Effect of tetrahydroquinoline derivatives on the intracellular Ca2+ homeostasis in breast cancer cells (MCF-7) and its relationship with apoptosis.

Efecto de derivados de tetrahidroquinolinas sobre la homeostasis del Ca2+ intracelular en células de cáncer de mama (MCF-7) y su relación con la apoptosis.

Palabras clave: Ca 2, apoptosis, tetrahidroquinolinas, Mitocondria, SERCA, NF-κB

Resumen

Los derivados de tetrahidroquinolina son estructuras interesantes que exhiben una amplia gama de actividades biológicas, incluyendo efectos antitumorales. Se determinó el efecto de las tetrahidroquinolinas sintetizadas JS-56 y JS-92 sobre la apoptosis, concentración intracelular de Ca2+ ([Ca2+]i) y la actividad Ca2+-ATPasa del retículo sarco(endo)plásmico (SERCA) en células de cáncer de mama MCF-7. Se usaron ensayos colorimétricos para evaluar la viabilidad de las células MCF-7 y la actividad SERCA. Se emplearon Fura-2 y rodamina 123 para medir la concentración de Ca2+ intracelular y el potencial electroquímico mitocondrial, respectivamente. El ensayo TUNEL se utilizó para analizar la fragmentación del ADN, mientras que la actividad de caspasas y la expresión génica dependiente de NF-κB se evaluaron mediante luminiscencia. Modelos in silico permitieron el análisis del acoplamiento molecular. Estos compuestos aumentan la concentración de Ca2+ intracelular; la principal contribución es la entrada de Ca2+ desde el medio extracelular. Tanto JS-56 como JS-92 inhiben la actividad de SERCA y disipan el potencial electroquímico mitocondrial a través de procesos dependientes e independientes de la captación de Ca2+ por este orgánulo. Además, JS-56 y JS-92 generan citotoxicidad en células MCF-7. El efecto de JS-92 es mayor que JS-56. Ambos compuestos activan las caspasas 7 y 9, provocan la fragmentación del ADN y potencian el efecto del 12-miristato-13-acetato de forbol en la expresión génica dependiente de NF-κB. El análisis de acoplamiento molecular sugiere que ambos compuestos tienen una alta interacción con SERCA, similar a la tapsigargina. Ambos derivados de tetrahidroquinolina indujeron la muerte celular a través de una combinación de eventos apoptóticos, aumento de [Ca2+]i e inhibición de la actividad SERCA por interacción directa.

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Biografía del autor/a

Semer Maksoud, Massachusetts General Hospital, Massachusetts, USA.

Department of Neurology and Experimental Therapeutics and Molecular Imaging Laboratory, Massachusetts General Hospital, MA 02129, USA.

Adriana Mayora, Universidad Central de Venezuela, Caracas, Venezuela.

Instituto de Medicina Experimental. Facultad de Medicina. Universidad Central de Venezuela.

Laura Colman, Instituto Pasteur, Montevideo, Uruguay.

Instituto Pasteur, Montevideo, Uruguay.

Felipe Sojo, Fundación Instituto de Estudios Avanzados (IDEA). Caracas, Venezuela.

Centro de Biociencias, Fundación Instituto de Estudios Avanzados (IDEA). Caracas, Venezuela.

Adriana A. Pimentel, Universidad Central de Venezuela. Caracas, Venezuela.

Facultad de Farmacia, Universidad Central de Venezuela. Caracas, Venezuela.

Vladimir V. Kouznetsov, Universidad Industrial de Santander, Piedecuesta, Colombia.

Laboratorio de Química Orgánica y Biomolecular (CMN), Universidad Industrial de Santander. Parque Tecnológico Guatiguara, Piedecuesta. Colombia.

Diego R. Merchán-Arenas, Universidad Industrial de Santander, Piedecuesta. Colombia.

Laboratorio de Química Orgánica y Biomolecular (CMN), Universidad Industrial de Santander. Parque Tecnológico Guatiguara, Piedecuesta. Colombia.

Ángel H. Romero, Universidad Central de Venezuela. Caracas, Venezuela.

Cátedra de Química General, Facultad de Farmacia, Universidad Central de Venezuela. Caracas, Venezuela.

Francisco Arvelo, Fundación Instituto de Estudios Avanzados (IDEA). Caracas, Venezuela.

Centro de Biociencias, Fundación Instituto de Estudios Avanzados (IDEA). Caracas, Venezuela.

Juan Bautista De Sanctis, Palacky Unversity. Olomouc. Czech Republic.

Institute of Molecular and Translational Medicine. Palacky Unversity. Olomouc. Czech Republic.

Gustavo Benaim, Instituto de Estudios Avanzados (IDEA). Caracas, Venezuela.

Laboratorio de Señalización Celular y Bioquímica de Parásitos. Instituto de Estudios Avanzados (IDEA). Caracas, Venezuela.

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Publicado
2022-08-22
Cómo citar
Maksoud, S., Mayora, A., Colman, L., Sojo, F., Pimentel, A. A., Kouznetsov, V. V., Merchán-Arenas, D. R., Romero, Ángel H., Arvelo, F., De Sanctis, J. B., & Benaim, G. (2022). Effect of tetrahydroquinoline derivatives on the intracellular Ca2+ homeostasis in breast cancer cells (MCF-7) and its relationship with apoptosis.: Efecto de derivados de tetrahidroquinolinas sobre la homeostasis del Ca2+ intracelular en células de cáncer de mama (MCF-7) y su relación con la apoptosis. Investigación Clínica, 63(3), 243-261. https://doi.org/10.54817/IC.v63n3a04
Sección
Trabajos Originales