Objetivo: As histonas desacetilases (HDACs) invertem a acetilação da cromatina e modulam a transcrição de oncogenes e genes supressores de tumor, promovendo a iniciação e progressão do câncer. Essas enzimas são aberrantemente expressas em vários cânceres humanos, especialmente leucemias agudas. Nossos resultados preliminares indicam que os análogos de inibidores de fenil-hidroxamato exibem atividade citotóxica seletiva contra linhagens celulares leucêmicas. Portanto, o objetivo do presente estudo foi analisar o mecanismo de ação dos três análogos mais potentes dos inibidores de fenil-hidroxamato em modelos celulares de leucemia linfoblástica aguda (LLA). Metodologia: As linhagens Jurkat (LLA-T) e Namalwa (LLA-B) foram utilizadas. A viabilidade celular foi determinada por ensaios de MTT. Apoptose e proliferação celular por marcação com anexina V/7AAD e Ki-67 e citometria de fluxo, respectivamente. A atividade de HDAC6 foi investigada por acetil α-tubulina no sítio K40 por Western Blotting. Os resultados foram analisados nos softwares GraphPad Prism 5, FlowJo e Un-Scan it gel 6.1. Resultados: Os análogos #82, #83 e #84 apresentaram redução da viabilidade celular dependente do tempo e da dose nas linhagens celulares Jurkat [análogo #82 (24h IC50: 1,2 μM; 48h IC50: 0,4 μM; 72h IC50: 0,05 μM); #83 [(24h IC50: 1,3 μM; 48h IC50: 0,4 μM; 72h IC50: 0,02 μM) e #84 [(24h IC50: 1,8 μM; 48h IC50: 0,7 μM; 72h IC50: 0,03 μM)] e Namalwa [#82 (24h IC50: 1,3 μM; 48h IC50: 0,4 μM; 72h IC50: 0,1 μM), #83 [(24h IC50: 10,5 μM; 48h IC50: 1,4 μM; 72h IC50: 0,4 μM) e #84 [(24h IC50: 17,4 μM; 48h IC50: 2,3 μM; 72h IC50: 0,04 μM). A citotoxicidade observada nos análogos foi comparável ao SAHA, um inibidor conhecido do HDAC (controle positivo), nas células Jurkat (24h IC50: 10,9 μM; 48h IC50: 0,8 μM; 72h I IC50: 0,1 μM) e foram mais potentes que a SAHA em células Namalwa (24h IC50: > 50 μM; 48h IC50: 4,0 μM; 72h IC50: 0,1 μM). Foi observado um aumento significativo nas células apoptóticas após o tratamento com IC50 dos análogos #82, #83 e/ou #84 nas linhagens celulares Jurkat (veículo: 15,7±1,4%; #82: 65,2±7,3%; #84: 65,8±4,2%) e Namalwa (veículo: 4,2±3,5%; #82: 26,9±1,6%; #83: 22,9%±1,6%; #84: 30,3±0,6#) (p<0,05). Em relação à proliferação celular, observou-se uma redução significativa no IC50 das substâncias #82, #83 e #84 em células Jurkat (veículo: 100%; #82: 45,6±8,6%; #84: 44,2±11,9%) e Namalwa (veículo: 100%; #82: 15,6±1,6%; #83: 16,0±0,4%; #84: 17,1±0,8) (p<0,05). O análogo #83 falhou em induzir apoptose e reduzir a proliferação nas células Jurkat. Nas análises moleculares, um forte aumento na expressão de acetil α-tubulina em Jurkat e Namalwa após o tratamento foi observado, indicando a inibição da atividade de HDAC6. Além disso, foi observada maior expressão de yH2AX em Jurkat, corroborando a apoptose. Discussão e conclusão: Em modelos de LLA, o perfil antiproliferativo é mais evidente que o perfil pró-apoptótico, indicando uma atividade citostática predominante dos análogos. Análises moleculares indicam inibição da atividade do HDAC6 e danos ao DNA. Estudos adicionais sobre os mecanismos envolvidos na inibição do HDAC estão sendo conduzidos pelo nosso grupo de pesquisa. Apoio: FAPESP, CAPES e CNPq.