O câncer de pulmão se estabelece como o quinto tumor mais freqüente no Brasil. A grande maioria dos indivíduos com esta neoplasia possuem histórico de tabagismo (mais de 85% dos casos). O tabagismo em associação com outras condições clínicas levam ao aumento de radicais livres (RLs) e diminuição das enzimas antioxidantes, resultando no estresse oxidativo e possíveis danos na molécula de DNA. O tratamento quimioterápico é a opção mais eficaz nesse tipo de câncer, sendo a Cisplatina (CIS) e Gencitabina (GEN) os agentes antineopláscios mais utilizados. A N-acetilcisteína (NAC), por sua propriedade “scavenger” de RLs, pode minimizar os efeitos tóxicos de tratamentos quimioterápicos, tendo uma ação protetora contra o câncer. O presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos citotóxicos e antioxidantes da NAC isolada ou combinada aos agentes antineoplasicos CIS e GEN em linhagens celulares de fibroblastos (NIH-3T3) e de carcinoma de pulmão de células não pequenas (NCI-H460). Neste sentido, os agentes isolados e combinados (NAC, CIS, GEN, NAC+CIS e NAC+GEN), foram testados quanto à citotoxicidade, lipoperoxidação e atividades das enzimas: superóxido dismutase (SOD) e catalase (CAT). Apesar de todos os fármacos testados apresentarem efeito citotóxico em ambas as linhagens, a NAC apresentou citotoxicidade com doses superiores quando comparada com a CIS e a GEN. Entretanto, a NAC combinada com GEN e CIS, não mostrou alteração significativa nos valores de IC₅₀ dos antineoplásicos, indicando que a NAC não interfere no efeito citotóxico desses agentes. Os níveis de TBARS foram aumentados na linhagem celular NIH-3T3 tratada com GEN, quando comparadas ao controle, o que demonstra uma possível ação do fármaco, pelo aumento dos RLs. Foi observado que os controles da linhagem celular NCI-H460 apresentaram níveis aumentados de TBARS, quando comparadas aos controles da linhagem celular NIH-3T3. Entretanto, na avaliação das atividades das enzimas SOD e CAT, não houve diferença significativa em nenhum dos grupos estudados. Assim, nossos resultados mostram que a NAC possui ação citotóxica em ambas as linhagens celulares e não protege dos efeitos citotóxicos da CIS e GEN. Além disso, pode-se sugerir que o efeito da GEN pode estar associado a um aumento na lipoperoxidação.