Parte 2: Atividade anticancerígena de chalconas naturais e sintéticas

Clique no link para obter a parte 1:https://www.xjcistanche.com/news/part1-anticancer-activity-of-natural-and-synt-54977104.html

Para mais informações entre em contatotina.xiang@wecistanche.com

3. Atividade anticancerígena

ChalconaOs derivados atuam em vários alvos, como aromatase, ATP binding cassete subfamília G membro 2 (ABCG2), proteína resistente ao câncer de mama (BCRP), fator de crescimento de células B nuclear ativado (NF-kB), fator de crescimento endotelial vascular (VEGF) e receptores de tirosina quinase (receptor do fator de crescimento epidérmico (EGFR) e fator de transição mesenquimal-epitelial (MET), mostrando atividades importantes in vitro e in vivo em cânceres suscetíveis e resistentes à terapia [161,162]. Um importante mecanismo de atividade antiproliferativa de chalconas é a inibição da tubulina e a interferência desses compostos na montagem dos microtúbulos, elementos essenciais para a manutenção da forma e função das células nos processos de mitose e replicação celular.As chalconas bloqueiam o ciclo celular e induzemapoptose. A presença de um resíduo de trimetoxifenil em moléculas de chalcona é favorável para a atividade antimitótica irreversível desses compostos, que têm a capacidade de interagir com resíduos de cisteína na tubulina através de uma reação de adição do tipo Michael [163]. Adicionalmente, a substituição do resíduo trimetoxifenil em chalconas por uma quinolina ou quinazolina é favorável para a atividade anti-tubulina. Essas chalconas heterocíclicas formam ligações de hidrogênio com o restante de Cys241 e se ligam fortemente ao sítio de ligação da colchicina (semelhante à combretastatina A-4, Figura 7) [164,165].

3.1. Calconas Naturais com Propriedades Anticancerígenas 3.1.1. Licochalconas (AD)

Raízes e rizomas de algumas espécies de Glycyrrhiza são usados ​​na medicina tradicional para o tratamento de úlceras gástricas, asma e inflamação. Mais de 600 compostos de alcaçuz foram isolados, sendo os principais constituintes biologicamente ativos saponinas eflavonóides. Entre os flavonóides, foram identificadas uma série de retrochalconas, licochalconas A, B, C, D, E e G, e esquematizadas. Existem numerosos estudos sobre os efeitos biológicos dos compostos ativos de alcaçuz, sendo o mais importanteanti-inflamatório, propriedades antimicrobianas, antioxidantes, antiulcerosas, citoprotetoras e citotóxicas [166,167].

3.1.2. Licochalcona A

Licochalcona A (LA, Tabelas S1 e S2, Composto 1) é um flavonóide isolado de Glycyrrhiza urakensis, G.glabra e G.inflata (Fabaceae). Temantitumoral, propriedades anti-inflamatórias, antimicrobianas, antiparasitárias, anti-obesidade, antioxidantes e antiosteoporóticas,AnticâncerO efeito do LA foi demonstrado para diferentes tipos de células cancerígenas, incluindo células de câncer gástrico BCG-823, HepG2, OVCAR-3 e SK-OV-3 (células de câncer de ovário) MCF{{ 5}} e A549 [168-171]. Estudos mostram que o LA induz apoptose de células de glioma U87, células cancerosas nasofaríngeas, células epiteliais de carcinoma ovariano e células cancerígenas da bexiga. A chalcona também tem a capacidade de aumentar a autofagia e bloquear o ciclo celular nas células do câncer de mama. Além disso, induz a apoptose ao suprimir a proteína 1 específica no câncer de mama [172]. O LA tem baixa citotoxicidade em células de fibroblastos pulmonares embrionários. Além disso, tem a capacidade de inibir o crescimento tumoral e atenuar a toxicidade induzida por cis-platina [173]. Os mecanismos pelos quais os flavonóides atuam como agentes anticancerígenos incluem a inibição da atividade de Akt pela supressão da glicólise tumoral mediada por hexoquinase no câncer gástrico, regulação negativa da expressão de metaloproteinase 2 e indução de apoptose em células de câncer oral, aumento da capacidade de miR{{16} }p para induzir estresse no retículo endoplasmático e induzir apoptose em células pulmonares humanas, redução da ativação de PI3K/Akt/mTor e diminuição da autofagia no câncer de mama, bloqueando a fase G2/M do ciclo celular, reprimindo a invasão celular por MEK/ERK e Vias de sinalização ADAM9 em células de glioma humano e indução de apoptose dependente de caspase em células hepáticas humanas [174]. Outro mecanismo pelo qual o LA exibe um forte efeito citotóxico é a apoptose induzida por ROS. Por exemplo, a chalcona induz estresse oxidativo e, consequentemente, apoptose de células T24 (linhagens celulares derivadas de carcinoma de bexiga humana) através de vias dependentes de mitocôndrias e induzindo processos oxidativos no retículo endoplasmático [175]. Outro estudo sobre citotoxicidade e genotoxicidade do AL foi desenvolvido por Bortolotto et al. LA foi comparado com trans-chalcona (Tabelas S1 e S2, composto 2). A citotoxicidade de chalconas naturais (LA e trans-chalcona) em MCF-7 e 3T3 (linhagens celulares de fibroblastos embrionários) foi determinada em 24 e 48 h. Os resultados indicam atividade citotóxica acentuada após 48 h de tratamento. Um ensaio de citotoxicidade MTT(3-[4,5-dimetiltiazol-2-il]-2,5-brometo de difenil tetrazólio) mostrou uma resposta dependente da dose em MCF{ {45}} células tratadas com trans-chalcona e LA. Para os compostos analisados, a genotoxicidade foi melhor em células MCF-7 em comparação com células 3T3. A distorção do DNA faz com que asistema imunológicopara ativar a fim de eliminar as células destruídas. No entanto, a ativação do sistema imunológico para reduzir as células de DNA degradadas contribui para um processo inflamatório crônico. Além disso, a resposta celular ao DNA degradado pode ser corrigida pela indução de uma via apoptótica intrínseca. A fase G1 é um estado que antecede a replicação do DNA, no qual fatores como condições celulares (metabolismo, sinalização e tamanho da célula) influenciam a progressão do ciclo celular, fazendo com que o DNA se reconstrua nas células ou iniciando o processo de apoptose.IC50 de AL é 60,46 µM. A trans-chalcona induz o bloqueio do ciclo celular na fase G1 e intensifica a apoptose celular. Tem sido proposto que o tratamento com AL e trans-chalcona induz apoptose pela via mitocondrial, considerando que a indução de genes cruciais dessa via ocorre após 24 h, como o fator 1 ativador da protease da apoptose da proteína e a proteína X associada ao Bcl{{ 9}}. Embora se saiba que as linhagens de células MCF{10}} apresentam deficiência de caspase 3, um estudo mostrou que o tratamento com essas chalconas induz a clivagem da poli (ADP-ribose) polimerase (PARP), uma polimerase cuja clivagem em dois fragmentos é um indicador de apoptose. Repressão

do gene Bcl-2 por LA e trans-chalcona em uma análise de PCR experimental mostrou, em nível proteico, uma administração dose-dependente a células MCF-7 e uma mediação de via intrínseca. A ciclina D1 é outra proteína suprimida em linhagens de células MCF-7 na presença de chalconas. Esta proteína é crucial para a progressão da fase G1 para a fase S e é um biomarcador importante para alguns tipos de câncer, incluindo o câncer de mama. Por estas razões, a degradação da ciclina D1 é um alvo atraente para a identificação de novos agentes antitumorais e está correlacionada com o bloqueio do ciclo celular [176].

Qui et ai. também examinou o efeito do LA em células de câncer de pulmão in vitro. O tratamento com flavonóides diminuiu significativamente a viabilidade das células A549 e H460 (carcinoma de pulmão de células não pequenas humanas), essa mudança é fortemente influenciada pela dose. Um total de 40 μM de licochalcona suprime o crescimento de células de câncer de pulmão em 45-80 por cento após 24 ou 48 h de tratamento. Além disso, o composto apresenta baixa citotoxicidade em células epiteliais pulmonares normais. concentrações do composto por 16h, em seguida, o ciclo celular foi analisado por citometria de fluxo. Os resultados mostram que, dependendo da dose, a chalcona bloqueia a fase G2/M nas células A549 e H460. Posteriormente, o papel da LAin induzindo apoptose foi avaliado usando uma anexina / método colorimétrico de iodeto de propídio. Os resultados mostram que há um acúmulo de células apoptóticas no grupo tratado com AL, que é dependente da concentração utilizada. com apoptose foram examinados pelo método Western blot. Os níveis de PARP clivada e caspase 3 clivada são elevados, e proteínas antiapoptóticas pré-caspase 3, PARP, Bcl-xL e Bcl{17}} são diminuídas 20 h após o tratamento com chalcona. Esses resultados sugerem que a apoptose induzida por LA está associada à via PARP/Bcl{20}}[177]. Modelos moleculares mostraram que o LA estava encaixado em bolsões de ligação de ATP de EGFR, incluindo mutação de deleção do exon 19, mutação de sítio único L858R, mutação dupla L858R/T790M e tipo selvagem. Nas mutações L858R/790M, o LA tem a capacidade de interagir com Lys745 através da interação do cátion-II. As ligações de hidrogênio são formadas entre WT EGFR e licochalcona em Met793, Lvs745 e Asp 855. A deleção do exon 19 tem a capacidade de alterar a forma da bolsa em que a interação com licochalcona é considerada ocorrer, formando ligações de hidrogênio com Met793, Thr790 e Glu762 . Os dados obtidos por análises in silico de AL são um ponto importante para a identificação de novos inibidores seletivos de EGFR em diferentes tipos de mutações [178].

Clique para obter mais informações. na imunidade

3.1.3. Licochalcona B

Anticânceros efeitos da licochalcona B (LB, Tabelas S1 e S2, composto 3) foram demonstrados por análise em diferentes linhagens celulares, incluindo células humanas de câncer de bexiga T24 e EJ, células de câncer oral HN22 e HSC4, MCF-7, A375 (uma linha celular de melanoma humano) e A431 (carcinoma de células escamosas). Estudos mostraram que o LB influencia o crescimento de células cancerígenas, inibe a formação de metástases, bloqueia o ciclo celular e induz a apoptose [161]. Kang et al. investigaram o mecanismo molecular pelo qual o LB induz apoptose em melanoma humano e células em carcinomas de células escamosas. Licochalcona demonstrou induzir apoptose de células A375 e A431 por vias intrínsecas e extrínsecas. No caso de testar o efeito antiproliferativo da chalcona com coloração com azul de tripano, observou-se que o LB induz uma diminuição significativa na viabilidade celular, essa diminuição está correlacionada com a concentração. contração celular, ruptura das membranas celulares e aumento da porcentagem de células nucleares fragmentadas. Porcentagens aumentadas de células pré-fase G1-e células apoptóticas também foram observadas [38]. Outro estudo mostrou que o LB bloqueia significativamente o ciclo celular na fase G2/M no caso de linhagens celulares de câncer do tipo HepG2-e, no caso de células tumorais de bexiga e mama, o composto bloqueia a fase S [179]. Song et al. destacaram o efeito supressor do LB no crescimento de células escamosas de carcinoma esofágico tipo JAK2-. Os estudos de encaixe foram realizados com o software Autodock Vina, que foi usado para prever o modo de ligação. A estrutura do receptor JAK2 com potencial inibitório está disponível no Protein Data Bank (entrada PDB 2B7A, resíduos 840-1.132). IAK2 desempenha um papel importante, sendo um mediador intracelular da sinalização de citocinas, e é uma proteína tirosina quinase da família JAK. O ATP liga-se fortemente a

íons de magnésio no domínio catalítico de tirosina quinases. No parâmetro de encaixe, o tamanho do espaço investigado inclui o sítio de ligação de ATP caracterizado pelos resíduos 855-863 e 822, onde o ATP foi calculado com vários potenciais inibidores de JAK2. Nas previsões feitas, o ligante LB foi feito com o software Marvin Sketch. Após o encaixe, foram coletadas as três melhores variantes de ligação possíveis, que possuem afinidades semelhantes. As conclusões das previsões foram favoráveis ​​em relação à interação de LB com a bolsa de ligação de ATP em JAK2 [180,181].

3.1.4. Licochalcona C

Licochalcona C (LC, Tabelas S1 e S2, composto 4) é conhecido por diminuir a resposta inflamatória em linhagens de células de monócitos. Isso se deve a uma redução na expressão de iNOS e restauração da atividade da rede antioxidante da superóxido dismutase, catalase e glutationa peroxidase. Kwak et ai. conduziram um estudo para descrever a relação entre ROS, c-Jun NH2 terminal kinase (INK) e p38mitogen-activated protein kinase (MAPK) e estabeleceram o impacto da LC na indução de apoptose em linhas celulares de câncer de esôfago KYSE 30 e KYSE450. Estudos anteriores determinaram valores de IC50 para tratamento com LC (45 ug/mL) após 24 h para inibir a proliferação de linhagens celulares A549, MCF-7 e T24. Inibições de 40,47 e 68 por cento foram obtidas para três linhagens celulares. Kwak et ai. obtiveram uma inibição in vitro dependente da dose e do tempo da proliferação de células de câncer de esôfago. Dos cinco tipos celulares analisados, KYSE30 e KYSE450, que possuem suporte genético comum, tiveram resposta semelhante ao tratamento com LC. Em uma análise de crescimento independente de ancoragem em ágar mole, os resultados indicam uma redução significativa na capacidade das células KYSE30 e KYSE450 para formar colônias. Dependendo da concentração, as chalconas induziram apoptose em ambas as linhagens celulares. O composto também induziu uma regulação ascendente de p24 e p27 (reguladores de transição negativos nas fases G1 e S do ciclo celular) e regulou a ciclina D a jusante. LC também aumentou a geração de ROS em células KYSE30 e KYSE450. As ROS ativam a via da proteína quinase ativada por mitógeno (MAPK) e induzemapoptose celular. Além disso, o composto aumentou o nível de fosforilação de JNK, c-Jun e p38 e ativou as vias apoptóticas [182]. Semelhante ao estudo de docking de Song et al. para LB[180], Oh et al. destacaram interações de ligação entre LC e células JAK2 humanas. A simulação de encaixe foi realizada usando o Autodock Vina. Para iniciar o estudo de encaixe, a estrutura do receptor JAK2, que foi solvatada por um experimento de raios-X, foi obtida do Protein Data Bank (entrada PDB 2B7A). A estrutura do ligante LC foi modelada pelo software Marvin Sketch e otimizada pelo software Chimera. O sítio catalítico de JAK2 foi correlacionado com uma região de dobradiça (resíduos 929-935), um DFGloop (resíduos 994-996) e um Ploop (resíduos 858-865). A região de dobradiça em forma de laço é essencial para o reconhecimento de ATP e forma ligações de hidrogênio com substâncias. O DFGloop contém três aminoácidos (ácido aspártico, fenilalanina e glicina) e está associado à ligação de um metal necessário para a fosforilação catalítica. Ploop é útil para estabilizar e formar interações com ligantes. Como pode ser visto, a previsão de uma possível ligação foi feita em três locais funcionais. O estudo de Docking mostrou que o LC interage com o sítio de ligação do ATP ao JAK2 e indicou que o JAK2 é um alvo direto dele. A chalcona também suprimiu a autofosforilação de JAK2 ligando-se ao bolso de ATP de p-JAK2 [183,184].

3.1.5. Licochalcona D

Licochalcona D(LD, Tabelas S1 e S2, composto 5) é um flavonóide ativo isolado de Glycyrrhiza inflata. Um estudo foi realizado para avaliar a capacidade de LD para inibir a proliferação celular por dois alvos para células de câncer de pulmão (EGFR e MET) usando células humanas sensíveis e resistentes ao gefitinib. Para compreender a ligação direta de chalcona a EGFR e MET, foram utilizadas linhas celulares sensíveis a gefitinib (HCC827) e linhas celulares resistentes a gefitinib (HCC827GR). Os resultados das avaliações mostram que o flavonóide se liga a dois receptores, suprimindo a atividade das quinases EGFR e MET como inibidor competitivo de ATP. No complexo EGFR, a chalcona tem duas ligações de hidrogênio formadas por Met793 como ponto principal e canto lateral de Asp855 na alça DFG.4-Hidroxi-3-(3-metil mas{{13} O grupo }enil)fenil e o grupo 3,4-dihidroxi-2-metoxifenil são fixados no mesmo plano e bloqueados entre os resíduos hidrofóbicos Leu718, Val726 e Ala743 da alça P e Leu 844. No complexo Met, o ceto

grupo da chalcona forma uma ligação de hidrogênio com Met1160. Tyr1159 como o ponto principal e le1084, Vall092, Ala1108 e Lys1110 de Ploop foram cobertos de forma semelhante com uma tampa. Luis também é fortemente suportado por cadeias hidrofóbicas laterais do ponto principal de Met1160 e Leu1140, Met1211 e Ala1221 do bolso de ATP inferior. A posição de ligação de EGFR se assemelha muito à posição de ligação de MET, formando ligações de hidrogênio e interação hidrofóbica. A chalcona está localizada de forma idêntica na região de ligação para os dois receptores. A estabilização do complexo pode ser aumentada por interação hidrofóbica. Os resultados previstos foram comparados com dados experimentais, mostrando que o flavonóide inibe competitivamente os dois receptores [185].

3.1.6. Xantohumol

As prenil chalconas, devido à sua diversidade estrutural, têm diferentes propriedades biológicas, incluindo atividades anti-inflamatórias, anticancerígenas e antimutagênicas [186]. Estudos mostraram que chalconas naturais com grupos prenil têm o potencial de interferir na p53. Por exemplo, o tratamento de células A549 com prenil chalcona xantohumol (XN, Tabelas S1 e S2, composto 6) induz a morte celular apoptótica e bloqueia o ciclo celular na fase G1. Essas atividades são devidas à regulação positiva de p53 e p21 do ciclo celular e à regulação negativa da ciclina D1. A apoptose é induzida pela ativação da caspase 3 [187].

XN((3'-(3,3-dimetilalil)-2',A',4-trihidroxi-6'metoxicalcona) é o flavonóide prenilado mais abundante ({{7 }}.{8}} por cento em peso seco) de inflorescências femininas de lúpulo (Humulus lupulus)[180]. XN também é um constituinte da cerveja, uma importante fonte alimentar de preniladoflavonóides, onde está presente em concentrações acima de 0,96 mg/L. Devido às suas atividades biológicas únicas e seu impacto favorável na saúde, a prenilcalcona tem sido amplamente estudada recentemente [188]. O composto tem segurança terapêutica e várias bioatividades, incluindo propriedades anticancerígenas, antidiabéticas, anti-inflamatórias, antioxidantes e antibacterianas. Nos últimos anos, um número crescente de estudos demonstrou um amplo espectro de atividade anticancerígena do XN em câncer de pulmão, carcinoma hepatocelular, câncer de mama, leucemia, câncer de próstata, câncer de pâncreas, câncer de cólon, câncer de pâncreas e câncer de glioblastoma. A exposição de células cancerosas ao XN inibe sua proliferação, migração e invasão e modula a autofagia. A chalcona também tem a capacidade de induzir apoptose e bloquear o ciclo celular [189-193]. Além disso, a chalcona induz apoptose dependente e independentemente da atividade da caspase e inibe a invasão de células cancerígenas e a angiogênese [194]. Suas propriedades anti-inflamatórias, antioxidantes e anticancerígenas estão correlacionadas com o efeito quimiopreventivo do composto [195]. A prenilcalcona também é metabolizada em 8-prenilnaringenina, o fitoestrogênio mais potente conhecido até hoje [196].

Akt (também chamada de proteína quinase B ou PKB) é uma serina/treonina-proteína quinase específica e um ponto importante nas vias de sinalização celular. A atividade da Akt é alterada em muitos tipos de câncer e está envolvida em vários processos biológicos, incluindo proliferação celular, apoptose, transcrição, migração e invasão. Para confirmar a capacidade do XN de se ligar ao Akt, um estudo de encaixe in silico foi realizado usando o software Schrodinger Suite 2015. Moléculas de água foram removidas e o pH para átomos de hidrogênio considerado foi 7. Um sítio de ligação de ATP foi gerado para o estudo de ancoragem. O XN foi preparado para docking na ausência de parâmetros usando o programa LigPrep. Posteriormente, estudos de encaixe de XN com Aktl e Akt2 foram acompanhados de parâmetros ausentes usando o método de precisão adicional com o programa Glide para obter as melhores representações estruturais. Os resultados do estudo de encaixe mostram que XN forma ligações de hidrogênio com Ala230, Glu228, Glu234 e Lys158 de Akt1 e com Glu236, Thr213 e Lvs181 de Akt2. Modelos de xenoenxerto (PDX) foram identificados para traduzir estudos de pesquisa básica em aplicações clínicas. Em uma extensão maior, as características biológicas e genéticas dos pacientes doadores são consideradas preservadas pelos modelos PDX, que é a principal vantagem sobre os modelos baseados em linhagem celular. Modelos PDX foram usados ​​para analisar biomarcadores e prever a resposta à terapia XN em ensaios clínicos. Os efeitos quimiopreventivos da prenilcalcona foram comparados com base nos níveis de Akt. Os resultados mostram que os modelos de tumor que expressam um alto nível de Akt têm uma diminuição significativa no volume e peso do tumor quando tratados com XN [197]. Guo et ai. estudaram in vitro e in vivo o efeito do XN no câncer gástrico, mostrando que a prenilcalcona induz apoptose pela ativação de caspases, regulando Bcl-2 e influenciando a quinase PI3K/Akt/mTOR. XN inibe a viabilidade de células cancerígenas gástricas de maneira dependente da concentração. Nas linhagens celulares, o flavonóide exerce o melhor efeito sobre a viabilidade das células SGC-7901 e não influencia esse parâmetro nas células GES-1 em 6, 8 e 10 ug/mL de chalcona. A partir da análise de citometria de fluxo, observou-se que a prenilchalona aumenta significativamente o número de células apoptóticas no câncer gástrico. O efeito de XN em proteínas pró e anti-apoptóticas foi destacado por análise de Western blot. Os níveis de proteína Bcl-2 e Bcl-XL diminuíram após a administração de flavonóides, esta diminuição está correlacionada com a concentração administrada. XN também aumentou os níveis de proteína Bax e Bid, sendo a melhor atividade observada para 10 uM/mL de chalcona. Além disso, os níveis de caspase 3 clivada e proteína PARP clivada aumentaram significativamente na presença de chalcona. Por essas razões, pode-se afirmar que os flavonóides influenciam favoravelmente e significativamente os níveis de proteínas pró e anti-apoptóticas. Um total de 10 uM/mL de XN induz apoptose significativa de células SGC-7901. Um total de 8 e 6 uM/mL de chalcona induz apoptose de 34±3 por cento de células e 23±2 por cento de células, respectivamente. Além disso, o flavonóide modifica significativamente a fosforilação de PI3K, Akt e mTOR aumenta o nível de p-PTEM e diminui o nível de p-Akt (Thr308), p-Akt (Ser473) e m-Tor (Ser2448). Os dados resultantes indicam que a prenilcalcona não influencia significativamente os níveis de Akt, PTEN, GSK-3 e mTOR. Determinações em camundongos de xenoenxerto SGC7901 mostraram que o tratamento com XN diminuiu o volume do tumor de uma maneira relativamente dependente da concentração. Para confirmar a supressão da sinalização PI3K/Akt in vivo, foi avaliada a expressão de Akt fosforilada e mTOR em tumores xenográficos. O exame anatomopatológico dos cortes de hematoxilina e eosina revelou alterações morfológicas significativas. No entanto, XN reduz os níveis de Akt e mTOR fosforilados dependentes da concentração. O tratamento com prenilcalcona diminuiu significativamente a proliferação celular e aumentou a apoptose das células tumorais em comparação com as células de controle [198].

XN, em concentrações superiores a 1{64}} umol/L, inibe a proliferação de células de câncer pancreático in vitro. Em concentrações inferiores a 5 umol/L, a chalcona inibe a atividade angiogênica dependente de NF-kB em células de câncer pancreático. Nesta concentração, nenhuma citotoxicidade foi observada em células pancreáticas pelo método WST-1. No entanto, a conclusão do estudo foi que o XN influencia a angiogênese induzida pelo câncer de pâncreas, regulando negativamente a produção de VEGF e IL-8 (uma interleucina), que é específica e mediada pela inativação de NF-kB [194]. avaliar a atividade anticancerígena de XN, as linhagens celulares HepG2 foram submetidas à análise de MTT para determinar a proliferação celular. A prenilcalcona reduziu a proliferação celular dependendo da concentração e do tempo. Zhao et ai. observaram que a exposição de linhagens celulares a 200 μM de XN por um dia é menos eficaz em comparação com o tratamento com 100-200 μM de chalcona por 2-3 dias. A 50 uM de chalcona, foi observada inibição significativa da proliferação de células HepG2 após 3 dias. No mesmo estudo, foi demonstrado que a prenilcalcona causa um aumento significativo na atividade da caspase 3. Além disso, por análise de Western blot, foi demonstrado que 100-150 uM de XN inibiu significativamente a expressão de NF-kBprotein em linhagens celulares. Por esta análise, também foi observado que a prenilcalcona tem a capacidade de aumentar a expressão da proteína p53, e 20 uM de XN determinaram uma intensificação da sinalização Bax, sendo esta correlacionada com o tempo [199]. Estudos do perfil de segurança do XN mostram que 1000 mg/kg do composto não altera o funcionamento de órgãos vitais e a homeostase em camundongos. A prenilcalcona tem a capacidade de aumentar a produção de IL-2 em células T, o que demonstra sua capacidade de promover uma resposta imune mediada por The. XN também inibe -12. que indiretamente produz a diferenciação das células do sistema imunológico pela ativação de moléculas de transcrição. Os linfócitos T citotóxicos são um tipo de efetor celular crucial para a imunidade celular e desempenham um papel importante no processo de imunologia antitumoral. Os linfócitos citotóxicos CD8 mais T existem como CTL-P, um precursor celular inativo in vivo. Este precursor é ativado pelo antígeno na presença de citocinas Th1 e então se desenvolve em linfócitos T citotóxicos maduros. Foi demonstrado um aumento significativo de CD8 plus /CD25 plus, seguido pela transição de Th2 para Th1 no microclima tumoral. A razão CD8 mais /CD25* de células T é grandemente aumentada quando os linfócitos T citotóxicos são ativados por CoCl2 em linhas celulares 4T1. A função das células Th1 e Th2 é dependente da secreção de várias citocinas. Para investigar os efeitos do XN nas citocinas Th1 e Th2, Zhang et al. determinaram os níveis séricos de citocinas associadas a Th1l e Th2-usando kits de ELISA. O derivado de prenil demonstrou aumentar significativamente a expressão de citocinas Th1 (incluindo IL-2 e IFN-y) e diminuir os níveis de citocinas Th2 (incluindo IL-4 e IL-10). Esta conclusão é explicada pelo fato de que Th1 e Th2 são inibidores mútuos. Além disso, a razão Th1/Th2 foi determinada por citometria de fluxo, mostrando que ela é significativamente aumentada pelo XN. Estudos semelhantes relataram esse achado para vários tumores. Pacientes com carcinomas de células escamosas avançados do pescoço e da cabeça apresentam níveis baixos de citocinas Th1 em comparação com pacientes menos graves e com níveis elevados de citocinas Th2. A terapia de combinação produz a transição de citocinas Th2 para Th1 no ambiente tumoral. Os resultados dos estudos indicam um distúrbio da razão de citocinas Th1/Th2, sendo esta alteração observada para vários tipos de tumores, mais frequentemente em estágios terminais de câncer. Para confirmar o potencial mecanismo de XN na razão de citocinas Thl/'Th2, foi determinada a expressão de fatores-chave na via de diferenciação Th1 e Th2. Fisiologicamente, as células Th0 são diferenciadas proporcionalmente em células Thl e Th2. Além disso, a ativação das moléculas de transcrição 4 e 6 desempenham um papel vital na diferenciação de células Th0 para Th1 e Th2. T-bet e GATA-3 também desempenham dois papéis fundamentais. CpG-ODN (citosina-fosforotioato-guanina contendo um oligodesoxinucleotídeo), um potente adjuvante Th1, diminui a expressão de GATA-3 e a ativação da molécula transcricional 6 pela ativação de T-bet e moléculas transcricionais 1 e 4 em modelos de câncer de pulmão. XN aumenta a expressão T-bet e diminui a expressão GATA-3. A ativação da molécula transcricional 4 é aumentada na presença de XN, mas não influencia a ativação da molécula transcricional 6. Por esta razão, pode-se afirmar que a ativação da molécula transcricional 4 desempenha um papel positivo na regulação da citocina Th1/Th2 razão por XN [200].

A via de sinalização notch desempenha um papel significativo no câncer de mama, que é um alvo terapêutico para seu tratamento. Está envolvida na iniciação e progressão do cancro da mama, estando a atividade aberrante desta via associada a esta patologia. A inibição da via de sinalização Notch por inibidores da gama-secretase e pelo anticorpo monoclonal anti-delta-like 4 é favorável para o tratamento de leucemia linfoblástica aguda e tumores sólidos. Os mecanismos desses agentes incluem bloqueio do ciclo celular ou apoptose e interrupção da angiogênese. Sun et ai. investigaram o potencial terapêutico do XN em linhagens celulares de câncer de mama, destacando sua capacidade de inibir a proliferação celular, bloquear o ciclo celular e induzir apoptose in vitro. Uma redução no crescimento do tumor in vivo também foi determinada. Além disso, a possibilidade de prenilchalcona inibir o crescimento de células de câncer de mama humano pela via de sinalização Notch foi investigada. Para determinar se o XN tem como alvo a via de sinalização Notch, um método Notch 1 funcionalizado foi usado, usando um inibidor de gama-secretase (DAPT) como controle. O objetivo do estudo foi avaliar a possibilidade de que a prenilcalcona reduz a atividade de ligação do transgene Notch1 ao CBF1. XN mostrou inibir a proliferação e induzir apoptose por inibir a via Notch 1. Adicionalmente, pelo método MTT e microscopia de luz, foi demonstrado que a prenilcalcona inibe a proliferação celular em linhagens celulares de câncer de mama. Estudos anteriores mostraram que os inibidores da via Notch também são inibidores da expressão de EGFR, outro elemento incriminador no câncer de mama. Além disso, o XN atua em proteínas associadas a metástases tumorais e inibe a migração celular aumentando a expressão dessas proteínas. Um estudo destacou o bloqueio do ciclo celular na fase G0/G1 e a indução de apoptose para células MCF-7 e MDA-MB-231 por XN [201].

3.1.7.Panduretina A

Anticâncerfoi estudada a atividade do pandurato A (PA, Tabelas S1 e S2, composto 7), um ciclohexanilchalcona isolado do pandurato de Boesenbergia. A planta contém prenil chalconas e outros flavonóides como moléculas bioativas principais, que são descritas na literatura como tendo propriedades citotóxicas preferenciais na linhagem de células pancreáticas humanas PANC-1. [202,203] PA é ativo em melanoma, adenocarcinoma de cólon e câncer de próstata. Análises proteômicas mostram que o PA tem citotoxicidade em células de melanoma que é dependente da desnaturação do processo de fosforilação oxidativa mitocondrial, com atividade da via secretora e apoptose induzida por processos oxidativos. A este respeito, foi demonstrado que o estresse oxidativo pode ser o resultado de estimular a autofagia como uma resposta secundária a ROS elevados [204]. A literatura indica que uma concentração de 9 ug/mL de PA inibe completamente o crescimento de células MCF-7 e células HT-29 (uma linhagem de células de câncer de cólon humano)[205]. A chalcona tem propriedades anticancerígenas em vários tipos de células, incluindo melanoma, adenocarcinoma de cólon e câncer de próstata [204]. Liu et ai. destacou o efeito citotóxico da chalcona nas linhagens de células MCF-7, T47D (câncer de mama humano) e MCF-10A (células de mama não tumorais). Os valores de IC50 de PA em células MCF-7 foram 15 uM em 24h e 11,5 μM em 48 h. No caso de células T47D, o IC50 foi de 17,5 μM em 24h e 14,5 μM em 48 h. PA não influencia a proliferação de células MCF-10A. Para identificar os mecanismos pelos quais a chalcona induz o bloqueio do ciclo celular em células MCF-7 na fase GO/G1, foi utilizada a análise de Western blot, que teve como objetivo avaliar a modulação de proteínas regulatórias no ciclo celular. Os resultados mostram que o tratamento com AF induz uma diminuição na expressão de ciclina D1 e CDK4 e aumenta a expressão de p21Cip1 e p27, explicando assim o bloqueio na fase G0/Gl. O PA isolado de Kaempferia pandurate induz o bloqueio do ciclo celular em células PC-3 (adenocarcinoma de próstata) independentes de andrógenos e em células DU145 humanas (uma linhagem de células de câncer de próstata humano). A fragmentação do DNA internucleossomal é um marcador de apoptose. Como os fragmentos de DNA de baixo peso molecular são extraídos por coloração de células em soluções aquosas, as células apoptóticas podem ser identificadas por histogramas de frequência de conteúdo de DNA na forma de células com conteúdo de DNA fracionado. Uma população de células MCF-7 da fase sub-G1 foi analisada. O conteúdo da fase G1 das células foi de 1,17 ± 0,11 e nas células tratadas com PA（10,15 e 20 μM） foi de 1,84±0,18,2,62±0,21 e 4,52±0,28, respectivamente. O aumento no tratamento com chalcona deveu-se à intensificação da fragmentação do DNA nas linhagens MCF-7, fato confirmado pela população de células da fase sub-G1 [206].

Entre as proteínas-chave da invasão e metástase de células cancerosas, a indução são as metaloproteinases de matriz. Eles degradam componentes da matriz extracelular e facilitam a invasão e migração das células. Além disso, a superexpressão de metaloproteinases pode induzir a transição epitélio-mesenquimal. O PA suprime a secreção e ativação da metaloproteinase 2, causando inibição da migração de células endoteliais, invasão e morfogênese nas células endoteliais da veia umbilical humana (HUVEC). Além disso, doses subtóxicas de chalconas são suficientes para regular negativamente a metaloproteinase 2 em células de câncer de pulmão [207].

3.1.8. Cardamonina

O cardamomo(CD, Tabelas S1 e S2, composto 8), uma chalcona de Campomanesia adamantium(Myrtaceae), aumenta a fragmentação do DNA e diminui a atividade de NF-kB em células PC-3. Esses resultados indicam o potencial terapêutico da chalcona no tratamento do câncer de próstata [20]. A DC é considerada um dos compostos antitumorais mais ativos em que a ativação do vírus Epstein-Barr está envolvida [208]. Os efeitos anticancerígenos da DC estão correlacionados com a indução de apoptose, inibição da proliferação e migração celular e influência no ciclo celular. A chalcona também tem a capacidade de reduzir a resistência das células cancerosas à terapia. Em combinação com 5-fluorouracil ou cis-platina, são obtidas atividades antitumorais aumentadas. Por exemplo, o CD tem a capacidade de inibir significativamente a resistência à quimioterapia de células de câncer de cólon, induz a apoptose, ativa as caspases 3 e 9, facilita a expressão da proteína Bax, inibe significativamente c-myc e transporta 50 e NF-kB específicos [209]. ]. Hou et ai. investigaram o potencial terapêutico e os mecanismos moleculares da DC em células de câncer gástrico resistentes a 5-fluorouracila. A sensibilidade do BGC-823/5-fluorouracil ao 5-fluorouracil foi confirmada aumentando a apoptose e bloqueando o ciclo celular na presença de CD. A chalcona aumenta a sensibilidade das células cancerígenas ao 5-fluorouracil ao suprimir a via de sinalização Wnt/ -catenina (que desempenha um papel significativo na tumorigênese), e mutações ativadas nos genes Wnt/ -catenina estão associadas à resistência à terapia anticâncer . Inibe a expressão de P-glicoproteína, -catenina e TCF-4. Além disso, o CD bloqueia especificamente a formação do complexo -catenina/TCF-4, causando sinalização Wnt/-catenina aberrante [210]. Quarto et ai. investigaram os efeitos antiproliferativos e apoptóticos da CD em células HepG2. A ação inibitória de

a chalcona na proliferação de células HepG2 foi significativa após 72 h, sendo a citotoxicidade semelhante à do 5-fluorouracil. Os valores determinados para outros agentes quimioterápicos usados ​​como padrões (por exemplo, sorafenibe) foram muito menores. Além disso, o efeito citotóxico do composto é seletivo nas células tumorais e não influencia negativamente as células normais, o que é uma vantagem da DC em relação ao 5-fluorouracil. A acumulação de CD na fase G1 do ciclo celular foi observada após 72 h e indica a inibição do crescimento celular HepG2, impedindo a divisão celular [211].

Estudos comparativos de encaixe de CD e 5-fluorouracil e sua interação com BaxBH3 mostram que 5-fluorouracil tem maior energia de ligação do que um CD. A chalcona forma três ligações de hidrogênio (Phe30, Val50 e Gln52). A interação entre CD e Bcl é conseguida por três ligações de hidrogênio (Asp15, Gln18 e Ser28), e no caso de 5-fluorouracil é conseguida por quatro ligações. Além disso, no caso dessa interação, a energia de ligação de CD é menor do que no caso de 5-fluorouracil. Isso pode ser atribuído a resíduos aromáticos na estrutura da chalcona, que estão envolvidos nas ligações II, que têm a capacidade de estabilizar a bolsa ativa e causar diminuição da energia de ligação. Resultados de estudos in silico mostram que 5-fluorouracil tem energias de ligação mais altas do que caspase 3 em comparação com CD. CD mostra duas ligações de hidrogênio na interação com caspase 3(Cys163 e Arg64). A chalcona também possui ligações II-II com TYR204. A energia de ligação livre do 5-fluorouracil é superior à do CD, o que é explicado pela estabilização da bolsa ativa por dois resíduos aromáticos na estrutura da chalcona [212].

3.1.9. Loncocarpina

A lonchocarpina (Tabelas S1 e S2, composto 9) é uma chalcona natural extraída de Lonchiocarpus sericeus. Os efeitos citotóxicos desta chalcona foram descritos em linhagens celulares de neuroblastoma e leucemia. Sabe-se que 24h após o tratamento com lonchocarpina 50 uM nas linhas de neuroblastoma SK-N-SH ocorre a indução da fosforilação da AMPK, o que aumenta a absorção de glicose e inibe a síntese proteica. A chalcona também tem a capacidade de diminuir a viabilidade celular. Nas linhas celulares de câncer colorretal HCT116, SW480 e DLD, a lonchocarpina reduz a viabilidade celular em 20μM. Estudos mostram que a lonchocarpina tem a capacidade de inibir células de câncer de pulmão H292 in vitro pela morte celular induzida por caspase que precede a apoptose. Além disso, observou-se que a lonchocarpina inibe a sinalização de Wnt/-catenina in vivo em modelos embrionários de Xenopus laevis. A injeção da chalcona em um modelo de receptor específico de Wnt8-coinjetado (SO1234) resultou em 82% de supressão da ativação do gene do receptor de sinalização Wnt/-catenina [213].

Em um estudo de Chen et al., os resultados da análise 3D-QSAR indicam um hidrofóbico C-4, C-5, C-11, C-1/ e C -2 interação em lonchocarpina. Essa interação aumenta a capacidade citotóxica desse composto, tendo uma contribuição de 23% no modelo. Estudos de ancoragem para lonchocarpina produziram os mesmos resultados que o modelo hidrofóbico 3D-QSAR, com a superfície hidrofóbica no C-4, C-5, C-11, C-1' , e C-2'regiões de loncocarpina interagindo com o complexo Bcl-2. A alça hidrofóbica da proteína Bcl-2 forma um complexo com o peptídeo BaxBH3, que pode ser interrompido por compostos sintéticos de navitoclax ou lonchocarpina. Isso mostra que a alça hidrofóbica dos membros da família Bcl{18}} é um alvo para a apoptose induzida pela loncocarpina em células H292 e, portanto, para a ativação da caspase 3 [214].

Outras chalconas naturais com propriedades anticancerígenas são buteína (Tabelas S1 e S2 composto 10), isoliquiritigenina (Tabelas S1 e S2, composto 11), flavokawain (Tabelas S1 e S2, composto 12) e isobavachalcona (Tabelas S1 e S2, composto 13) [155].

Clique no link para obter a parte 3:https://www.xjcistanche.com/news/part3-anticancer-activity-of-natural-and-synt-54978140.html