Le questionnaire

As plantas do gênero Goniothalamus são usadas na medicina popular, o que instigou a pesquisa das propriedades terapêuticas de seus extratos e de seus constituintes isoladamente.1,25 Conforme dito anteriormente, a goniotalamina (1) é uma dessas substâncias e possui, entre outras, atividade antitumoral.7

Ambos os enantiômeros do produto natural 1 foram testados em oito linhagens de câncer diferentes com boas atividades frente a todas elas. Tanto (R)-1, quanto (S)-1 mostraram citotoxicidade maior que a substância controle (doxorrubicina) em células tumorais de ovário resistente a adriamicina (NCI- ADR/RES; (R)-1 foi 21 vezes mais potente, (S)-1 foi 10 vezes mais) e de rim (786-0; doxorrubicina IC50 >100 μM). O isômero (R)-1 foi duas vezes mais potente que (S)-1 nas linhagens de câncer de pulmão (NCI-H460), de adenocarcinoma colorretal (HT- 29) e de melanoma (UACC-62), enquanto que o inverso foi observado na avaliação das células tumorais de ovário (OVCAR-03). Em linhagem de próstata (PCO.3), o composto (S)-1 (IC50 = 24,3 μM) foi mais potente que (R)-1 (IC50 >100 μM). O resultado foi similar para os dois enantiômeros em linhagem de adenocarcinoma de mama (MCF-7; (R)-1 IC50 = 10,5 μM; (S)-1 IC50 = 9,4 μM).26

Como consequência de análises como esta, a goniotalamina (1) tornou-se um potencial candidato a fármaco, o que resultou em ensaios biológicos para determinação do seu mecanismo de ação como composto antitumoral a fim de progredir no seu desenvolvimento terapêutico.7,27

Para um melhor entendimento disso, é necessário explicar que a morte celular é classificada em quatro tipos.28 Apoptose é um deles e seu processo ocorre por duas vias: a extrínseca e a intrínseca (Figura 2).29

Na via extrínseca, a interação receptor-ligante na membrana plasmática envia sinais de morte da superfície para o interior da célula, levando à ativação da caspase-8, uma protease que inicia a fase de execução da morte celular.29

Figura 2: Cascata simplificada de apoptose celular.29

Na via intrínseca, sinais intracelulares fazem com que a proteína p53 acione a família Bcl-2, que possui proteínas anti-apoptóticas — Bcl-2, por exemplo — e pró- apoptóticas — como a Bax. Esta família é responsável pela permeabilidade da membrana mitocondrial. Quando em processo de apoptose, as mitocôndrias têm perda de potencial da membrana interna, produzem proteínas pró-apoptóticas e têm o aumento de seus poros, permitindo a saída de proteínas que se direcionam ao

núcleo celular e causam a fragmentação do DNA e a condensação da cromatina, bem como a evasão de Smac/DIABLO (desativa inibidores de apoptose) e de citocromo-c (ativador da caspase-9) para o citoplasma.29

Então, a caspase-9 ativa a caspase-3, iniciando a fase de execução por esta via. Durante a execução de apoptose, as caspases iniciadoras — caspase-2, caspase-9, caspase-10, por exemplo — ativam as caspases executoras — tais como a caspase-3, a caspase-6 e a caspase-7 — que são responsáveis pela clivagem de proteínas de membrana, de núcleo, citoqueratinas, PARP, etc., para a formação de corpos apoptóticos para a etapa final, a fagocitose.29

Portanto, as células de câncer são aquelas que se dividem indeterminadamente por causa da expressão de proteínas que privam a morte celular ou a redução daquelas que permitem esta ação, ambos os fatores controlados pelo gene p53, que expressa a proteína p53 e é o principal supressor tumoral.29 Outro elemento a se considerar são as espécies reativas de oxigênio (ROS, sigla inglesa), que são produzidas nas mitocôndrias durante o processo de respiração celular.30 Em células tumorais, o nível das ROS é mais alto, o que ocasiona uma deficiência do gene p53, a proliferação celular, a metástase, a alteração na morfologia, entre outros. Entretanto, o estresse oxidativo pode causar a ativação de proteínas pró-apoptóticas ou danos ao DNA, levando à ativação do gene p53 em prol da morte celular.31

Nos estudos com goniotalamina (1), a apoptose foi observada em linhagens de HeLa (câncer cervical) sob efeito do produto natural 1, com a perda do potencial da membrana mitocondrial, a condensação do DNA e o estresse do retículo endoplasmático — o que causa o decréscimo de proteínas anti-apoptóticas.32

As linhagens de H400 (carcinoma de células escamosas bucal) tratadas com goniotalamina (1) sofreram apoptose associada à perda de potencial da membrana mitocondrial, à presença de citocromo-c no citosol e à regulação da família de proteínas Bcl-2, observando-se a inibição do fator (de transcrição) nuclear kappa B — que expressa genes anti-apoptóticos — mais a ativação da caspase-9 e, consequentemente, da caspase-3 e da caspase-7.33 Em células Ca9-22 (carcinoma de células escamosas gengival), o produto natural 1 induziu apoptose num processo em que se observou o aumento das ROS, danos aos DNA e alteração no potencial da membrana mitocondrial.34

A (R)-goniotalamina [(R)-1] em células H1299 (pulmão)35 e a (S)- goniotalamina [(S)-1] em linhagens de NCI-H460 (pulmão)36 foram citotóxicas devido à habilidade de ocasionar danos ao DNA que se encerraram em apoptose. O mesmo foi notado em células do tecido muscular liso de artérias.37 Nesse caso, ainda se observou estresse oxidativo e ativação da caspase-2 e da caspase-9, mas não da caspase-8. As mitocôndrias liberaram citocromo-c sem a perda de potencial de membrana.38

Nas linhagens de MCF-7 (adenocarcinoma de mama), o produto natural 1 levou a apoptose.39 Em células de MDA-MB-231 (adenocarcinoma de mama), a apoptose com estresse oxidativo devido ao tratamento com 1 também não dependeu da alteração do potencial de membrana mitocondrial.40 Já em outras células tumorais de mama, como a SK-BR-3, embora tenha se confirmado a fragmentação de DNA, disfunção mitocondrial, aumento da proteína Bax, ativação da caspase-9 e da caspase-7 com clivagem de PARP, a apoptose foi associada com autofagia, tipo de morte celular em que os corpos apoptóticos se degradam no próprio lisossomo.28,41 Algo similar foi observado em análise com células 786-0 (rim). No entanto, a morte celular com perda da função mitocondrial ocorreu primariamente por apoptose em painéis tratados com (R)-goniotalamina [(R)-1] e por autofagia naqueles submetidos à ação do enantiômero (S)-1.42

Em células LoVo e HT-29, ambos de adenocarcinoma colorretal, a goniotalamina (1) causou apoptose.43,44 Em HT-29, houve aumento de proteína Bax, geração das ROS, ativação da caspase-8, caspase-9 e caspase-3, mostrando que o processo apoptótico ocorreu por duas vias. Também foi observada a clivagem de PARP.44

O produto natural 1 levou células HepG2 (carcinoma hepatocelular) à morte celular por apoptose pela inibição e clivagem do DNA, também verificando-se a ativação da caspase-3.45

A leucemia e o linfoma são os tumores com mais informações sobre a ação da goniotalamina (1). O composto 1 foi citotóxico em células HL-60 com redução do potencial de membrana mitocondrial e expressão de Smac, caspase-8 e caspase-9, corroborando para duas vias apoptóticas de morte celular.46 Houve, ainda, a ativação de caspases executoras — caspase-3 e caspase-7 — associadas à destruição de PARP e fragmentação tardia do DNA, enquanto que os danos primários ao DNA talvez não estejam associados a estresse oxidativo.47 Em

linhagens Jurkat T, o composto 1 provocou um decréscimo de glutationa (antioxidante) com consequente elevação das ROS, o que originou danos ao DNA.48 Um aumento na caspase-2 não foi crucial para a morte celular, bem como não houve mudança na expressão da proteína Bcl-2.48 A ativação de caspase-3 e de caspase-7 foi observada.49 Com isso, concluiu-se que a goniotalamina (1) causa apoptose em células Jurkat T por estresse oxidativo, porém sem se envolver diretamente na importante regulação da família de proteínas Bcl-2 e a caspase-2.48

1.4 Ensaios biológicos in vivo com goniotalamina

Diante de tantos dados a respeito da goniotalamina (1), testes biológicos in

vivo foram realizados. O produto natural 1 não causou efeitos tóxicos em ratos na

dose de 300 μg/dia por quatorze dias.50 Ambos os enantiômeros (R)-1 e (S)-1 e a forma racêmica de 1 reduziram o tumor sólido de Erlich em camundongos sem efeitos colaterais, sugerindo uma propriedade anti-inflamatória que favorece o efeito antiproliferativo.51 O perfil anti-inflamatório da goniotalamina (1) foi caracterizado por inibir as fases celular e vascular da inflamação.52 O racemato de 1 também foi antinociceptivo e evitou lesões gástricas em camundongos e ratos.52,53

Como a inflamação pode originar tumores, observou-se que ratos com colite tratados com 1 (30 mg/kg) por via oral durante três meses sem apresentar efeitos colaterais, não desenvolveram câncer colorretal.44,54 Em outro estudo, ratos senis com inflamação na próstata receberam doses de goniotalamina (1) ou Celecoxibe (medicamento anti-inflamatório comercial), sendo ambos eficientes para controlar o processo de inflamação, mas o produto natural 1 foi ativo por mais vias.55 Em camundongos com adenocarcinoma transgênico de próstata tratados com ambos os compostos, enquanto o Celecoxibe diminuiu a ação proliferativa, a goniotalamina (1) apresentou um espectro maior de ação, diminuindo a frequência da lesão prostática e atenuando o processo pró-inflamatório.56