Mechanistic Insights into the Anti-angiogenic Activity of Trypanosoma cruzi Protein 21 and its Potential Impact on the Onset of Chagasic Cardiomyopathy

Chronic chagasic cardiomyopathy (CCC) is arguably the most important form of the Chagas Disease, caused by the intracellular protozoan Trypanosoma cruziit is estimated that 10-30% of chronic patients develop this clinical manifestation. The most common and severe form of CCC can be related to ventricular abnormalities, such as heart failure, arrhythmias, heart blocks, thromboembolic events and sudden death. Therefore, in this study, we proposed to evaluate the anti-angiogenic activity of a recombinant protein from T. cruzi named P21 (rP21) and the potential impact of the native protein on CCC. Our data suggest that the anti-angiogenic activity of rP21 depends on the protein's direct interaction with the CXCR4 receptor. This capacity is likely related to the modulation of the expression of actin and angiogenesis-associated genes. Thus, our results indicate that T. cruzi P21 is an attractive target for the development of innovative therapeutic agents against CCC.Univ Fed Sao Paulo, Escola Paulista Med, Departamento Microbiol Imunol Parasitol, BR-05508 Sao Paulo, SP, BrazilUniv Fed Uberlandia, Inst Ciencias Biomed, Dept Imunol, Lab Tripanosomatideos, Uberlandia, MG, BrazilUniv Fed Uberlandia, Inst Genet & Bioquim, Lab Bioquim & Toxinas Animais, Uberlandia, MG, BrazilCeTICS, Inst Butantan, Sao Paulo, BrazilUniv Fed Uberlandia, Fac Med, Centro Referencia Nacl Dermatol Sanitaria Hanseni, Lab Patol Mol & Biotecnol, Uberlandia, MG, BrazilUniv Fed Uberlandia, Inst Ciencias Biomed, Dept Immunol, Lab Osteoimunol & Imunol Tumores, Uberlandia, MG, BrazilUniv Fed Sao Paulo, Escola Paulista Med, Departamento Microbiol Imunol Parasitol, BR-05508 Sao Paulo, SP, BrazilUniv Fed Sao Paulo, Escola Paulista Med, Departamento Microbiol Imunol Parasitol, BR-05508 Sao Paulo, SP, BrazilWeb of Scienc

Evaluation of the cytotoxicity and genotoxicity of phospholipase A2 BnSP-6, isolated from Bothrops pauloensis venom on MDA-MB-231 breast cancer cells: a cell cycle analysis

Herein we evaluated the genotoxic effects of BnSP-6, a Lys-49 phospholipase A2 (PLA2) from Bothrops pauloensis, on breast cancer cells. BnSP-6 was able to induce a higher cytotoxic and genotoxic activity in MDA-MB-231 cells, when compared to MCF10A (a non-tumorigenic breast cell line), suggesting that this protein presented a possible preference for cancer cells. BnSP-6 inhibited MDA-MB-231 proliferation at 24, 48 and 72 hours. In addition, BnSP-6 induced significant increase in the percentage of TUNEL-positive cells, a marker of DNA damage. To obtain novel insight into the direct DNA damage interference in MDA-MB-231 survival and proliferation, we evaluated cell cycle progression. BnSP-6 produced a significant decrease in 2N (G1) and an increase in the G2/M phase and this capacity is likely related to the modulation of expression of progression cell cycle-associated genes (CCND1, CCNE1, CDC25A, CHEK2, E2F1, CDH-1 and NF-kB). Taken together, these results indicate that BnSP-6 induces DNA damage in breast cancer cells and is an attractive model for developing innovative therapeutic agents against breast cancer.Dissertação (Mestrado)A ação genotóxica de fármacos utilizados na terapia do câncer é o mecanismo mais comum dessa classe de compostos e a busca por novas moléculas que sejam mais eficientes neste processo e ao mesmo tempo, menos nocivas para células saudáveis do organismo são crescentes. Nesta perspectiva, proteínas isoladas das peçonhas de serpentes, como a BnSP-6, uma PLA2 relativamente abundante na peçonha de Bothrops pauloensis, são promissores modelos de agentes terapêuticos. Neste trabalho, avaliamos a citoxicidade e genotoxicidade da BnSP-6 em células de câncer de mama da linhagem MDA-MB-231. A citotoxicidade foi avaliada pelo ensaio da atividade da enzima mitocondrial tetrazólio-succinato-desidrogenase e a genotoxicidade foi avaliada pelo teste de micronúcleo a através da análise do ciclo celular por citometria de fluxo e da expressão de genes relacionados ao ciclo celular. Os resultados mostraram que BnSP-6 é capaz de induzir a genotoxicidade nas células MDA-MB-231 mais do em células não tumorigênicas (MCF-10A). A PLA2 foi capaz de alterar o ciclo celular das células MDA-MB-231 promovendo diminuição da proliferação pelo acúmulo de células na fase G0-G1. Além disso, BnSP-6 diminui a expressão de genes relacionados ao avanço das células pelo ciclo celular, corroborando com os resultados obtidos nos ensaios de citometria de fluxo. Com isso, BnSP-6 se mostrou um promissor modelo de agente terapêutico capaz de alterar o ciclo celular de células de câncer de mama triplo negativo, podendo servir como base para a produção de moléculas a partir da estrutura dessa PLA2 assim como estudos que visem elucidar ainda mais os mecanismos de ação dessa toxina sobre células de câncer de mama