Avaliação da citotoxicidade e identificação das vias envolvidas na reparação das lesões no DNA induzidas pelo complexo organometálico valproato de cobre 2,2 bipiridina em Saccharomyces cerevisiae

Abstract

O Ácido Valpróico (AV) é um fármaco antiepiléptico amplamente utilizado na clínica, porém recentemente, apresentou interessantes atividades para terapia oncológica. Desta forma, sugere-se que os efeitos apresentados pelo fármaco, é devido a epigenética e capacidade de inibir a ação de histonas desacetilases (HDAC), resultando em estresse oxidativo, dano ao DNA, apoptose e inibição de vias envolvidas no reparo de DNA. Desta forma, moléculas que induzem dano ao DNA e/ ou inibição em vias de reparo de DNA, como o AV, possuem grandes chances de serem moléculas candidatas ao desenvolvimento de novos agentes antineoplásicos. Entretanto, o AV possui limitações devido aos importantes efeitos adversos provocados por este fármaco. Por esta razão, os compostos organometálicos demonstram ser mais efetivos, em promover a redução de doses administradas e consequentemente a redução dos efeitos adversos. Desta forma, analisamos a citotoxicidade do complexo valproato de cobre 2,2 bipiridina [Cu(Valp)2Bipy], e valproato de sódio (NaValp), na levedura Saccharomyces cerevisiae proficientes e deficientes em vias de reparo de excisão de base- BER (apn1Δ, apn2Δ, ogg1Δ, rad27Δ, ntg1Δ, ntg2Δ mag1Δ), de excisão de nucleotídeos- NER (rad1Δ, rad4Δ, rad10Δ, rad14Δ), síntese de translesão TLS (rev1Δ, rev3Δ, rad30Δ), reparação pós-replicação – PRR (rad6Δ, rad18Δ), recombinação homóloga – HR (rad52Δ) e junção final não homóloga – NHEJ (rad50Δ). Desta forma, analisando a curva de sobrevivência da linhagem selvagem ( BY4741), o [Cu(Valp)2Bipy] demonstrou ser mais citotóxico comparado com o NaValp. Os resultados indicam que as proteínas envolvidas nas vias de BER (ogg1Δ),NER (complexo Rad 1p- Rad10p) ou TLS (Rev1p, Rev3p, Rad30p), apresentaram maior sensibilidade ao NaValp. Além disso, os mutantes das vias BER (mag1Δ, ogg1Δ, apn1Δ, rad27Δ, ntg1Δ e ntg2Δ),demonstraram maior sensibilidade ao [Cu(Valp)2Bipy]. Os danos induzidos pelo [Cu(Valp)2Bipy] podem ser reparados pelas proteínas envolvidas nas vias NER (Rad1p e Rad10), TLS (rev1p, rev3p, rad30p), PRR(Rad6 e Rad18p), HR (Rad52p) e NHEJ ( Rad50p).Portanto, nossos resultados indicam que o complexo [Cu(Valp)2Bipy] demonstrou aumento de citotoxicidade quando comparado ao NaValp, bem como promoveu diferentes lesões ao DNA, indicando assim como um potencial candidato ao desenvolvimento de agentes citotóxicos.

The valproic Acid (VA) has been largely used as anti-epilepsy drug and recently, as putative drug in cancer therapy. The effects that lead to this use are probably epigenetic and include the ability to inhibit histone deacetylases leading to inductor of oxidative stress, DNA damage, apoptosis and inhibition of DNA repair pathways. Molecules that induce damage DNA and/or DNA repair inhibition, such as VA, are good candidates for development of new anticancer agents. However, VA treatment has adverse effects. In this sense, organometallic complexes may be more effective and, consequently reducing the dose administered with the reduction of the side effects. In this context, we analyzed the cytotoxicity to copper 2,2-bipyridine valproate [Cu(Valp) 2Bipy] and sodium valproate (NaValp) in yeast Saccharomyces cerevisiae, proficient or defective for base excision repair (BER) , nucleotide excision repair (NER), translesion synthesis (TLS), post-replication repair (PRR), homologous recombination (HR) and Non-homologous endjoining (NHEJ). Considering the cell survival assay in WT (BY4741) strain, [Cu(Valp)2Bipy] was more cytotoxic than NaValp. The data indicated that deficient in BER (ogg1p), NER (complex Rad1p-Rad10p) or TLS (Rev1p, Rev3p and Rad30p) protein are associated with increased sensitivity to NaValp. The results also revealed that BER mutants (mag1Δ, ogg1Δ, apn1Δ, rad27Δ, ntg1Δ and ntg2Δ) showed sensitivity to [Cu(Valp) 2Bipy]. DNA damage induced by [Cu(Valp) 2Bipy] can be repaired by NER (Rad1p and Rad10), TLS (rev1p, rev3p and rad30p), PRR (Rad6 and Rad18p), HR (Rad52p) e NHEJ ( Rad50p) proteins. Therefore, our study reveals that [Cu(Valp) 2Bipy]complex have an enhanced cytotoxicity when compared to NaValp and induce distinct DNA lesions, indicating a potential application as cytotoxic agents.