Avaliação da atividade antifibrótica e antineoplásica hepáticas do composto CPBMF65, inibidor da enzima uridina fosforilase 1 humana: um estudo in vitro e in vivo

Abstract

A fibrose hepática, que já foi considerada como sendo meramente o acúmulo de tecido cicatricial, atualmente é reconhecida como sendo um processo dinâmico que pode progredir ao longo do tempo. Porém, embora potencialmente reversível durante os estágios iniciais, um número significativo de pacientes evolui para fibrose avançada e cirrose terminal, aumentando o risco de carcinoma hepatocelular (HCC). A busca por novos tratamentos com rotas metabólicas como alvos moleculares definidos, torna-se evidente e dentre estas rotas está a via de salvamento das pirimidinas, envolvida no metabolismo de nucleotídeos, precursores de DNA e RNA. A enzima uridina fosforilase 1 humana (UPP1) tem importante papel nesta via, sendo responsável pela concentração homeostática de uridina (Urd). A nova molécula sintética CPBMF65, inibidora da enzima UPP1, já demonstrou seu efeito biológico diminuindo os efeitos adversos causados pelo quimioterápico 5-fluorouracil (5-FU). Os níveis de Urd estão reduzidos em doenças hepáticas crônicas e a expressão de UPP1 está aumentada em tumores, quando comparados aos tecidos normais. Além disso, foi demonstrado que a Urd inibe a inflamação e a fibrose na lesão pulmonar induzida pela bleomicina, diminuindo a produção de colágeno. Por estes motivos, acreditamos que o composto CPBMF65 possa demonstrar efeitos sobre a proliferação de células estreladas hepáticas (GRX) e células de hepatocarcinoma humano (HepG2), além de exercer um efeito protetor sobre a fibrose hepática induzida por tetracloreto de carbono (CCl4) em camundongos C57BL/6. Neste trabalho, demonstramos que o composto CPBMF65 provocou a diminuição da proliferação celular nas linhagens GRX e HepG2 sem induzir citotoxicidade. Células GRX apresentaram parada do ciclo celular, aumento significativo do percentual de células senescentes, aumento de lipídios e diminuição da contração celular. As células HepG2 também apresentaram diminuição da proliferação e tiveram similar aumento de células senescentes. Além disso, o composto em estudo demonstrou manter o efeito antiproliferativo nas células HepG2 durante o tratamento prolongado. Camundongos C57BL/6 tratados simultaneamente com CCl4 e a molécula em estudo, tiveram diminuição significativa de ALT, apresentando propriedades anti-inflamatórias e anti-fibróticas e diminuição formação de colágeno I e α-SMA. Considerando seus efeitos hepatoprotetores, CPBMF65 pode ser considerado um potencial agente para tratamento tanto de fibrose como de hepatocarcinoma.

Hepatic fibrosis, which was once considered to be merely the accumulation of scar tissue, is now recognized as being a dynamic process that can progress over time. However, although potentially reversible during the early stages, a significant number of patients progress to advanced fibrosis and terminal cirrhosis, increasing the risk of hepatocellular carcinoma (HCC). The search for new treatments with metabolic routes as defined molecular targets becomes evident and among the routes is the salvage pathway of pyrimidines, involved in the metabolism of nucleotides, precursors of DNA and RNA. The human uridine phosphorylase 1 (UPP1) enzyme plays an important role in this pathway, being responsible for the homeostatic concentration of uridine (Urd). The new synthetic molecule CPBMF65, inhibitor of UPP1 enzyme, has already demonstrated its biological effect by reducing the adverse effects caused by the chemotherapeutic 5-fluorouracil (5-FU). Urd levels are reduced in chronic liver diseases and UPP1 expression is increased in tumors when compared to normal tissues. In addition, Urd has been shown to inhibit inflammation and fibrosis in bleomycin-induced lung injury, decreasing collagen production. For these reasons, we believe that the compound CPBMF65 can demonstrate effects on the proliferation of hepatic stellate cells (GRX) and human hepatocarcinoma cells (HepG2), in addition to exerting a protective effect on hepatic fibrosis induced by carbon tetrachloride (CCl4) in mice C57BL/6. In this work, we demonstrated that the compound CPBMF65 caused the decrease of the cellular proliferation in the GRX and HepG2 lines without inducing cytotoxicity. GRX cells presented cell cycle arrest, significant increase in the percentage of senescent cells, increase of lipids droplets and decrease of cellular contraction. HepG2 cells also showed decreased proliferation and had similar increase of senescent cells. In addition, the subject compound has been shown to maintain the antiproliferative effect on HepG2 cells during prolonged treatment. C57BL/6 mice treated simultaneously with CCl4 and the molecule under study, had significant decrease of ALT, exhibiting anti-inflammatory and anti-fibrotic properties and decreased formation of collagen I and α-SMA. Considering its hepatoprotective effects, CPBMF65 can be considered a potential agent for treatment of both fibrosis and hepatocarcinoma.