Influência do tratamento com imatinibe sobre a sinalização purinérgica em linhagem celular de Leucemia Mielóide Crônica e avaliação do efeito citotóxico de sua combinação com derivado do ácido betulínico

Abstract

A leucemia mielóide crônica (LMC) é uma neoplasia mieloproliferativa caracterizada pela oncoproteína BCR-ABL. A primeira linha de tratamento é o mesilato de imatinibe, o qual atua como um inibidor seletivo da oncoproteína com diversos casos descritos de resistência e baixa aderência. Considerando-se a importância do ATP no desenvolvimento tumoral e o mecanismo de ação do mesilato de imatinibe, no capítulo I desse trabalho avaliamos a influência do tratamento com mesilato de imatinibe sobre o sistema purinérgico de células K-562 sensíveis e resistentes ao imatinibe através da hidrólise dos nucleotídeos de adenina e UDP, bem como da expressão das ENTPDs. Para suplantar as dificuldades enfrentadas pelo uso do fármaco, tem se intensificado a busca por novas moléculas baseadas em produtos naturais ou semissintéticos. Nesse contexto, no capítulo II verificamos a atividade citotóxica e possíveis mecanismos de ação do composto derivado do ácido betulínico nas linhagens celulares K-562, bem como o efeito da combinação do mesilato de imatinibe com este composto. De acordo com nossos resultados, a linhagem K-562 apresenta a expressão de todas ENTPDs e NT5E. No entanto, quando tratada com mesilato de imatinibe por 24 horas houve um aumento nas expressões de ENTPD1, ENTPD2, ENTPD3 e ENTPD5, juntamente com o aumento da atividade de hidrólise, que poderia ser causada pela ativação dessas enzimas em resposta ao acúmulo de ATP induzido por imatinibe. Em células K-562 resistentes ao imatinibe ocorreu a diminuição da expressão de ENTPD1 e ENTPD5, e hidrólise de nucleotídeos. Na avaliação do composto derivado, observou-se que o mesmo apresentou citotoxicidade nas células sensíveis e resistentes. A apoptose observada foi desencadeada pela via intrínseca com ativação das caspases 3 e 9 e o ciclo celular mostrou parada em G0/G1. Além disso, o derivado levou ao aumento da produção de espécies reativas de oxigênio e à indução da autofagia, aumentando também a expressão dos genes de LC3II e Beclin-1. Nesse contexto, esse estudo fornece evidências em relação à importância e influência do imatinibe sobre a sinalização purinérgica e abre novas perspectivas para possíveis opções de tratamento como agente adjuvante na LMC.

Chronic myeloid leukemia (CML) is a myeloproliferative disease characterized by the BCR-ABL oncoprotein. The first line of treatment is imatinib mesylate, which acts as a selective inhibitor of the oncoprotein, though several cases of resistance and low adherence are already described. Considering the importance of ATP in tumor development and the mechanism of action of imatinib mesylate, in chapter I of this work we evaluated the influence of treatment with imatinib mesylate on the hydrolysis of adenine and UDP nucleotides, as well as on the expression of ENTPDs in imatinibsensitive and -resistant K-562 cells. To overcome the difficulties faced using the drug, the search for new molecules based on natural or semi-synthetic products has intensified. In this context, in chapter II we verified the cytotoxic activity and possible mechanisms of action of the betulinic acid derivative in the K-562 cell lines, as well as the effect of the combination of imatinib mesylate and this derivative compound. According to our results, K-562 lineage presents the expression of all ENTPDs and NT5E. However, when treated with imatinib mesylate for 24 hours there was an increase in the expressions of ENTPD1, ENTPD2, ENTPD3 and ENTPD5, together with increased hydrolysis activity, which could be caused by the activation of these enzymes in response to the accumulation of ATP induced by imatinib mesylate. In imatinib-resistant K-562 cells the expression of ENTPD1 and ENTPD5 and nucleotide hydrolysis decreased. In the evaluation of the derivative compound, it showed cytotoxicity in the sensitive and resistant cells. The observed apoptosis was triggered by the intrinsic pathway with activation of caspases 3 and 9, and the cell cycle showed a G0/G1 arrest. In addition, the derivative led to an increase in the production of reactive oxygen species and the induction of autophagy, also increasing the levels of proteins LC3II and Beclin-1. In this context, this study provides evidence regarding the importance and influence of imatinib mesylate on purinergic signaling and opens new perspectives for possible treatment options as an adjuvant agent for CML.