G2/M cell cycle arrest and tumor selective apoptosis of acute leukemia cells by a promising benzophenone thiosemicarbazone compound

Autores
Cabrera, Maia Diana Eliana; Gomez, Natalia; Remes Lenicov, Federico; Echeverría, Emiliana Beatriz; Shayo, Carina Claudia; Moglioni, Albertina Gladys; Fernandez, Natalia Cristina; Davio, Carlos Alberto
Año de publicación
2015
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Anti-mitotic therapies have been considered a hallmark in strategies against abnormally proliferating cells. Focusing on the extensively studied family of thiosemicarbazone (TSC) compounds, we have previously identified 4,4′-dimethoxybenzophenone thiosemicarbazone (T44Bf) as a promising pharmacological compound in a panel of human leukemia cell lines (HL60, U937, KG1a and Jurkat). Present findings indicate that T44Bf-mediated antiproliferative effects are associated with a reversible chronic mitotic arrest caused by defects in chromosome alignment, followed by induced programmed cell death. Furthermore, T44Bf selectively induces apoptosis in leukemia cell lines when compared to normal peripheral blood mononuclear cells. The underlying mechanism of action involves the activation of the mitochondria signaling pathway, with loss of mitochondrial membrane potential and sustained phosphorylation of anti-apoptotic protein Bcl-xL as well as increased Bcl-2 (enhanced phosphorylated fraction) and pro-apoptotic protein Bad levels. In addition, ERK signaling pathway activation was found to be a requisite for T44Bf apoptotic activity. Our findings further describe a novel activity for a benzophenone thiosemicarbazone and propose T44Bf as a promising anti-mitotic prototype to develop chemotherapeutic agents to treat acute leukemia malignancies.
Fil: Cabrera, Maia Diana Eliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; Argentina
Fil: Gomez, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Química Medicinal; ; Argentina
Fil: Remes Lenicov, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida; Argentina
Fil: Echeverría, Emiliana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; Argentina
Fil: Shayo, Carina Claudia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentina
Fil: Moglioni, Albertina Gladys. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Química Medicinal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; Argentina
Fil: Fernandez, Natalia Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Química Medicinal; ; Argentina
Fil: Davio, Carlos Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Química Medicinal; ; Argentina
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Present findings indicate that T44Bf-mediated antiproliferative effects are associated with a reversible chronic mitotic arrest caused by defects in chromosome alignment, followed by induced programmed cell death. Furthermore, T44Bf selectively induces apoptosis in leukemia cell lines when compared to normal peripheral blood mononuclear cells. The underlying mechanism of action involves the activation of the mitochondria signaling pathway, with loss of mitochondrial membrane potential and sustained phosphorylation of anti-apoptotic protein Bcl-xL as well as increased Bcl-2 (enhanced phosphorylated fraction) and pro-apoptotic protein Bad levels. In addition, ERK signaling pathway activation was found to be a requisite for T44Bf apoptotic activity. Our findings further describe a novel activity for a benzophenone thiosemicarbazone and propose T44Bf as a promising anti-mitotic prototype to develop chemotherapeutic agents to treat acute leukemia malignancies.Fil: Cabrera, Maia Diana Eliana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Gomez, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Química Medicinal; ; ArgentinaFil: Remes Lenicov, Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Biomédicas en Retrovirus y Sida; ArgentinaFil: Echeverría, Emiliana Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; ArgentinaFil: Shayo, Carina Claudia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Moglioni, Albertina Gladys. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Química Medicinal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Química y Metabolismo del Fármaco; ArgentinaFil: Fernandez, Natalia Cristina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Investigaciones Farmacológicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Química Medicinal; ; ArgentinaFil: Davio, Carlos Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas. Universidad de Buenos Aires. 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