Metabolismo de hidroperóxidos en células tumorales

• Autores: Bustamante Pilone, Juanita; Boveris, Alberto
• Año de publicación: 1991
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Dankert, Marcelo Alberto
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Se ha sugerido que algunos xenobióticos utilizados en los procesos de quimioterapia podrían ejercer su efecto tóxico a través de un aumento en la producción de especies de oxígeno activo. Los resultados obtenidos a través de las observaciones realizadas sobre células de carcinoma de mama humano (MCP-7) muestran que el efecto de las antraciclinas (adriamicina) en concentraciones de 19^-7 M durante 9 días ejercen claramente efectos citotóxicos sobre las células tumorales, generando una situación caracterizada por un aumento del 41% en el consumo de oxígeno, un aumento del 71% en los niveles intracelulares de peróxido de hidrógeno en el estado estacionario y un aumento del 91% en los niveles de producción de sustancias reactivas con ácido tiobarbiturico (malondialdehido). Estas alteraciones metabólicas tuvieron como consecuencia un aumento del 91% en la quimioluminiscencia y una serie de modificaciones bioestructurales en las células sometidas al estrés oxidativo generado por la adriamicina. Algunas de las alteraciones morfológicas observadas, además de una inhibición de la proliferación celular, fueron: a) una marcada tumefacción de las células y sus organelas, lo cual se tradujo en un aumento del 50% del volumen celular; b) una mayor captación de colorantes y c) una marcada condensación de la cromatina. La presencia de adriamicina no tuvo ningún efecto sobre los niveles de las enzimas antioxidantes mientras que la ausencia de suero indujo una disminución en los niveles de la enzima qlutation peroxidasa dependiente de selenio (2±0.3 mU/mg de proteína), los cuales se normalizaron (3.8±0.4 mU/mg de proteína) por la adición de 10% de suero fetal bovino al medio de cultivo. El selenio, por otro lado, mostró un efecto inhibitorio sobre la proliferación celular en concentraciones de 10-50 nM sobre las células de carcinoma de mama. Los resultados obtenidos contribuyen con la hipótesis de que las especies de oxígeno activo generados durante el ciclo redox de la adriamicina son los responsables de gran parte de los efectos citotóxicos debidos a esta droga. Las células de melanoma maligno cultivadas en monocapa presentan en la fase estacionaria del cultivo niveles de melanina (11.3±0.6 ug/10^6 células) mayores, comparados con los niveles presentes en la fase exponencial del cultivo (4.2±0.3 ug/10^6 células). De las observaciones realizadas sobre las células de melanoma humano con alto contenido de melanina podemos concluir que los niveles de peróxido de hidrógeno en el estado estacionario determinados por equilibrio difusional fueron menores (2.1±0.2 uM) en comparación con los obtenidos en el estado exponencial (3.3±0.2 uM) se encontró una relación similar en los valores de quimioluminiscencia espontánea obtenidos durante la rase estacionaria (78±24 cps/10^6 células) y la fase exponencial (169±27 cps/10^6 células). La citotoxicidad del peróxido de hidrógeno generado extracelularmente por el sistema glucosa-glucosa oxidasa, determinado después de 60 min de exposición, determinó valores de ICse encontrados para los cultivos en fase estacionaria y exponencial de 0.9 y 2.4 mU/ml de glucosa oxidasa respectivamente. Estos resultados diferenciales entre las dos fases de cultivo se interpretan como consecuencia de la mayor actividad decatalasa en los cultivos en fase estacionaria. Se realizaron una serie de observaciones in vitro sobre el efecto de preparaciones de melanina sintética y tumoral obtenida a partir de tumores melanóticos, sobre diferentes sistemas de lipoperoxidación. Las observaciones realizadas permiten concluir que la melanina puede actuar como eficaz atrapador de radicales alquilo (R-) y peróxilo (ROO-) con inhibición de 90% y 80% en los procesos de lipoperoxidación espontáneos para la melanina sintética y tumoral respectivamente. En los sistemas de lipoperoxidación iniciados con hidroperóxido de ter-butilo las preparaciones de melanina sintética produjeron una disminución de la producción de sustancias reactivas con ácido tiobarbitúrico del 43%, mientras que las preparaciones de melanina tumoral no mostraron ningún tipo de efecto. Cuando se inició lalipoperoxidación con 2,2,azo,bis-amidinopropano, el cual genera radicales por efecto de la temperatura, las preparaciones de melanina sintética y tumoral produjeron una inhibición del proceso de lipoperoxidación de 73% y 84% respectivamente. Estos efectos sobre diferentes sistemas pueden explicarse dada la capacidad de la melanina de reaccionar con radicales del tipo RO- y ROO-, dando reacciones de adición-terminación y a la capacidad de quelar ionesmetálicos (Fe²+, Fe³+, Cu²+) catalizadores del proceso delipoperoxidación, metales impidiendo así la propagación dela cadena de reacción. La determinación de los niveles de las enzimas antioxidantes en la corteza adrenal de rata y en las celulas provenientes de cultivos primarios de células de zona glomerulosa de corteza adrenal de rata, permiten sugerir quelas condiciones de cultivo en presencia de 1 uM de ácido ascórbico no afectan los niveles de las enzimas superóxidodismutasa y catalasa, pero sí afectan los niveles de la enzima glutation peroxidasa y que el cultivo en ausencia de suero, así como la adición de selenio son capaces demodular los niveles de esta enzima, sin tener ningún efecto sobre la superóxidodismutasa y la catalasa.
Fil: Bustamante Pilone, Juanita. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.
Fil: Boveris, Alberto. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.