Efeitos quimiopreventivos e hepatoprotetores da genisteína via inibição do estresse oxidativo e da via de sinalização Versican/PDGF/PKC no carcinoma hepatocelular induzido experimentalmente em ratos por tioacetamida

Mar 16, 2022


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ABSTRATO

Objetivo: A genisteína é uma isoflavona reconhecida presente na soja com atividades antioxidante, anti-inflamatória, antiangiogênica e antitumoral. Este estudo teve como objetivo testar a capacidade degenisteínana modulação do eixo versicano/fator de crescimento derivado de plaquetas (PDGF) no HCC.

Métodos: O CHC foi induzido experimentalmente em ratos machos Sprague-Dawley e então tratados com 25 ou 75 mg/kg de genisteína. As atividades antioxidantes da genisteína foram avaliadas medindo-se a expressão gênica de Nrf2 e os níveis hepáticos de malondialdeído (MDA), superóxido dismutase (SOD) e glutationa reduzida. A expressão de versican, PDGF, proteína quinase C (PKC) e proteína ERK-1 foi avaliada por Western blotting e imunocoloração.

Resultados: HCC induziu uma elevação nos níveis de expressão de proteínas de estresse oxidativo, PDGF, versican, PKC e ERK. A genisteína reduziu significativamente um aumento induzido por HCC no estresse oxidativo. Além disso, a genisteína reduziu de forma dependente da dose a elevação induzida por HCC dos níveis de expressão das proteínas PDGF, versican, PKC e ERK. Além disso, a genisteína ajudou a manter uma estrutura normal dos hepatócitos e reduziu a deposição de tecido fibroso, especialmente em altas doses.

Conclusões: A genisteína exerceu ação antitumoral eantioxidantee, portanto, suprimem o desenvolvimento de HCC através da inibição do eixo bidirecional PDGF/versican, suprimindo ERK1 e PKC como reguladores a jusante. Portanto, a genisteína é um potencial novo candidato terapêutico para melhorar o resultado de pacientes com CHC.

Palavras-chave: ERK; genisteína; carcinoma hepatocelular; Nrf2; factor de crescimento derivado de plaquetas; proteína quinase C; versicano

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Introdução

O carcinoma hepatocelular (CHC) é a principal causa de morte em pacientes com cirrose. O CHC é a quinta doença hepática mais prevalente e caracteriza-se por um mau prognóstico, sendo a segunda causa mais comum de mortalidade relacionada ao câncer [1]. O CHC pode resultar da exposição a vários fatores, incluindo infecção viral crônica por hepatite C ou hepatite B, alto consumo de álcool e diabetes [2]. O CHC é uma doença inflamatória, com mais de 90% dos pacientes com CHC desenvolvendo dano hepático crônico [3,4]. O prognóstico do CHC é ruim devido à alta taxa de metástase e recorrência da doença [5]. As vias moleculares subjacentes à invasão do HCC permanecem indefinidas, o que impede a descoberta de novas terapêuticas. Vários pacientes sucumbem ao CHC devido à falta de tratamentos eficazes. Portanto, é crucial encontrar estratégias de tratamento mais eficazes para melhorar os resultados do CHC.

Foi relatado anteriormente que o fator de crescimento derivado de plaquetas (PDGF), como membro da família de fatores de crescimento pró-inflamatórios, desempenha um papel importante na regulação da síntese de versican. Além disso, o PDGF regula positivamente a expressão do mRNA versicano. Os níveis de expressão de PDGF estão fortemente correlacionados com o grau e a invasão do HCC, indicando o importante papel do PDGF no início, progressão, invasão e metástase do HCC [6]. Além disso, os níveis de expressão da proteína quinase C(PKC) estão fortemente correlacionados com os níveis de expressão de PDGF; portanto, os inibidores de PKC podem ser usados ​​como novas drogas anticancerígenas [7]. Além disso, a via de sinalização ERK/PDGF contribui para a carcinogênese do CHC e é considerada um candidato adequado para a detecção de pacientes de alto risco como alvo para o tratamento da dor oncológica [8-10].

Genisteínaé um produto de isoflavona de soja que serve como um inibidor da angiogênese e um fitoestrogênio. Apresenta uma ampla gama de propriedades importantes, incluindoanti-inflamatório, antioxidante, efeitos antiproliferativos e antiangiogênicos, todos os quais conferem potencial quimiopreventivo à genisteína [11]. Além disso, foi relatado que a genisteína interfere nos receptores de estrogênio em animais e humanos, produzindo efeitos semelhantes ao estrogênio [12], além de atuar nos receptores androgênicos [13]. A genisteína também foi determinada para exibir atividade antiviral contra a infecção por rotavírus [14].

A genisteína é relatada como menos prejudicial às células saudáveis ​​do que as células HCC, induzindo a parada G2/M e a apoptose [15]. No entanto, até onde sabemos, não há estudos anteriores investigando o efeito da inibição da via de sinalização versican/PDGF/PKC pela genisteína no CHC. Portanto, o objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos quimiopreventivos e hepatoprotetores da genisteína no CHC através da investigação de seu efeito nas vias de sinalização versican/PDGF/PKC e ERK. Para indução de CHC em ratos, foi utilizada tioacetamida [3,4,16,17].

Materiais e métodos

Experimentos com animais. No total, 50 ratos machos Sprague-Dawley com quatro semanas de idade (peso, 180-200 g) foram usados ​​no presente estudo. Os protocolos experimentais e todos os procedimentos foram aprovados pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Faculdade de Farmácia da Universidade de Mansoura (Mansoura, Egito; aprovação nº 2020-181). Os ratos foram mantidos em ciclo de 12h claro/12h escuro Os ratos foram divididos aleatoriamente em cinco grupos com 10 animais por grupo. Os animais foram mantidos como 5 ratos por gaiola no início do estudo. Os cinco grupos foram os seguintes: (i) grupo controle, ratos foram injetados intraperitonealmente (ip) com PBS, 10 mM, pH 7,4; (i) grupo controle tratado com genisteína, ratos receberam 75 mg/kg de genisteína (Sigma-Aldrich; Merck KGaA) diariamente por 16 semanas por gavagem oral; (il) grupo HCC, ratos receberam 200 mg/kg de tioacetamida (TAA; Tocris Bioscience), injetados ip duas vezes por semana durante 16 semanas; (iv) HCC tratados com genisteína, ratos receberam 25 mg/kg de genisteína por gavagem oral diariamente por 16 semanas; e (v) HCC tratados com genisteína, os ratos receberam 75 mg/kg de genisteína por gavagem oral diariamente durante 16 semanas. Desde o primeiro dia, os animais em ambos os grupos de CHC tratados com genisteína foram injetados com 200 mg/kg de TAA ip, duas vezes por semana durante 16 semanas, juntamente com tratamento diário com genisteína oral. As concentrações de genisteína e o método de administração utilizados foram selecionados de acordo com os utilizados em estudos anteriores para tratar câncer em ratos [18,19]. Além disso, estudos preliminares foram realizados para garantir a eficácia das doses selecionadas no tratamento do câncer.

Coleta de amostras.Amostras de sangue (2 ml foram coletadas do plexo retro-orbital de cada rato anestesiado com tiopental sódico (40 mg/kg, ip) por meio de punção do plexo retro-orbital. O sangue dos ratos foi centrifugado a 3000 rpm por 5 min e o soro foi subsequentemente armazenado a -80C antes da análise da função hepática. Fígados inteiros de ratos foram extraídos de fresco, lavados com solução salina normal e dissecados em duas partes. Uma parte foi fixada em 10 por cento tamponado formaldeído para investigação morfológica e histopatológica.O segundo foi homogeneizado em 10-volume de tampão fosfato de sódio-potássio 0,01 M, pH 7,4, e armazenado a -80C para análise bioquímica.

Análise morfológica. Amostras de fígado fixadas em formalina foram cortadas em seções de 5-μm e coradas com tricrômio de Masson e ácido periódico Schiff(PAS). As seções foram codificadas anonimamente e examinadas de maneira mascarada usando um sistema de computador assistido por câmera digital (Nikon Corporation).

Imuno-histoquímica. As análises imuno-histoquímicas foram realizadas usando 5-seções de parafina incubadas com anticorpos monoclonais para versican, PDGF, PKC e ERK-1(Abcam) em diluição de 1:500 a 4C durante a noite. As secções foram subsequentemente tratadas com anticorpos secundários (Abcam) conjugados com HRP. Então, 2 por cento de DAB em tampão Tris 50 mM, pH 7,6, foi adicionado como um cromógeno. As lâminas foram contrastadas com hematoxilina e examinadas de maneira mascarada usando um sistema de computador auxiliado por câmera digital (Nikon Corporation) [20].

Avaliação dos efeitos hepatoprotetores. A atividade sérica da alanina aminotransferase (ALT), aspartato aminotransferase (AST, fosfatase alcalina, gama-glutamil transferase (GGT) e albumina (BioDiagnostic Co.) foram quantificados espectrofotometricamente para avaliar os efeitos hepatoprotetores.

Atividade antioxidante. Os níveis de tecido hepático de malondialdeído (MDA), peróxido de hidrogênio, superóxido dismutase (SOD) e glutationa reduzida (GSH) foram quantificados usando kits comercialmente disponíveis adquiridos da BioDiagnostic Co.

Os níveis de EL/SA.a-fetoproteína (AFP) foram analisados ​​usando kits ELISA comercialmente disponíveis (Wuhan USCN Business Co, Ltd.).

Reação em cadeia da polimerase quantitativa em tempo real (RT-PCR). A análise de PCR foi realizada conforme descrito anteriormente por nosso grupo [4]. A sequência de Nrf2 o primer direto 5'-GAGACGGCCATGACTGAT-3' e primer reverso, 5'-GTGAGGGGATCGATGAGTAA-3'e para GAPDH, o primer direto 5'-CCATCAACGACCCTTCATT-3' e reverso iniciador 5'-CACGACATACTCAGCACCAGC-3'.

Western blotting. Os níveis de expressão proteica de PDGF, versican, PKC e ERK em amostras de fígado foram determinados conforme descrito anteriormente[21]. Resumidamente, a proteína total foi quantificada usando um ensaio de proteína (Bio-Rad Laboratories, Inc.). A proteína total foi separada (20 ug/pista) usando SDS-PAGE e posteriormente transferida para uma membrana de nitrocelulose. Os anticorpos primários (1:500) foram adquiridos da Sigma-Aldrich (Merck KGaA) e foram incubados com as membranas a 4°C durante a noite. As membranas foram reprovadas com 1:2000 -actina à temperatura ambiente (Sigma-Aldrich; Merck KGaA) em PBST contendo 5% de leite desnatado Após a incubação primária, as membranas foram incubadas com anticorpos secundários anti-coelho de ovelha conjugados com HRP ( 1:5000). As bandas de proteína foram visualizadas usando quimioluminescência melhorada. Estes dados são expressos como a densidade óptica relativa.

Análise estatística. Os dados são expressos como média± SEM. A normalidade da distribuição da amostra foi examinada pelo teste de Kolmogorov-Smirnov. O método de Kaplan-Meier foi usado para avaliar a sobrevida dos ratos. Para determinar as diferenças entre os grupos, foi utilizada uma ANOVA de uma via seguida do teste post hoc de Bonferroni. A análise estatística foi realizada usando SPSS versão 20 (IBM Corp.).P<0.05 was="" considered="" to="" indicate="" a="" statistically="" significant="">

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Resultados

Efeito do tratamento com genisteína oral no HCC induzidoestresse oxidativo. Ratos HCC apresentaram aumentos de 2,51 e 2.92-vezes nos níveis hepáticos de MDA e peróxido de hidrogênio, respectivamente. Além disso, os ratos HCC mostraram uma diminuição de 57%, 60% e 63% nos níveis hepáticos de Nrf2, GSH e SOD, respectivamente, em comparação com o grupo controle. No entanto, o tratamento de ratos HCC com genisteína resultou em uma redução dependente da dose nos níveis de MDA e peróxido de hidrogênio, bem como um aumento dependente da dose nos níveis de GSH, SOD e Nrf2 em comparação com o grupo HCC (Figura 1). Esses resultados indicaram que a genisteína pode ter efeitos antioxidantes em ratos com CHC.

Effect of genistein at 25 and 75 mg/kg on hepatic oxidative stress and antioxidant markers. (a) gene expression of Nrf2, (b) Malondialdehyde, (c) hydrogen peroxide, (d) superoxide dismutase and (e) reduced glutathione levels compared with the normal control in TAA-induced HCC rats. Data are expressed as the mean ± SEM, *P < 0.05 vs. control; #P < 0.05 vs. HCC group; and $P < 0.05 versus, HCC + 75 mg/kg genistein group. HCC, hepatocellular carcinoma; TAA, thioacetamide; C, control; G, genistein.

Efeito da genisteína na mortalidade induzida pelo CHC e elevação da AFP. Imagens do fígado de ratos HCC mostraram um número maior de nódulos em comparação com o grupo controle. O tratamento de ratos HCC com genisteína resulta em uma redução dependente da dose no número de nódulos no fígado de ratos (Figura 2). o grupo HCC para 50 por cento . Além disso, os ratos HCC tratados com 75 mg/kg de genisteína apresentaram uma taxa de sobrevivência aumentada de 90 por cento. No final do experimento, ratos de controle e ratos de controle tratados com genisteína 75 mg/kg exibiram 100 por cento de sobrevivência. A sobrevida do rato também foi associada a uma redução significativa nos níveis séricos de AFP em comparação com o grupo controle (Figura 3). Esses resultados, portanto, demonstraram que a genisteína pode produzir efeitos terapêuticos contra o CHC, reduzindo a taxa de mortalidade e os níveis séricos de AFP.

Effect of genistein at 25 and 75 mg/kg on liver images in in (a) the control group, (b) the control group treated with 75 mg/kg genistein, (c) the HCC group, (d) the HCC group treated with 25 mg/kg genistein and (e) the HCC treated with 75 mg/kg genistein

Effect of genistein at 25 and 75 mg/kg on survival rate and AFP serum levels in TAA-induced HCC rats. (a) Rat survival rate. (b) AFP serum levels were determined using ELISA. Data are presented as the mean ± SEM, *P < 0.05 vs. control; #P≤0.05 vs. HCC group; $P < 0.05 vs. HCC + 75 mg/kg genistein group. AFP, α-fetoprotein; TAA, thioacetamide; HCC, hepatocellular carcinoma; C, control; G, genistein.

Efeito da genisteína nos testes de função hepática. Conforme indicado na Figura 4, em comparação com o grupo controle, os níveis séricos de ALT, AST, fosfatase alcalina e GGT foram significativamente elevados no grupo HCC, enquanto houve uma redução significativa nos níveis séricos de albumina. O tratamento de ratos HCC com genisteína resultou em uma redução significativa nos níveis séricos de ALT, AST, fosfatase alcalina e GGT e níveis séricos elevados de albumina em comparação com o grupo HCC, especialmente no grupo tratado com 75 mg/kg de genisteína. Esses resultados sugeriram efeitos hepatoprotetores produzidos pela genisteína contra ratos HCC.

Effect of genistein at 25 and 75 mg/kg on serum liver markers levels in TAA-induced HCC rats. (a) ALT, (b) AST, (c) alkaline phosphatase, (d) GGT and (e) albumin levels. Data are expressed as the mean ± SEM, *P < 0.05 vs. control; #P < 0.05 vs. HCC group; and $P < 0.05 vs. HCC + 75 mg/kg genistein group. GPT, glutamine aminotransferase; TAA, thioacetamide; HCC, hepatocellular carcinoma; C, control; G, genistein.

Efeito da genisteína nas alterações morfológicas induzidas pelo CHC. O exame das amostras de fígado de rato dos grupos de controle corados com tricrômio de Masson revelou a ausência de fibrose. No entanto, as imagens capturadas do tecido hepático no grupo HCC demonstraram septos fibrosos altamente corados em comparação com o grupo controle. O tratamento de ratos HCC com genisteína diminuiu a deposição de tecido fibroso, especialmente após o tratamento com 75 mg/kg de genisteína (Figura 5). Além disso, conforme exibido na Figura 6, as amostras coradas com PAS apresentaram uma aparência normal nos grupos de controle. A coloração PAS foi reduzida no grupo HCC em comparação com o grupo controle e aumentou significativamente em ratos HCC tratados com genisteína. Portanto, esses resultados sugerem que a genisteína pode melhorar a estrutura dos hepatócitos.

Hepatic sections stained with Masson's trichrome stain. (a) No fibrosis was demonstrated in the control group or the (b) control group treated with 75 mg/kg genistein. (c) HCC displayed green stained broad fibrous septa (arrows). (d) HCC treated with 25 mg/kg genistein demonstrated a mild decrease in fibrous tissue deposition (arrow). (e) HCC treated with 75 mg/kg genistein displayed very mild fibrous tissue deposition (arrow). Scale bars, 100 µm. HCC, hepatocellular carcinoma.

Hepatic sections stained with PAS stain. Livers in (a) the control group and (b) the control group treated with 75 mg/kg genistein displayed a healthy appearance. (c) HCC rats displayed a decreased positivity in staining compared with the control group. (d) HCC rats treated with 25 mg/kg genistein displayed a slight increase in staining positivity compared with the untreated HCC group. (e) HCC treated with 75 mg/kg genistein displayed a markedly increased staining positivity compared with the untreated HCC group. Scale bars, 100 µm. PAS, periodic acid Schiff; HCC, hepatocellular carcinoma

Efeito da genisteína na elevação do nível de expressão da proteína PDGF induzida por HCC no tecido hepático. Ratos HCC revelaram uma elevação significativa nos níveis de expressão da proteína PDGF em comparação com os grupos controle. No entanto, a administração oral de genisteína resultou em uma diminuição significativa nos níveis de expressão da proteína PDGF de maneira dose-dependente. Além disso, cortes hepáticos do grupo HCC demonstraram um aumento significativo nas áreas coradas com anticorpos anti-PDGF em comparação com o grupo controle. No entanto, o tratamento de ratos HCC com a dose mais elevada de genisteína reduziu significativamente a área corada positivamente em comparação com HCC e níveis semelhantes aos observados no grupo controle normal (Figura 7). Portanto, a genisteína bloqueou a expressão de PDGF induzida por HCC sem afetar o grupo controle.

Effect of genistein at 25 and 75 mg/kg on hepatic PDGF protein expression levels in TAA-induced HCC rats. (a) PDGF protein expression levels were determined via western blotting. Photomicrographs of immunohistochemically stained hepatic sections using anti-PDGF antibodies in the following groups: (b) Control group; (c) control group treated with genistein at 75 mg/kg; (d) HCC group; (e) HCC rats treated with 25 mg/kg genistein; and (f) HCC rats treated with 75 mg/kg genistein. (g) Relative immune-staining score of PDGF showing increase in HCC sections that was reduced by genistein treatment. Scale bars, 50 µm. *P < 0.05 vs. control; #P≤0.05 vs. HCC group; and $P < .05 vs. HCC + 75 mg/kg genistein group. PDGF, platelet derived growth factor; TAA, thioacetamide; HCC, hepatocellular carcinoma; C, control; G, genistein.

Efeito da genisteína no aumento do nível de expressão da proteína versicana induzida por HCC. A injeção de TAA resultou em uma elevação signifcativa nos níveis de expressão da proteína versicana em comparação com os grupos de controle. No entanto, o tratamento de ratos HCC com genisteína resultou em uma diminuição nos níveis de expressão da proteína versicana de maneira dose-dependente. Além disso, os cortes hepáticos do grupo HCC apresentaram um aumento significativo nas áreas coradas com anticorpos anti-versican. No entanto, o tratamento com genisteína reduziu significativamente as áreas coradas positivamente para níveis semelhantes aos do grupo controle normal em ratos tratados com a dose mais alta de genisteína (Figura 8).

Effect of genistein at 25 and 75 mg/kg on hepatic versican protein expression levels in TAA-induced HCC rats. (a) Versican protein expression levels were determined via western blotting. Photomicrographs of immunohistochemically stained hepatic sections using anti-versican antibodies in the following groups: (b) Control group; (c) control group treated with genistein at 75 mg/kg; (d) HCC group; (e) HCC rats treated with 25 mg/kg genistein; and (f) HCC rats treated with 75 mg/kg genistein. (g) Relative immune-staining score of versican showing increase in HCC sections that was reduced by genistein treatment. Scale bars, 50 µm. *P < 0.05 vs. control group; #P < 0.05 vs. HCC group; and $P < 0.05 vs. HCC + 75 mg/kg genistein group. TAA, thioacetamide; HCC, hepatocellular carcinoma; C, control; G, genistein

Efeito da genisteína no aumento do nível de expressão da proteína PKC induzida por HCC. Ratos HCC demonstraram um aumento significativo nos níveis de expressão da proteína PKC em comparação com os grupos controle. Os cortes hepáticos corados com anticorpo anti-PKC revelaram uma área aumentada de coloração no grupo HCC em comparação com os grupos controle. No entanto, o tratamento do grupo HCC com genisteína resultou em uma redução do nível de expressão da proteína PKC de maneira dose-dependente. Os níveis de expressão da proteína PKC no grupo tratado com 75 mg/kg de genisteína foram semelhantes aos do grupo controle (Figura 9).

Effect of genistein at 25 and 75 mg/kg on hepatic PKC protein expression levels in TAA-induced HCC rats. (a) PKC protein expression levels were determined via western blotting. Photomicrographs of immunohistochemically stained hepatic sections using anti-PKC antibodies in the following groups: (b) Control group; (c) control group treated with genistein at 75 mg/kg; (d) HCC group; (e) HCC rats treated with 25 mg/kg genistein; and (f) HCC rats treated with 75 mg/kg genistein. (g) Relative immune-staining score of PKC showing increase in HCC sections that was reduced by genistein treatment. Scale bars, 50 µm. *P < 0.05 vs. control group; #P < 0.05 vs. HCC group; $P < 0.05 vs. HCC + 75 mg/kg genistein group. PKC; protein kinase C; TAA, thioacetamide; HCC, hepatocellular carcinoma; C, control; G, genistein.

Efeito da genisteína no aumento do nível de expressão da proteína ERK-1 induzida por HCC. O grupo HCC demonstrou uma elevação significativa nos níveis de expressão da proteína ERK-1 em comparação com os grupos controle. Além disso, os cortes hepáticos dos ratos HCC apresentaram um aumento nas áreas coradas com anticorpos anti-ERK-1 em comparação com os grupos controle. No entanto, o tratamento do grupo HCC com genisteína resultou em uma redução nos níveis de expressão da proteína ERK-1 de maneira dose-dependente. Os níveis de expressão da proteína ERK-1 no grupo tratado com 75 mg/kg de genisteína foram semelhantes aos do grupo controle (Figura 10).

Effect of genistein at 25 and 75 mg/kg on hepatic ERK-1 protein expression levels in TAA-induced HCC rats. (a) ERK-1 protein expression levels were determined via western blotting. (b) Photomicrographs of immunohistochemically stained hepatic sections using anti-ERK-1 antibodies in the following groups: (b) Control group; (c) control group treated with genistein at 75 mg/kg; (d) HCC group; (e) HCC rats treated with 25 mg/kg genistein; and (f) HCC rats treated with 75 mg/kg genistein respectively. (g) Relative immune-staining score of ERK-1 showing increase in HCC sections that was reduced by genistein treatment. Scale bars, 100 µm. *P < 0.05 vs. control group; #P < 0.05 vs. HCC group; $P < 0.05 vs. HCC + 75 mg/kg genistein group. TAA, thioacetamide; HCC, hepatocellular carcinoma; C, control; G, genistein

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Discussão

O CHC é considerado a malignidade hepática primária e é a principal causa de mortalidade relacionada ao câncer em todo o mundo [22]. O CHC é altamente resistente à radioterapia e à terapia de ablação de ressecção cirúrgica [23]. O microambiente hepático é composto por vários componentes, incluindo a matriz extracelular (MEC), células imunes, células de Kupffer, células endoteliais, fibroblastos, citocinas e diversos fatores de crescimento, o que torna o microambiente tecidual carcinogênico hepático vulnerável à recorrência, bem como ao desenvolvimento de tumores HCC de novo [24]. Em um microambiente de tecido carcinogênico, a expressão de proteoglicanos é alterada significativamente e, portanto, os proteoglicanos podem ser considerados como alvos terapêuticos atraentes no HCC [6]. No presente estudo, o HCC aumentou significativamente os níveis de expressão da proteína versican, o que poderia levar a mudanças na sobrevivência das células tumorais, angiogênese e metástase e facilitar a progressão do tumor [25]. O direcionamento do versican, um dos proteoglicanos no microambiente tumoral, pode oferecer uma nova abordagem terapêutica para o câncer. O objetivo deste estudo foi investigar o efeito do bloqueio da expressão versican modulada por PDGF na patogenicidade do HCC in vivo.

Na última década, tem havido um interesse crescente em potenciais agentes quimiopreventivos do câncer obtidos de fontes naturais [20]. A genisteína como isoflavona da soja tem chamado atenção por seus potenciais efeitos benéficos em doenças degenerativas, incluindo o câncer. Um estudo relatou que a genisteína pode atingir vários alvos moleculares críticos. Esses estudos também demonstraram que a genisteína também possui propriedades proapoptóticas, de parada do ciclo celular, antiangiogênicas, antimetastáticas, antiproliferativas e anti-inflamatórias [11]. No entanto, a genisteína é considerada um supressor do câncer de fígado in vitro [26]. Recentemente, foi demonstrado que o efeito quimioprotetor da genisteína pode ser atribuído aos seus efeitos pró-apoptóticos e anti-inflamatórios por meio de mecanismos envolvendo proteína quinase ativada por AMP [27]. vias associadas à tumorigênese, proliferação, invasão, migração e metástase e, portanto, têm sido objeto de intensa pesquisa para identificar novos medicamentos para o tratamento do câncer [37].

Até onde sabemos, o presente estudo é o primeiro a revelar o novo e promissor mecanismo quimiopreventivo da genisteína no CHC in vivo. Os resultados do presente estudo sugeriram que a genisteína, como um bloqueador do receptor tiro-sina quinase, não afeta apenas as células tumorais, mas também afeta os CAFs no microambiente tumoral. Demonstrou-se que a genisteína atenua a liberação de PDGF, o que, por sua vez, diminui os níveis de expressão da proteína versicana, o que pode ter resultado na diminuição da liberação de PDGF dos CAFs. Portanto, o loop de feedback positivo PDGF/versican pode ser considerado um alvo promissor para combater o desenvolvimento, invasão e angiogênese do CHC e superar a resistência à terapia tumoral.

Também foi relatado que a rede de sinalização Ras/Raf/MEK/ERK desempenha um papel significativo na progressão do CHC [38]. Até onde sabemos, o presente estudo demonstrou pela primeira vez que a administração de genisteína alcançou uma regulação negativa dose-dependente de ERK1, como um componente da via de sinalização MAPK, e níveis de expressão da proteína PKC, bem como uma diminuição significativa no PDGF e níveis de expressão da proteína versican, em comparação com o grupo HCC. Estudos anteriores demonstraram que a superexpressão de EGF, PDGF e VEGF como fatores de crescimento a montante, combinado com RTK, ativa a rede de sinalização Ras/Raf/MEK/ERK no HCC. Além disso, foi revelado que a ativação de ERK também promove a expressão de ligantes de EGFR, promovendo uma alça de crescimento autócrina crítica para o crescimento tumoral [39]. Um estudo anterior também determinou que o versican tem motivos semelhantes ao EGF [35]. Portanto, pode-se supor que tanto o PDGF quanto o versican poderiam ativar ERK1, como um regulador a jusante da via de sinalização MAPK e PKC. Essas vias de sinalização estão implicadas na progressão do câncer, pois induzem uma série de eventos celulares, incluindo proliferação, diferenciação, migração celular e sobrevivência celular.

As isoenzimas PKC estão na encruzilhada de múltiplas vias de sinalização associadas à proliferação, migração, invasão, tumorigênese e metástase e, portanto, têm sido objeto de intensa pesquisa para identificar novas terapêuticas para o câncer [40]. Por exemplo, as isoenzimas PKC estimulam a via de sinalização Ras/Raf/MEK/ERK que desempenha um papel crucial na sobrevivência e proliferação de células cancerígenas [41].

A sinalização via receptores de PDGF em células tumorais é rigidamente regulada e controlada. Certos estudos sugeriram que existem dois mecanismos principais que levam à amplificação das vias de sinalização a jusante do PDGF em células tumorais. Primeiro, as células estimuladas por PDGF produzem espécies reativas de oxigênio (ROS), que reagem com resíduos de cisteína em sítios ativos de tirosina fosfatases, levando à sua inibição. Em segundo lugar, a degradação da MAP-quinase fosfatase 3, como resultado do processo de ubiquitinação, é responsável pela desfosforilação e inativação de ERK, o que resulta em aumento da proliferação e progressão tumoral [33]. Esses resultados também corroboram os dados do presente estudo, que demonstrou que o grupo HCC exibiu um aumento significativo nos níveis de expressão da proteína PDGF acompanhado por um aumento significativo nos níveis hepáticos de MDA. Além disso, os dados de Western blotting demonstraram uma regulação positiva significativa nos níveis de expressão da proteína ERK1.

As vias de sinalização envolvidas em aumentos mediados por PDGF e tratamentos com PDGF resultaram em aumentos na síntese de proteínas centrais versicanas. Os efeitos do PDGF no mRNA versicano são bloqueados pela inibição das vias de sinalização PKC ou ERK. No entanto, o efeito do PDGF pode ser bloqueado pela inibição da PKC, mas não pela inibição da ERK [42]. A ativação de PKC e ERK é necessária para a expressão da proteína central do mRNA versican. Estudos anteriores indicaram que diferentes vias de sinalização controlam diferentes aspectos da biossíntese versicana estimulada por PDGF [43].

Durante o estresse oxidativo, as EROs são produzidas constantemente e têm efeitos deletérios em todas as células do corpo. Tem sido relatado que o estresse oxidativo desempenha um papel fundamental na progressão da doença hepática crônica e hepatocarcinogênese [44]. O presente estudo demonstrou que a administração oral de genisteína resultou em atividade antioxidante dose-dependente, refletida por um aumento significativo nos níveis hepáticos de Nrf2, GSH e SOD e supressão acentuada dos níveis de MDA. A genisteína foi relatada para produzir atividade antioxidante em células de câncer de próstata in vitro através da indução da expressão de enzimas antioxidantes, como catalase e superóxido dismutase, que coletivamente levam a uma redução significativa nos níveis de ROS [45].

O presente estudo também demonstrou que a genisteína, especialmente na dose de 75 mg/kg, restaurou os níveis séricos de GPT, fosfatase alcalina e albumina aos observados no grupo controle normal. Além disso, as amostras de fígado dos grupos tratados com genisteína apresentaram uma diminuição no tecido fibroso e deposição de colágeno em comparação com o grupo HCC. A genisteína demonstrou exercer efeitos hepatoprotetores na doença hepática gordurosa não alcoólica [46]. Além disso, no presente estudo, a genisteína demonstrou diminuir acentuadamente os níveis de AFP e, portanto, aumentou significativamente a taxa de sobrevivência dos ratos em até 90%.

Em conclusão, a genisteína exibiu atividade antitumoral, que não pode ser atribuída apenas à sua atividade antioxidante, mas também à inibição da expressão de versican, PDGF, PKC e ERK. A genisteína também pode ser um potencial candidato terapêutico, melhorando os resultados de pacientes com CHC.

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Referências

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