Avaliação in vitro e in vivo do efeito antitumoral de tratamentos combinados de um derivado da cucurbitacina B com fármacos antineoplásticos frente a tumor de pulmão

Abstract

O câncer de pulmão é um dos tumores malignos mais comuns e com maior taxa de mortalidade, indicando a necessidade da busca por intervenções terapêuticas mais eficientes. As cucurbitacinas são triterpenos tetracíclicos poliidroxilados, reconhecidas como compostos com promissora atividade antitumoral. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos antitumorais de um novo derivado semissintético da cucurbitacina B, a DACE, em esquemas de tratamento combinado com três fármacos antineoplásicos: cisplatina, irinotecano e paclitaxel, frente a uma linhagem de células de câncer de pulmão humano (A549). A DACE apresentou efeito sinérgico com todos os fármacos testados e as combinações mais efetivas induziram bloqueio da fase G2/M do ciclo celular por modular a expressão de p53 e survivina, além de induzir alterações na homeostase do citoesqueleto e morte celular via apoptose. Os tratamentos combinados inibiram completamente o potencial clonogênico das células A549, sem interferir na proliferação de fibroblastos saudáveis de pulmão humano (MRC-5). A DACE inibiu a migração e invasão das células A549, sendo que os tratamentos combinados modularam vias de sinalização relacionadas com os processos de migração celular e metástase. O efeito antiproliferativo da DACE associado com os fármacos foi potencializado pela L-butionina-sulfoximina, e atenuado pela N-acetilcisteína, indicando possível envolvimento da via oxidativa neste efeito. Os efeitos citotóxicos dos tratamentos combinados também foram reduzidos por um inibidor de caspases, indicando que a morte celular via apoptose é dependente da ação de caspases. Após esta etapa, foi selecionada a associação mais promissora [DACE+paclitaxel (PAC)] para ser testada com modelo xenográfico ectópico de tumor de pulmão com células A549. Após trinta dias da inoculação das células tumorais nos animais, pode ser observado o desenvolvimento dos tumores, os quais foram detectados e monitorados por meio de imagens cintilográficas com a administração do radioisótopo 99mTc-HYNIC-ßAla-Bombesina(7-14). Após o tratamento dos animais, foi observado que a associação DACE+PAC foi o esquema de tratamento mais promissor porque inibiu o crescimento dos tumores e reduziu a massa tumoral residual viável do tecido tumoral, em comparação com os tratamentos individualmente. Além disso, o tratamento combinado não induziu danos compatíveis com hepatotoxicidade e nefrotoxicidade. O conjunto destes dados comprova que a associação DACE+PAC exerceu ação antitumoral mais promissora, tanto in vitro como in vivo, com baixa toxicidade para tecidos não tumorais, sendo esse esquema também menos susceptível ao desenvolvimento de resistência.<br>

Abstract : In addition to the higher mortality rate, lung cancer is also one of the most common malignant tumors, which increases the need for more effective therapeutic interventions. Cucurbitacines are tetracyclic triterpenoids polyhydroxy recognized as compounds which present promising antitumor activity. The aim of this study was to evaluate the antitumor effects of a new semi-synthetic derivative of cucurbitacin B, DACE, combined with three anticancer drugs: cisplatin, irinotecan and paclitaxel, against a cell line of human lung cancer cells (A549). DACE showed synergistic effects with all drugs tested and the most active combinations induced antiproliferative effects by cell cycle G2/M arrest, modulated the p53 and survivin expression, as well as induced alterations in cytoskeletal homeostasis and led to cell death via apoptosis. The combined treatments completely inhibited the clonogenic potential of A549 cells and did not harm the cell proliferation of nontumoral human lung fibroblasts (MRC-5). DACE treatment also inhibits migration and invasion of A549 cells, and the combined treatments modulate signaling pathways related to cell migration and metastasis processes. The antiproliferative effect of DACE associated with the drugs was enhanced by L-butionine sulfoximine, and attenuated by N-acetylcysteine, indicating a possible involvement of oxidative pathway in these effects. The cytotoxic effects of the combined treatments were also reduced by a caspase inhibitor, indicating an activity caspase-dependent cell death. Therefore, the most promising combination [DACE + Paclitaxel (PAC)] was selected to be evaluated with an ectopic xenograft model of A549 lung cancer cells. Thirty days after the tumor cell inoculation in the animals, the tumor development was detected and monitored through scintigraphic images with the radioisotope 99mTc-HYNIC-ßAla-Bombesin(7-14) administration. After the treatment of the animals, the combined scheme with PAC + DACE was the most promising treatment regimen because it inhibited tumor growth and reduced residual viable tumor tissue, when compared to the individual treatments. Furthermore, the combined treatment did not induce damage compatible with hepatotoxicity and nephrotoxicity. In summary, the set of these data shows that the combined therapy with DACE + PAC showed both in vitro and in vivo most promising antitumor activity, with low toxicity to nontumor tissues, and the development of resistance to the combined treatment was less likely to occur.