Autoxidação da apomorfina e seus efeitos citotóxico e genotóxico em procariotos, eucariotos inferiores e em células de mamíferos

Abstract

Apomorfina é um alcalóide benzilisoquinolínico obtido a partir da morfina, através de reação catalisada por ácido clorídrico concentrado. Conhecido desde de 1869, este alcalóide foi utilizado inicialmente devido às suas propriedades eméticas. Atualmente, esta droga tem recebido atenção devido a sua similaridade estrutural com a dopamina e consequente efeito dopamimérgico, sendo considerado um importante agente no tratamento do mal de Parkinson. Seu uso farmacológico é limitado, pois apresenta grande instabilidade em fluídos biológicos. Esta instabilidade é provavelmente devido a oxidação do seu grupamento catecólico. Como já relatado para outras catecolaminas, como por exemplo a dopamina, estas substâncias são facilmente oxidadas em presença de oxigênio molecular (O2). É postulado que algumas doenças degenerativas do sistema central estão associadas à autoxidação de catecolaminas. Durante o processo de autoxidação das catecolaminas podem ser geradas espécies reativas de oxigênio, bem como outras espécies químicas igualmente reativas. A toxicidade da apomorfina foi avaliada em três diferentes sistemas biológicos e correlacionada com seu processo autoxidativo. Os estudos espectofotométricos demonstraram que apomorfina sofre decomposição em função do tempo, sendo que esta decomposição é potencializada pela presença de ferro. Na ausência de íons metálicos, a autoxidação da apomorfina ocorre lentamente. Através de estudos potenciométricos, verificou-se que apomorfina possui um forte poder redutor, podendo realizar transferências bieletrônicas para agentes oxidantes. Em sistemas biológicos não foi claramente estabelecido se apomorfina realiza transferências bieletrônicas, monoeletrônicas ou ambas. Independente do tipo de transferência, este alcalóide demonstrou efeitos citotóxicos e genotóxicos. A apomorfina foi citotóxica em leveduras Saccharomyces cerevisiae de maneira dose-dependente. Além disto, foi capaz de induzir mutações que alteram o quadro de leitura (mutações frameshift) em leveduras e bactérias Salmonella typhimurium. Os efeitos citotóxicos e genotóxicos em leveduras foram dependente de fase de crescimento, evidenciando o envolvimento de defesas antioxidantes nestes processos. Em fibroblastos de Hamster Chinês (células V79), a apomorfina inibiu fortemente a proliferação celular. Neste mesmo sistema, a adição de catalase não protegeu as células dos efeitos deletérios da apomorfina. O conjunto de dados deste trabalho indicam que a toxicidade da apomorfina é devido a produtos de sua oxidação, provavelmente sua forma quinônica

Apomorphine is a benzilisoquinoline alkaloid obtained from morphine, trough acid-catalysis in the presence of chloridric acid. Known since 1869, this alkaloid has been used as emetic agent. Nowadays, this drug has received attention due to similarity to dopamine, being considered an important chemical in the treatment of Parkinson disease. Its pharmacological use is limited, since this drug has high instability in biological fluids. This instability is caused by the oxidation of the catecholic group. As described to other catecholamines, e. g. dopamine, this compound is easily oxidized in the presence of molecular (O2). It is stated that same central nervous degenerative disease are correlated to the catecholamine autoxidation. During this process, oxygen reactive species can be generated, as well as other chemical species equally reactive. The apomorphine toxicity was evaluated in three different biological systems and correlated with this autoxidation. The spectrophotometric studies showed that apomorphine undergoes decomposition in a time-dependent way and this process can be potentialized by the presence of iron. ln the absence of metallic ions, the apomorphine autoxidation occurs slowly. Potentiometric studies showed that apomorphine posses reductor power, being able to make bieletronic transference to oxidant agents. It was not clear weather during autoxidation apomorphine bieletronic and/or monoeletronic transference are involved. Independently of the kind of transference, apomorphine showed cytotoxic and genotoxic effects. This alkaloid was cytotoxic in a dose-dependent way to yeast Saccharomyces cerevisiae and was able to induce frameshift mutation in yeast and in bacteria Salmonella typhimurium. The cytotoxic and genotoxic effects in yeast were dependent of the growth phases, evidencing the involvement of antioxidant status in this processes. ln Chinese Hamster fibroblasts (V79 cells), the apomorphine strongly inhibited the cellular proliferation. ln the same system the addition of catalase did not protected the cells from the toxic effects of apomorphine. Toe results showed in this work indicate that the toxicity of apomorphine is due to its autoxidation products, probably its quinonic form.