxicity. In this regard, the use of dirhodium citrate [Rh2(H2cit)4] associated with magnetic nanoparticles (NPs), should work reducing systemic toxicity in cancer treatment. In this study, we compared the effects of Rh2(H2cit)4, Rh2(H2cit)4-loaded maghemite NPs [Magh-Rh2(H2cit)4] and citrate-loaded maghemite NPs (Magh-cit) on MCF-7 breast cancer cells and MCF-10A non-tumor and nontumorigenic epithelial breast cells. Events of apoptosis stimulated by nanoparticles were also checked. The concentrations rhodium citrate was less cytotoxic than other forms of drugs evaluated. Moreover, the results obtained by flow cytometry showed statistically significant increase in DNA fragmentation 36 hours of treatment with Magh-Rh2(H2cit)4 NPs (300 µM) and with the same iron concentration of Magh-cit NPs. The same treatments analyzed by confocal images showed nuclear fragmentation in MCF-7 cells after (48 hours). Treatment with 300 µM rhodium citrate Magh-Rh2(H2cit)4 NPs and Magh-cit NPs after 24 hours, caused release of cytochrome c from mitochondria, indicading alteration of mitochondrial membrane permeability. After at least 12 hours of treatment with nanoparticles, it was possible to identify active effector caspases. We showed that dirhodium citrate associated with maghemite nanoparticles and citrate-loaded maghemite NPs induced cytotoxicity in tumor cells and should represent a great alternative for breast cancer treatment. It has been shown that nanoparticles can induce changes that characterize apoptotic cell death in MCF-7 cells, even in the absence of caspase 3.