Cytotoxic and toxicological effects of phthalimide derivatives on tumor and normal murine cells

Eleven phthalimide derivatives were evaluated with regards to their antiproliferative activity on tumor and normal cells and possible toxic effects. Cytotoxic analyses were performed against murine tumors (Sarcoma 180 and B-16/F-10 cells) and peripheral blood mononuclear cells (PBMC) using MTT and Alamar Blue assays. Following, the investigation of cytotoxicity was executed by flow cytometry analysis and antitumoral and toxicological potential by in vivo techniques. The molecules 3b, 3c, 4 and 5 revealed in vitro cytotoxicity against Sarcoma 180, B-16/F-10 and PBMC. Since compound 4 was the most effective derivative, it was chosen to detail the mechanism of action after 24, 48 and 72 h exposure (22.5 and 45 µM). Sarcoma 180 cells treated with compound 4 showed membrane disruption, DNA fragmentation and mitochondrial depolarization in a time- and dose-dependent way. Compounds 3c, 4 and 5 (50 mg/kg/day) did not inhibit in vivotumor growth. Compound 4-treated animals exhibited an increase in total leukocytes, lymphocytes and spleen relative weight, a decreasing in neutrophils and hyperplasia of spleen white pulp. Treated animals presented reversible histological changes. Molecule 4 had in vitro antiproliferative action possibly triggered by apoptosis, reversible toxic effects on kidneys, spleen and livers and exhibited immunostimulant properties that can be explored to attack neoplasic cells. Onze derivados da ftalimida foram avaliados quanto a sua atividade antiproliferativa em células tumorais e normais e possíveis efeitos tóxicos. Avaliou-se a citotoxicidade contra tumores murinos (células de Sarcoma 180 e B-16/F-10) e células mononucleares do sangue perférico (CMSP) usando os ensaios de MTT e Alamar Blue. Em seguida, a investigação de citotoxicidade foi executada por citometria de fluxo e potencial antitumoral e toxicológico por meio de métodos in vivo. As moléculas 3b, 3c, 4 e 5 revelaram citotoxicidade in vitro contra Sarcoma 180, B-16/F-10 e PBMC. Uma vez que o composto 4 foi o derivado mais efetivo, ele foi escolhido para detalhar o mecanismo de ação após 24, 48 e 72h de exposição (22.5 e 45 µM). Células de Sarcoma 180 tratadas com o composto 4 mostraram desintegração de membrana, fragmentação de DNA e despolarização mitocondrial de maneira tempo e concentracão dependente. Os compostos 3c, 4 e 5 (50 mg/kg/dia) não inibiu o crescimento tumoral in vivo. Os animals tratados com o composto 4 exibiram aumento do total de leucócitos, linfócitos e no peso relativo do baço, diminuição de neutrófilos e hiperplasia da polpa branca esplênica. Os animais tratados apresentaram alterações histológicas reversíveis. A molécula 4 tem ação antiproliferativa in vitro provavelmente por ativação de apoptose, efeitos tóxicos reversíveis e exibiu propriedades imunoestimulantes que podem ser exploradas para atacar células neoplásicas.