Análisis preliminar del potencial biomédico de receptores macrocíclicos orgánicos con respuesta a estímulos II

Abstract

[Resumen] En la actualidad, el autoensamblaje de moléculas a través de interacciones covalentes se ha postulado como una herramienta de gran utilidad para la síntesis de nuevos receptores moleculares, que son de gran interés en biomedicina por su versatilidad y múltiples aplicaciones. Específicamente, los complejos host-guest resultan especialmente interesantes, ya que pueden responder a estímulos externos como cambios en el medio celular externo y ser modulados para su utilización como sistemas de liberación controlada de fármacos. Entre estos compuestos, destaca el macrociclo red box cuya capacidad aceptora puede ser modulada mediante reacciones redox y cambios de pH, con el fin de maximizar su potencial como vehículo de liberación controlada de fármacos en aplicaciones biomédicas. Como primer paso para evaluar el potencial de la red box como sistema de liberación de fármacos, en el presente estudio se evaluó su biocompatibilidad mediante la realización de ensayos biológicos basados en medidas de la viabilidad celular y citotoxicidad en una línea celular normal (HFF-1) y otra tumoral (HeLa). Además, para confirmar que el macrociclo es capaz de atravesar la membrana plasmática, se llevó a cabo un estudio de internalización celular. Los resultados mostraron que la red box afectó en mayor medida a la viabilidad y proliferación celular de la línea no tumoral, lo cual podría estar relacionado con la mayor velocidad de división de las células cancerosas y/o una mayor permeabilidad al compuesto de la línea no tumoral. Asimismo, el estudio preliminar de internalización celular en células HeLa reveló la entrada de un pequeño porcentaje de red box en el interior de las células siendo mayor a las 24 h de exposición.

[Resumo] Na actualidade, a autoensamblaxe de moléculas a través de interaccións covalentes postulouse como unha ferramenta de gran utilidade para a síntese de novos receptores moleculares, que son de gran interese en biomedicina pola súa versatilidade e múltiples aplicacións. Especificamente, os complexos host-guest resultan especialmente interesantes, xa que poden responder a estímulos externos, coma cambios no medio celular externo e ser modulados para a súa utilización como sistemas de liberación controlada de fármacos. Entre estes compostos, destaca o macrociclo red box cuxa capacidade aceptora pode ser modulada mediante reaccións redox e cambios de pH, co fin de maximizar o seu potencial como vehículo de liberación controlada de fármacos en aplicacións biomédicas. Como primeiro paso para avaliar o potencial da red box como sistema de liberación de fármacos, no presente estudo avaliouse a súa biocompatibilidade mediante a realización de ensaios biolóxicos baseados en medidas da viabilidade celular e citotoxicidade nunha liña celular normal (HFF-1) e outra tumoral (HeLa). Ademais, para confirmar que o macrociclo é capaz de atravesar a membrana plasmática, levouse a cabo un estudo de internalización celular. Os resultados mostraron que a red box afectou en maior medida á viabilidade e proliferación celular da liña non tumoral, o cal podería estar relacionado coa maior velocidade de división das células cancerosas e/ou unha maior permeabilidade ao composto da liña non tumoral. Así mesmo, o estudo preliminar de internalización celular en células HeLa revelou a entrada dun pequeno porcentaxe de red box no interior das células sendo maior ás 24 h de exposición.

[Abstract] Nowadays, self-assembly of molecules through covalent interactions has been postulated as a very useful tool for the synthesis of new molecular receptors, being of great interest in biomedicine due to their versatility and multiple applications. Specifically, hostguest complexes are especially interesting, since they can respond to external stimuli as those from the external cellular environment and be modulated for their use as controlled drug delivery systems. Among these compounds, the macrocycle red box, whose acceptor capacity can be modulated by redox reactions and changes in pH to maximize its potential as a vehicle for controlled drug delivery in biomedical applications, is of great interest. As a first step to evaluate its potential as a drug delivery system, in the present study the biocompatibility of red box was evaluated by conducting biological assays based on measurements of cell viability and cytotoxicity in a normal cell (HFF-1) and in a tumor cell (HeLa) lines. Furthermore, to confirm the macrocycle capability to cross the cell membrane, a cell internalization study was carried out. The results showed that the red box affected the cell viability and proliferation of the non-tumor line to a greater extent, which could be related to the higher division rate of cancer cells and/or the major permeability to the compound of the non-tumor line. Likewise, the preliminary study of cellular internalization in HeLa cells revealed the entry of a small percentage of red box inside the cells, being higher after 24 h of exposure.