Efeitos de novos compostos azotados com potencial farmacológico na protecção do stresse oxidativo

Abstract

As espécies reactivas de oxigénio (ROS), cuja formação ocorre maioritariamente na mitocôndria, são conhecidas mediadoras de cascatas de sinalização intracelular. A produção excessiva de ROS pode levar ao stresse oxidativo, à perda de funções celulares e por fim à morte celular. Actualmente, o stresse oxidativo é considerado como sendo um dos principais factores responsáveis por inúmeras doenças neuronais e não neuronais, incluindo aterosclerose, isquémia cerebral, esclerose lateral amiotrófica, doença de Parkinson e doença de Alzheimer. Sendo assim, as abordagens que envolvem o desenvolvimento e utilização de anti-oxidantes, que protejam as células para além das suas defesas naturais, para a prevenção e terapia destas doenças, adquiriu especial interesse. Este trabalho experimental teve como principal objectivo a determinação da actividade biológica de novos compostos, de síntese orgânica, com potencial antioxidante, com vista ao seu eventual desenvolvimento como moléculas de interesse farmacológico. Além disso, pretendeu-se também elucidar o seu efeito na reversão de fenómenos apoptóticos decorrentes de processos de stresse oxidativo. A possibilidade de modificação da estrutura química dos compostos, em função dos resultados obtidos, constitui, por seu turno, uma mais valia para o eventual melhoramento do seu potencial terapêutico. Os compostos testados apresentaram uma elevada actividade anti-radicalar intrínseca. A posterior avaliação da sua citotoxicidade (através dos testes de redução do MTT e da libertação da LDH) demonstrou que nenhum dos compostos é tóxico para as células. Os compostos (FMA4, FMA5, FMA7 e FMA8) evidenciaram um perfil protector da peroxidação lipídica induzida pelo par oxidante ascorbato-ferro, o que se correlaciona com a sua lipossolubilidade. Os compostos FMA4 e FMA7 revelaram protecção da morte celular induzida na presença de um estímulo apoptótico de staurosporina. No entanto, verificou-se ser necessário um período de pré-incubação de 3 horas para penetrarem na membrana plasmática e exercerem o seu efeito protector intracelularmente. Essa protecção, que resultou num significativo decréscimo da actividade da caspase-3, parece derivar de uma protecção tanto da via mediada por receptores membranares (caspase-8) como da via mitocondrial (caspase-9). Por último, a ciclização das estruturas dos novos compostos fazia prever compostos com uma actividade anti-oxidante superior. No entanto, os compostos cíclicos não evidenciaram qualquer efeito anti-oxidante, como demonstrado pela incapacidade para reduzir o radical DPPH até uma concentração de 500mM e pelos elevados potenciais de oxidação-redução, pelo que o seu uso terapêutico potencial como agente pró-oxidantes continua a ser investigado.

Reactive oxygen species (ROS), whose formation occurs mainly in mitochondria, are known mediators of intracellular signalling cascades. The excessive production of ROS may lead to oxidative stress, loss of cell function, and ultimately to cell death. Nowadays, oxidative stress is considered as one of the main causes of several neuronal and non-neuronal diseases, such as atherosclerosis, cerebral ischemia, amyotrophic lateral sclerosis, Parkinson and Alzheimer’s. Therefore, there has been a great interest in approaches involving the development and utilization of antioxidants that can act beyond the cells natural defences, for prevention and therapy of these diseases. The main goal of the present research was the evaluation of the biological activity of new compounds, of organic synthesis, with antioxidant potential, outlooking to its eventual development as molecules of pharmacological interest. Moreover, we also intended to elucidate their effect on the reversal of apoptotic phenomena derived from oxidative stress. The possibility of modifying the chemical structure of the compounds, in function of the results obtained, is also of great worth to the improvement of its therapeutical potential. The compounds tested showed a very high intrinsic antiradicalar activity. The subsequent cytotoxicity evaluation (as assessed by the MTT reduction and LDH release methods) indicated that none of the compounds was toxic to the cells. The compounds (FMA4, FMA5, FMA7 and FMA8) revealed a protective profile on lipid peroxidation induced by the ascorbate-iron oxidative pair, which can be correlated to their liposolubility. The compounds FMA4 and FMA7 presented a high cellular death protection in the presence of a staurosporine apoptotic stimulus. However, a pre-incubation period of three hours was needed for them to penetrate the plasmic membrane and yield their protective effect intracellularly. That protection, which resulted in a significant reduction of caspases-3 activity, seems to result from protection observed in the membrane receptor pathway (caspase-8) and in the mitochondrial pathway (caspase-9). Last of all, the cyclization of the new compounds structures was expected to obtain compounds with higher antioxidant activities. Nevertheless, the cyclic compounds did not show any antioxidant effect, as demonstrated by their inability to reduce the DPPH radical for concentrations up to 500mM and by their elevated redox potentials, so its potential therapeutical use as prooxidant agents is currently under investigation.