Evaluation of cytotoxicity and genotoxicity of a novel oxovanadium complex with orotate.

The development of new drugs based on metal complexes requires a detailed analysis of their biological endpoints. In this study, we report the genotoxic profile and influence on cell proliferation and death of the oxovanadium(IV) complex with orotic acid ([VO(C5H4N2O4)2], VO(oro)). Human hepatocellular carcinoma cells (HepG2) were the most sensitive tumor cells to VO(oro), which interfered with the integrity of cell membranes and proliferative capacity in a dose-dependent manner, inducing cell death by apoptosis. Regarding genotoxicity, VO(oro) did not induce considerable levels of DNA damage in HepG2 cells (comet test) and gene mutations (Ames test). However, it caused a statistically significant increase in the frequency of micronuclei at the highest concentration tested (12.5 µmol.L-1), indicating aneuploidy and clastogenicity. The data presented here provide information on various biological aspects of the VO(oro) complex, which may allow the elucidation of its mechanism of action as a possible therapeutic agent.

In vitro Studies of Antitumor Activity of Vanadium Complexes with Orotic and Glutamic Acids / Estudos in vitro da Atividade Antitumoral de Complexos de Vanádio com Ácidos Órotico e Glutâmico / Estudios in vitro de la Actividad Antitumoral de Complejos de Vanadio con Ácidos Orótico y Glutámico

Introduction: Three vanadium complexes with orotic and glutamic acids, in their anion forms, were prepared and their in vitro cytotoxicity toward human lung fibroblasts (MRC-5), human hepatocellular carcinoma (HepG2) and human colorectal adenocarcinoma (Caco-2) are reported. Objective: Describe the synthesis and characterization of new vanadium complexes with orotic and glutamic acids, and test its antitumor activity against HepG2 and Caco-2. Method: The complexes were formulated as VO (oro), VO (α-glu) and VO (γ-glu) based on chemical, thermogravimetric analyses and infrared spectra. Results: Resazurin assay demonstrates its cytotoxicity against the HepG2 and Caco-2 cell lines with the IC50 ranging from 7.90 to 44.56 µmol.L-1. The cytotoxicity profiles indicate that the tumoral lines show more activity than the cells MRC-5, with selectivity indexes ranging from 1.58 to 8.96. Conclusion: The three complexes had better in vitro activity than cisplatin for both normal and cancer cell lines. The IC50 values are two to six times better for the cancer cell ines and five to seven times better for the normal cell lines. This study indicates that the complexes obtained are promising candidates for antitumor drugs.

Introdução: Foram preparados três complexos de vanádio com ácidos orótico e glutâmico, em suas formas aniônicas, e foi testada sua citotoxicidade in vitro para fibroblastos pulmonares humanos (MRC-5), carcinoma hepatocelular humano (HepG2) e adenocarcinoma colorretal humano (Caco-2). Objetivo: Descrever a síntese e caracterização de novos complexos de vanádio com ácidos orótico e glutâmico e testar sua atividade antitumoral contra HepG2 e Caco-2. Método: Os complexos foram formulados como VO (oro), VO (α-glu) e VO (γ-glu) com base em análises químicas, termogravimétricas e espectros no infravermelho. Resultados: O ensaio de resazurina demonstrou sua citotoxicidade contra as linhagens celulares HepG2 e Caco-2 com o IC50 variando de 7,90 a 44,56 µmol.L-1. Os perfis de citotoxicidade indicam que as linhas tumorais apresentam maior atividade que as células MRC-5, com índices de seletividade variando de 1,58 a 8,96. Conclusão: Os três complexos tiveram melhor atividade in vitro do que a cisplatina, tanto para linhagens celulares normais como cancerosas. Os valores de IC50 são de duas a seis vezes melhores para as linhagens celulares cancerosas e de cinco a sete vezes melhores para as linhagens celulares normais. Este estudo indica que os complexos obtidos são promissores candidatos a fármacos antitumorais.

Introducción: Tres complejos de vanadio con ácidos orótico y glutámico, en sus formas aniónicas, fueram preparados. Su citotoxicidad in vitro hacia los fibroblastos pulmonares humanos (MRC-5), el carcinoma hepatocelular humano (HepG2) y el adenocarcinoma colorrectal humano (Caco-2) son reportados. Objetivo: Los principales objetivos de este trabajo son describir la síntesis y caracterización de nuevos complejos de vanadio con ácidos orótico y glutámico y probar su actividad antitumoral contra el HepG2 y el Caco-2. Método: Los complejos fueron formulados como VO (oro), VO (α-glu) y VO (γ-glu) basados en análisis químicos, termogravimétricos y espectros infrarrojos. El ensayo de resazurina demuestra su citotoxicidad contra las líneas celulares HepG2 y Caco-2 con el IC50 que van de 7,90 a 44,56 µmol.L-1. Los perfiles de citotoxicidad indican que las líneas tumorales presentan mayor actividad que los MRC-5, con índices de selectividad que van de 1,58 a 8,96. Conclusión: Los tres complejos tuvieron mejor actividad in vitro que el cisplatino, tanto para líneas celulares normales como para líneas celulares cancerosas. Los valores del IC50 son de dos a seis veces mejores para las líneas celulares de cáncer y de cinco a siete veces mejores para las líneas celulares normales. Este estudio indica que los complejos obtenidos son candidatos prometedores para fármacos antitumorales.