Flavonóides: um mito ou uma realidade para a terapia do câncer?

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Abstrato: Os nutracêuticos são moléculas biologicamente ativas presentes nos alimentos; podem ter efeitos benéficos para a saúde, mas não estão disponíveis em quantidade suficiente para desempenhar esta função. Os metabólitos vegetais, como os polifenóis, são amplamente difundidos no reino vegetal, onde desempenham papéis fundamentais no desenvolvimento das plantas e nas interações com o meio ambiente. Entre estes, os flavonóides são de particular interesse, pois têm efeitos significativos na saúde humana. Estudos in vitro e/ou in vivo descreveram os flavonóides como nutrientes essenciais para a prevenção de diversas doenças. Apresentam amplas e promissoras bioatividades no combate ao câncer,inflamação, infecções bacterianas, bem como para reduzir a gravidade de doenças neurodegenerativas e cardiovasculares ou diabetes. Portanto, não é surpreendente que o interesse em flavonóides tenha aumentado acentuadamente nos últimos anos. Mais de 23,000 publicações científicas sobre flavonóides descreveram a potencial atividade anticancerígena dessas moléculas naturais na última década. Estudos, in vitro e in vivo, mostram que os flavonóides apresentam propriedades anticancerígenas, e muitos estudos epidemiológicos confirmam que a ingestão dietética de flavonóides leva a um risco reduzido de câncer. Esta revisão fornece um vislumbre dos mecanismos de ação dos flavonóides nas células cancerígenas.

Palavras-chave: flavonóides; Câncer; estresse oxidativo; inflamação; apoptose/autofagia; metástase; angiogênese

1. Introdução

oCâncerA taxa de mortalidade diminuiu ao longo dos anos devido à pesquisa e prevenção, mas sua taxa de incidência aumentou. Vários estudos têm destacado o papel de uma dieta baseada em vegetais na prevenção de doenças relacionadas ao aparecimento de tumores [1]. Os benefícios de uma dieta baseada em vegetais podem derivar da presença de vários componentes bioativos – como compostos fenólicos, carotenóides e particularmente flavonóides – em vegetais. Estes últimos são considerados indispensáveis ​​e presentes em diversas aplicações nutracêuticas, cosméticas, farmacêuticas, medicinais e cosméticas. Devido a essas aplicações, as pesquisas sobre flavonóides aumentaram substancialmente nos últimos anos.

Flavonóides são um subgrupo de metabólitos secundários pertencentes a uma grande coleção de compostos fenólicos sintetizados pelas plantas. Eles são amplamente distribuídos entre os organismos fotossintéticos e são abundantes em alimentos e bebidas de origem vegetal (Tabela 1), onde as composições qualitativas e quantitativas podem variar consideravelmente. A estrutura química é composta por um esqueleto com 15 átomos de carbono, contendo dois anéis benzênicos (A e B) ligados ao anel pirânico heterocíclico (C)[2]. Os flavonóides podem ser divididos em vários subgrupos: flavonas, flavonóis, flavanonas, flavonóides, flavonóides ou catequinas, antocianinas e chalconas. Essa distinção é derivada da estrutura básica do flavonóide (Figura 1), do anel flavonóide, que representa a parte principal do flavonóide, e do grau de insaturação e oxidação do anel carbonáceo. Além disso, nas plantas, a aglicona é a estrutura básica do flavonóide; no entanto, éteres metílicos e ésteres acetilo do grupo álcool podem estar presentes, bem como glicosídeos formados por ligação com um carboidrato, como L-ramnose, D-glicose, glicose-ramnose, galactose ou arabinose [4].

Bem mais de 10,000 moléculas pertencem ao grande grupo de flavonóides [12,13]. Esse número aumenta consideravelmente se considerarmos não apenas os produtos derivados dos flavonóides e formados durante o processamento e armazenamento dos alimentos, mas também os metabólitos e conjugados produzidos no organismo após sua ingestão. Portanto, as concentrações de flavonóides, a complexidade estrutural e as características físico-químicas variam muito dependendo da fonte e da matriz [14].

É muito difícil estimar a ingestão alimentar de flavonóides devido à sua variabilidade quantitativa e qualitativa em vegetais e frutas, o que pode dificultar o estabelecimento de relações epidemiológicas em relação ao seu impacto na saúde e na doença humana. na literatura foram revisados ​​por diferentes autores [15-17]. Vários fatores podem afetar a biodisponibilidade dos flavonóides, como pesos moleculares, glicosilação e esterificação, causando um grau de incerteza sobre os reais níveis de sua biodisponibilidade e absorção no corpo humano [17].

Uma descrição detalhada da conversão metabólica de flavonóides após a ingestão dietética é fornecida por Crozier e colegas [16] e Landete [18]. Resumidamente, a conversão metabólica dos flavonóides pode ocorrer no intestino delgado com a liberação de agliconas como resultado das atividades das hidrolases. Essa etapa é seguida pela conversão no fígado, onde são produzidas formas conjugadas, ou seja, O-glicuronídeos, ésteres de sulfato e O-metil ésteres de flavonóides. O corpo pode tratar esses metabólitos como xenobióticos; assim, removendo-os da corrente sanguínea [16,18]. Os glicuronídeos e derivados de sulfato podem ser mais facilmente excretados pela urina e bile [18]. Consequentemente, a análise do plasma pode não fornecer informações valiosas sobre os perfis desses metabólitos, enquanto a excreção urinária apresenta grande variabilidade individual dependendo das classes de flavonóides e da possibilidade de absorção dos metabólitos pelos tecidos corporais. Além disso, os compostos, não absorvidos pelo intestino, seguirão para o cólon, onde serão modificados estruturalmente pela microflora colônica. Os catabólitos derivados podem ser absorvidos na corrente sanguínea e finalmente excretados na urina. Além disso, os flavonóides podem modular a composição da microbiota intestinal aumentando a população de bactérias benéficas, por exemplo, Bifidobacterium e Lactobacillus, e inibindo o crescimento de diferentes patógenos [19]. Tal capacidade dos flavonóides fornece um importante mecanismo antipolítico.

1.1. Pathzoay Biossintético de Flavonóides em Plantas

O metabolismo deflavonóidesenvolve genes já presentes nas primeiras plantas terrestres, hepáticas e musgos [20]. A via bioquímica foi caracterizada através do estudo de mutantes com síntese alterada de flavonóides presentes em várias espécies vegetais [21]. Os principais precursores para a síntese de flavonóides são a fenilalanina e o malonil-CoA produzidos pela via do chiquimato e pelo ciclo do TCA (ciclo do ácido tricarboxílico). Através da via do chiquimato, aminoácidos aromáticos são produzidos em plantas, bactérias e fungos. Essa via é composta por sete reações enzimáticas, partindo da reação entre fosfoenolpiruvato e eritrose-4-fosfato, até a síntese do corismato, produto final da via, catalisada pela corismato sintase. A mutase do corismato reorganiza o corismato em prefenato; este último é o substrato utilizado para sintetizar a fenilalanina [22]. Nas plantas, a fenilalanina é o precursor da 4-cumaroil-CoA, seguindo a atividade da fenilalanina amônia-liase (PAL) e da 4-cumarato-CoA ligase. Para iniciar a síntese de flavonóides, 4-cumaroil-CoA reage com malonil-CoA [23](Figura 2). Essas enzimas localizam-se no lado citosólico do retículo endoplasmático (RE), como sugerido por experimentos de localização imune, e recuperadas na fração solúvel dos extratos celulares. Além disso, as enzimas estão associadas entre si por interações proteína-proteína na superfície do retículo endoplasmático (ER); assim, formando um complexo [21,24,25]. Dados sobre a co-localização de algumas enzimas no tonoplasto e no núcleo sugeriram um comportamento dinâmico do complexo biossintético. Isso favoreceria tanto a canalização quanto o deslocamento dos produtos finais para atender às necessidades fisiológicas da célula [24]. Os compostos são direcionados para vacúolos como organelas de armazenamento (isto é, antocianinas, flavonol e glicosídeos de flavona) ou para paredes celulares [21. No entanto, é essencial salientar que, sob certas condições fisiológicas, as células vegetais são capazes de remobilizar flavonóides dos depósitos de vacúolos, de modo que o transporte através do tonoplasto não é unidirecional [25]. Além de vacúolos e paredes celulares, os flavonóides são encontrados no citosol, ER, cloroplastos (ou seja, glicosídeos de quercetina e kaempferol), núcleo (ou seja, isoflavonóides coumestrol e 4',7-dihidroxiflavona em Medicago truncatula) e pequenas vesículas, bem como espaço apoplástico (ou seja, flavona, flavonol agliconas e isoflavonas)[25]. Um sistema de transporte eficiente de flavonóides dentro das células parece ser a base de sua ampla distribuição para diferentes compartimentos celulares. Dois sistemas principais parecem estar envolvidos no transporte de flavonóides, um baseado em vesículas de membrana e outro em um transportador de membrana, que não parece ser mutuamente exclusivo [25].

1.2. Papel dos Flavonóides nas Plantas

A conservação de genes envolvidos no metabolismo de flavonóides durante a evolução de plantas terrestres é uma clara indicação de seu papel fundamental na fisiologia da planta [15]. Os flavonóides são responsáveis ​​pela cor e aroma das flores, estão envolvidos em estratégias reprodutivas, protegem as células da radiação UV prejudicial (essencial para a vida das plantas terrestres) e desempenham um papel na resistência a doenças, bem como na associação simbiótica (ou seja, como moléculas de sinal na simbiose planta-microrganismo). Por estarem envolvidos nas respostas ao estresse, eles protegem a planta de condições ambientais adversas [26-28]. A ampla difusão de flavonóides sugere que sua atividade antioxidante é uma característica robusta para a sobrevivência e aptidão de plantas terrestres. De fato, sua síntese é aprimorada após a exposição da planta a estresse severo, pois sua poderosa atividade antioxidante pode neutralizar os efeitos deletérios das espécies reativas de oxigênio (ROS) [29,30].

1.3. Flavonóides e Biotecnologia

Os flavonóides têm sido associados a muitas características agronômicas favoráveis ​​e benefícios para a saúde dos seres humanos, de modo que sua engenharia metabólica é um objetivo importante para a biotecnologia vegetal [25]. As quantidades de flavonóides nas plantas variam, dependendo da espécie, condições de crescimento e estágio de desenvolvimento. De fato, mesmo que as plantas medicinais e aromáticas sejam bastante eficientes na produção dessas moléculas, nem sempre as plantas cultivadas no campo podem representar uma boa fonte desses metabólitos. Isso se deve às dificuldades no cultivo de plantas, variações sazonais na produtividade, produção de tecidos/órgãos específicos e problemas relacionados à purificação. Por essas razões, a produção industrial de polifenóis seria difícil de sustentar se as plantas cultivadas no campo fossem a única fonte de matéria-prima. Por outro lado, as estruturas altamente complexas e a estereoespecificidade dos flavonóides muitas vezes tornam a síntese química inviável economicamente [31]. Técnicas in vitro podem representar uma ferramenta para melhorar a biossíntese e disponibilidade de flavonóides ao longo do ano para superar esses problemas. Diferentes culturas de plantas in vitro (ou seja, calos, culturas de suspensão de células, órgãos e culturas de raízes pilosas) e técnicas de transformação têm sido utilizadas para investigar e melhorar a síntese dessas importantes moléculas [31-35]. Várias abordagens foram levadas em consideração, como a seleção de linhagens de alto rendimento, alimentação de precursores e o uso de elicitores [36]. Este último envolve a adição ao meio de cultura de moléculas de síntese biológica ou química, capazes de estimular o acúmulo de metabólitos secundários na planta como resposta de defesa a condições de estresse [28], desencadeadas e ativadas por elicitores[{{8} },36]. Resultados positivos têm sido obtidos em diferentes espécies [37], e, nesta perspectiva, o uso de elicitores pode ser considerado para desenvolvimento futuro em escala industrial.

Além disso, o melhor conhecimento sobre o papel dos miRNAs na regulação da via biossintética dos flavonóides permitirá melhorias no metabolismo dessas moléculas. A modulação dos níveis de miRNA pode ser uma ferramenta poderosa tanto para obter melhor rendimento quanto para a síntese de combinações desejadas de metabólitos [38].

2. Atividades Preventivas do Câncer de Flavonóides

O amplo espectro de ações biológicas realizadas pelos flavonóides depende em grande parte de sua característica de serem poderosos anti-inflamatórios e antioxidantes que combatem os radicais livres, ligados de maneira importante para muitas doenças crônico-degenerativas (Figura 3). Em condições patológicas, o aumento de radicais livres danifica diferentes tipos de moléculas, como ácidos nucléicos, proteínas e lipídios, e resulta no envelhecimento e morte celular, mas também na promoção da carcinogênese [39].

2.1. Flavonóides e inflamação crônica

Cânceré considerada uma doença crônicainflamação[41]. Em várias doenças inflamatórias, o resultado leva à carcinogênese. No trato biliar, o colangiocarcinoma produz um infiltrado inflamatório crônico, devido à infecção por Clonorchis Sinensis [42]. O Helicobacter pylori representa uma das principais causas de adenocarcinoma e linfoma do tecido linfóide associado à mucosa gástrica [43]. A infecção crônica pelo vírus da hepatite B e C pode levar ao carcinoma hepatocelular, a terceira principal causa de morte por câncer [44]. Finalmente, a infecção pelo papilomavírus é uma das principais causas de câncer de pênis e anogenital em humanos. Além disso, o risco de desenvolver câncer de bexiga pode aumentar a seguinte esquistossomose, assim como o risco de contrair sarcoma de Kaposi após infecção por herpesvírus humano tipo 8. Outras formas de inflamação crônica, além daquelas geradas por infecções microbianas, podem contribuir para a carcinogênese. O aumento do risco de câncer de pâncreas, esôfago e vesícula biliar foi descrito como consequência de doenças inflamatórias, como metaplasia de Barrett, esofagite e pancreatite crônica [45, A46]. Possíveis associações também foram encontradas entre úlcera de Marjolin e câncer de pele [47], amianto e mesotelioma [48], fumaça de cigarro e câncer brônquico [48], asma crônica e câncer de pulmão [49], líquen plano ulcerativo e carcinoma de células escamosas [4]. 50], inflamação do prepúcio/fimose e câncer de pênis [51 e entre inflamação pélvica/ovário e câncer de ovário [52]. O câncer de próstata tem sido associado à prostatite crônica causada por uma infecção bacteriana persistente ou por mecanismos não infecciosos [53]. Portanto, a associação entre inflamação crônica e o desenvolvimento de câncer parece apoiada por um crescente corpo de evidências.

A este respeito, os flavonóides demonstraram a dupla capacidade de reduzir a inflamação e a proliferação de células tumorais. Taxifolin, um flavanonol encontrado em coníferas, tem efeitos anti-inflamatórios ou antiproliferativos. Em camundongos albinos suíços desafiados com benzopireno, um mutagênico que está frequentemente presente na fumaça do cigarro e nos escapamentos de carros. ele exerceu inflamação suprimida por meio da estimulação da via de sinalização Nrf2 (fator nuclear eritróide 2-relacionado ao fator 2), que desempenha um papel central na resistência ao estresse oxidativo e inflamação pela inibição do NF-kB [54,55]. A crisina é um flavonóide aglicona com funções anti-inflamatórias. A administração de crisina em camundongos desafiados com LPS (lipopolissacarídeo) reduziu o desenvolvimento de lesões pulmonares ao suprimir a via de interação proteína 3 do receptor de oligomerização de oligomerização de ligação de nucleotídeos da enzima que requer inositol/tioredoxina [56]. Em ratos, preveniu as complicações miocárdicas do estresse oxidativo desencadeado pela hipercolesterolemia através da ativação da sintase endotelial do óxido nítrico e dos genes alvo Nrf2, como SOD (superóxido dismutase) e catalase [57]. Além disso, a crisina inibiu significativamente a proliferação e induziu apoptose em células de câncer cervical humano [58] e células de câncer colorretal [59] modulando vários genes apoptóticos e genes da via AKT/MAPK. Esses resultados destacam dois mecanismos distintos pelos quais os flavonóides determinam os efeitos na inflamação e na proliferação celular: por um lado, eles ativam a via Nrf2 para inibir o NF-kB e desencadear o efeito anti-inflamatório; por outro lado, atuam na proliferação celular modulando os genes envolvidos na apoptose e na via AKT/MAPK (protein kinase B/mitogen-activated protein kinase).

2.2. Flavonóides e Estresse Oxidativo

O ambiente intracelular em células cancerosas apresenta um nível de EROs superior ao da célula normal, principalmente peróxido de hidrogênio, devido a um sistema antioxidante que não é mais eficiente. Em células normais, a proporção adequada de glutationa (GSH/GSSG) converte o peróxido de hidrogênio em água. Quando a proporção de glutationa diminui, o peróxido de hidrogênio é convertido em radical hidroxila (OH'), que é um radical muito reativo que leva a danos no DNA e mutações em genes supressores de tumor, um evento inicial crítico que desencadeia a carcinogênese [60]. Pelo menos três estágios caracterizam o desenvolvimento do câncer: iniciação, promoção e progressão.Estresse oxidativoestá envolvido em todas as fases deste processo (Figura 4). Durante a fase de iniciação, as ROS podem danificar o DNA introduzindo mutações genéticas e alterações estruturais no DNA. Na fase de promoção, as EROs têm um papel fundamental no aumento da proliferação celular ou na redução da apoptose celular como consequência da modificação da expressão gênica, comunicação entre células e vias de sinalização intracelular [61]. Finalmente, o estresse oxidativo contribui para a progressão do processo tumoral através de mais mutagênese na população de células iniciadas [62]. O objetivo terapêutico de muitas drogas anticancerígenas é aumentar o já alto nível de ROS presente nas células tumorais para desencadear a cascata de apoptose [63]. Mesmo os flavonóides, embora reconhecidos por sua atividade antioxidante, podem apresentar atividade pró-oxidante e, assim, desencadear apoptose em células cancerígenas.

A naringenina é uma flavanona mais abundante em toranja, tangerina, laranja, casca de limão crua e casca de limão crua. Parou o ciclo celular e induziu apoptose em várias células tumorais humanas [64,65], e também suprimiu a invasividade e o potencial metastático de células de câncer gástrico e células de carcinoma hepatocelular [66,67]. A naringenina teve um efeito pró-oxidante ao reduzir as atividades da glutationa redutase, glutationa S-transferase e glioxalase em células tumorais, o que por sua vez reduziu os mecanismos de desintoxicação do peróxido de hidrogênio permitindo o acúmulo e o aumento da peroxidação lipídica com conseqüente dano à membrana celular [68]. Curiosamente, um ensaio clínico de fase 1 recentemente concluído destacou a segurança e a farmacocinética da naringenina [69]. A naringenina, 4h após a administração de uma dose única de extrato de Citrus sinensis (laranja doce), foi detectável no plasma na concentração de 43 µM.

2.3. Flavonóides e Apoptose/Autofagia

A busca por terapias anticancerígenas está atualmente focada na indução da apoptose de células cancerígenas [70]. Infelizmente, as células cancerosas são capazes de evitar a ativação da cascata apoptótica, defendendo-se da morte celular. Além disso, o desenvolvimento do tumor é favorecido pela indução de resistência aos medicamentos [71]. A modulação de Bcl-2 e outras proteínas, permite que flavonóides, como o casting, isolados da espécie Vitex agnus-castus, amplamente utilizados na medicina tradicional chinesa como agente anti-inflamatório, desencadeiem apoptose modulando Bcl{{ 5}} e outros pró-sobrevivência. Esta molécula desencadeia a via intrínseca da apoptose pela regulação negativa de Bcl-2, Bcl-xL, survivina e regulação positiva de Bax, como evidenciado em várias linhas tumorais de câncer de vesícula biliar, câncer de esôfago, câncer de cólon, leucemia e glioblastoma [72] . Da mesma forma, a vitexina é um composto flavonóide derivado naturalmente extraído da erva chinesa Crataegus pinnatifida que demonstrou reduzir a proporção Bcl-2/Bax, a liberação de citocromo c das mitocôndrias e no câncer de pulmão humano de células não pequenas A549 células, clivagem de caspase-3 [73].

A expressão de downregulation de moléculas antiapoptóticas como Bcl-2 e Bcl-xL e up-regulation da expressão de moléculas pró-apoptóticas, como caspase-3 e caspase-9, foi observada no inibição da proliferação de uma linha de câncer de ovário metastático humano (PA-1) exercido pela quercetina [74] um dos flavonóides mais abundantes em cebolas e brócolis.

A autofagia é um processo catabólico induzido por estresse altamente conservado que regula positivamente o processo de morte celular. Vários fármacos anticancerígenos desencadearam a autofagia e, portanto, sua indução representa uma estratégia potencial para a terapia do câncer J751. O extrato aquoso de pimenta da Jamaica é rico em diferentes tipos de flavonóides. Em células de câncer de mama, ativou a autofagia, in vitro e in vivo, e induziu a morte celular ao suprimir o alvo Akt/mamífero da via da rapamicina (mTOR) [76]. Da mesma forma, em células de câncer hepático humano SK-HEP-1, o kaempferol induziu a autofagia através da sinalização Akt e da proteína quinase ativada por adenosina monofosfato (AMPK), e através da regulação negativa de CDK1/ciclina B levou à parada G2/M [77 ]. Além disso, a indução de autofagia por genisteína em vários tipos de câncer, como câncer de mama, próstata e útero, parece estar subjacente ao seu efeito antitumoral [78].

2.4. Flavonóides direcionados às células-tronco cancerígenas

As células-tronco cancerosas (CSCs) são uma pequena subpopulação de células em um tumor que são auto-renováveis ​​e capazes de iniciar e sustentar o crescimento do tumor. Além disso, as CSCs no câncer desempenham um papel crítico no início, manutenção, progressão, resistência a drogas e recorrência ou metástase [79]. O acúmulo de evidências sugere que fitoquímicos dietéticos, incluindo flavonóides, são agentes promissores para neutralizar CSCs [80]. Por exemplo, foi demonstrado que a naringenina inibe as células-tronco do câncer de mama através do aumento de p53 e do receptor de estrogênio de forma semelhante à hesperidina [81].

A apigenina é uma flavona comum encontrada principalmente na camomila, aipo e salsa. A atividade anticancerígena da apigenina foi observada no glioblastoma (o tumor cerebral primário e agressivo mais comum). De fato, Kim e colegas [82] demonstraram que a apigenina (e a quercetina) é capaz de interferir na capacidade de autorrenovação e invasividade das células-tronco do glioblastoma através da regulação negativa da via de sinalização c-Met. A apigenina aumenta a atividade antineoplásica da cisplatina em CD44 mais populações de células-tronco de câncer de próstata [83] e suprime as propriedades semelhantes a células-tronco e o potencial tumorigênico de células de câncer de mama triplo-negativas [84]. A inibição da capacidade de autorrenovação e a restauração da radiossensibilidade foram demonstradas em células-tronco de câncer oral para luteolina [85], uma flavona encontrada em uma grande variedade de fontes alimentares, incluindo aipo, cenoura, pimentão, azeite, alecrim, e orégano. O flavonol quercetina é uma molécula de interesse médico, pois possui potencial anticancerígeno [86]. De fato, a quercetina tem como alvo vários tipos de CSCs, incluindo células-tronco pancreáticas [87], mamárias [88] e gástricas [89].

2.5. Propriedades antiangiogênicas e antimetastáticas dos flavonóides

Os flavonóides desempenham um papel interessante como inibidores da angiogênese. A angiogênese consiste no desenvolvimento de novos vasos sanguíneos, que é um processo fundamental para o crescimento dos tecidos, cicatrização de feridas e desenvolvimento embrionário, mas representa uma característica negativa na presença de um tumor, pois mais vasos sanguíneos transportam mais nutrientes para as células cancerosas permitindo para que vivam melhor e proliferem. É um processo rigidamente controlado por uma ampla gama de indutores, como fator de crescimento endotelial vascular (VEGF) e moléculas de adesão, bem como por vários inibidores, incluindo angiostatina e trombospondina, e estimulado por muitos fatores que contribuem para inflamação e câncer, indicando, portanto, que angiogênese, inflamação e câncer são processos intimamente relacionados [90]. Nos últimos anos, o desenvolvimento de inibidores da angiogênese tem sido um ponto importante da pesquisa anticâncer, pois esse processo descontrolado é uma etapa fundamental no crescimento, invasão e metástase do câncer. Seguindo esse esforço, a FDA aprovou o uso de vários medicamentos antiangiogênese para o tratamento do câncer [91]. Novas moléculas capazes de inibir a angiogênese tumoral estão sendo testadas. Wogonin, uma flavona O-metilada, um composto químico semelhante a flavonóide sintetizado por Scutellaria baicalensis, inibe a angiogênese induzida por LPS tanto in vitro quanto in vivo [92]. A genisteína inibe a angiogênese modulando a expressão de VEGF, metaloproteases (MMP) e receptor do fator de crescimento epidérmico (EGFR) [93]. Nas células endoteliais da veia umbilical humana, estimuladas pelo VEGF(HUVECs), o Kaempferol inibe a angiogênese agindo no receptor 2 do VEGF. proteína quinase (MEK) e as vias ERK [94].

A luteolina (8-C- -D-glucopiranosídeo), um flavonóide da dieta glicosil, reduz a invasão tumoral, em MCF tratado com 12-O-tetradecanoilforbol-13-acetato (TPA){{ 7}} células de câncer de mama, bloqueando a expressão de MMP-9 metaloproteinase e interleucina-8(IL-8)[95]. Em células de câncer gástrico, a quercetina mostrou efeitos antimetastáticos através da quebra da função do ativador do plasminogênio da uroquinase (uPA)/receptor uPA (uPAR), modulando NF-kB, PKC-6, ERK1/2 e AMPK [96]. Recentemente, Yao et al. relataram que em células de melanoma humano A375, a luteolina inibe a proliferação, migração e invasão por indução de apoptose dependente da dose. No mesmo modelo celular, também foi observada inibição da fosforilação de Akt e PI3K. Os mesmos autores coletaram evidências experimentais de que a luteolina permite a superexpressão de inibidores teciduais da metaloproteinase (TIMP)-1 e TIMP-2 e reduz a expressão de MMP-2 e MMP{{23} }]. Outros resultados experimentais destacaram que a luteolina reduziu significativamente o crescimento tumoral de células A375 em um modelo de xenoenxerto de camundongo, confirmando que a atividade antitumoral é derivada da regulação negativa da expressão de MMP-2 e MMP-9 através do PI3K/Akt caminho [97].

2.6. Flavonóides e diferenciação de células cancerosas

A terapia de diferenciação visa induzir a diferenciação de células cancerígenas; assim, reduzindo sua proliferação [68]. A terapia de diferenciação em relação à quimioterapia convencional tem a vantagem de ser menos tóxica e, portanto, causar menos efeitos colaterais ao paciente [98]. A quercetina e a pelargonidina induzem a diferenciação em células murinas de melanoma B16-F10 altamente metastáticas por um mecanismo envolvendo transglutaminase tipo 2 [99]. O ácido all-trans retinóico (ATRA) tem amplo uso clínico na terapia de diferenciação em pacientes com leucemia promielocítica aguda (LPA). No entanto, o tratamento prolongado resulta em resistência aos medicamentos e requer uma dosagem cada vez maior [100]. O surgimento de fenômenos de resistência a medicamentos necessita do desenvolvimento de novos agentes com maior atividade de indução de diferenciação. Os flavonóides possuem características interessantes nesse sentido. De fato, eles são capazes de induzir a diferenciação celular de células APL. No entanto, a estrutura da flavona pode ser crucial para a indução da diferenciação celular. De fato, nas células APL, a quercetina induz sua diferenciação em monócitos e a apigenina e a luteolina induzem sua diferenciação em granulócitos. Pelo contrário, galangina, kaempferol e naringenina não induziram qualquer diferenciação nas células APL [100].

Recentemente, Moradzadeh et al. [101] relataram que o galato de epigalocatequina (EGCG), um polifenol do chá verde, na diferenciação de granulócitos de células APL HL-60 e NB4, possui um efeito semelhante ao ATRA. Em ambas as linhagens celulares, o EGCG reduziu a expressão da histona deacetilase 1. Além disso, nas células NB4, o EGCG também reduziu a expressão de um marcador clínico relevante PML-RARo. A diferenciação celular foi induzida por wogonin, na linhagem celular K562, um modelo celular de leucemia mielóide crônica primária (LMC). O mesmo resultado foi observado na LMC primária derivada do paciente que era sensível e resistente ao imatinibe. A regulação positiva do fator de transcrição GATA-1 e o aumento da ligação entre GATA-1 e o coativador transcricional FOG-1 também foram observados nessas células [102]. Várias observações fornecem evidências para apoiar a potencial aplicação de flavonóides no tratamento de pacientes com diferentes tipos de câncer. Em células tumorais isoladas de vários tumores sólidos, como melanoma maligno, câncer de mama, glioma e hepatoma, a diferenciação induzida pelo tratamento com flavonóides foi demonstrada [103]. Especificamente, em células-tronco de câncer de mama, foi observada a diferenciação celular induzida por genisteína [78,93] e um flavonóide isolado de alcaçuz (Glycyrrhiza sp.), isoliquiritigenina [104].

No tratamento de células APL NB4, com diidromiricetina (DMY), um diidroflavonol extraído de Ampelopsis sp., observou-se que este sinergizou com o ATRA, para promover a diferenciação celular [105]. A fosforilação induzida por ATRA de p38 MAPKs ativa STAT1, e STAT1 desempenha um papel fundamental na diferenciação terminal de células mieloides através da regulação de proteínas do ciclo celular e fatores de transcrição mieloides específicos. A diferenciação aprimorada por DMY, quando combinada com ATRA, foi dependente do aumento da ativação da via de sinalização p38MAPK/STAT1. Curiosamente, DMY sozinho foi incapaz de ativar a diferenciação e reduziu a fosforilação de p38 MAPK com uma consequente redução na atividade de STAT1[105]. Esse comportamento inesperadamente diferente, na ativação da via, sugere que não é possível prever o efeito biológico derivado da combinação de um flavonóide genérico com um fármaco convencional simplesmente com base no conhecimento de seu mecanismo de ação estudado em tratamentos únicos, pois pode não ser o mesmo. Portanto, todos os flavonóides podem ser possíveis potenciadores de diferenciação em combinação com drogas convencionais.

2.7. Flavonóides para melhorar a sensibilidade à quimioterapia

Tratamentos combinados com múltiplas moléculas podem melhorar a eficácia clínica geral dos atuais medicamentos anticâncer [68,106]. Devido à multirresistência e recorrência tumoral, o desenvolvimento de novas estratégias para melhorar a sensibilidade à quimioterapia e minimizar os efeitos colaterais adversos ainda é urgente. Nesse sentido, os flavonóides têm sido considerados candidatos promissores em virtude de sua atividade anticancerígena (Figura 5). Yuan et al.[107] forneceram evidências da eficácia antiproliferativa da combinação de arsenito e delfinidina (sendo este último um dos compostos de antocianina) em células humanas NB4 e HL-60 APL. A delfinidina sensibilizou células de leucemia resistentes ao arsenito à apoptose modulando a quantidade de glutationa e reduzindo a atividade de NF-kB. Eles também mostraram que o tratamento combinado foi seletivo, pois aumentou a citotoxicidade do arsenito contra células cancerígenas, mas não em células mononucleares do sangue periférico humano [107].

Além disso, o tratamento combinado com flavonóides exerceu efeitos benéficos em vários tipos de células estabilizadas de tumores sólidos. A quercetina demonstrou sensibilizar as células U87 e U251 do glioblastoma humano à temozolomida, um agente quimioterápico alquilante oral, in vitro através da inibição da proteína de choque térmico 27 ​​[108]. Os flavonóides são capazes de entrar no cérebro [109]. O potencial anticancerígeno de uma combinação de isoflavona biochanina A

e temozolomida contra células de glioblastoma U87 e T98G foi associada com expressão aumentada de p-p53, inibição da viabilidade celular e expressão de proteínas de sobrevivência celular EGFR, p-Akt, p-ERK, tipo membrana-MMP1 e c-myc[ 110]. O tratamento combinado em células cancerosas induziu a interrupção do ciclo celular na fase G1 e uma mudança substancial no metabolismo energético de anaeróbico para aeróbico [95]. Em células de câncer de cólon, o casting potencializou a apoptose induzida pelo ligante indutor de apoptose relacionado ao TNF (TRAIL) através da regulação positiva do receptor de morte 5 e regulação negativa de proteínas de sobrevivência, como survivina, Bdl-xL, Bcl-2, FLICE celular proteína inibidora semelhante a X (cFLIP) e proteína inibidora de apoptose ligada ao X (XIAP)[95]. Em células LoVo de adenocarcinoma colorretal humano, Palko-Labuzet al. demonstraram recentemente que o flavonóide baicaleína potencializa o efeito antiproliferativo e pró-apoptótico das estatinas, tornando o tratamento com doxorrubicina eficaz em uma linhagem celular resistente [111]. Além disso, a catequina EGCG do chá verde suprime o crescimento tumoral e aumenta a eficácia terapêutica de medicamentos em vários tipos de câncer, como o de 5-fluorouracil (5-FU) em células de câncer de cólon, inibindo a proteína regulada por glicose 78 (GRP78)/NF-kB/miR-155-5p/MDR1 via [112].

Tem sido sugerido que o polifenol EGCG no chá tem o potencial de ser um adjuvante terapêutico contra o câncer de mama metastático humano [113]. Um estudo clínico mostrou que pacientes com câncer de mama submetidas à radioterapia e administração oral de EGCG apresentaram ativação reduzida de MMP-9/MMP-2 acompanhada de baixos níveis séricos de VEGF e fator de crescimento de hepatócitos (HGF)[113]. Em uma linha celular de câncer de mama humano MDA-MB-231, a luteolina aumenta a ação da doxorrubicina e do paclitaxel ao suprimir a sinalização mediada por Nrf2-e bloqueando STAT3 [95,114]. Atividade semelhante foi observada para o flavonoide glabridina em linhagens celulares de câncer de mama, resistentes a MDA-MB-231/MDR1 (com superexpressão de P-GP) e em células MCF-7/ADR (com superexpressão de P -GP e MRP2). O efeito sensibilizador da glabridina pode ser devido à sua capacidade de aumentar o acúmulo de doxorrubicina nas células MDA-MB-231/MDR1, suprimindo a expressão de P-GP e inibindo competitivamente a bomba de efluxo de P-GP, aumentando assim a atividade apoptótica da doxorrubicina [115]. Kundur et ai. mostraram que a quercetina e a curcumina administradas em conjunto têm um efeito antitumoral sinérgico em células de câncer de mama triplo negativo (TNBC), incluindo a linha MDA-MB-231, aumentando a expressão da proteína de suscetibilidade ao câncer de mama tipo 1 [116].

Recentemente, Moon e colegas relataram que o tratamento com nobiletina aumentou o acúmulo de Adriamicina intracelular (ADR) na linhagem celular NSCLC A549/ADR humana, promovendo a eficácia do tratamento por meio de um mecanismo acompanhado pela regulação negativa da expressão de Akt, MYC derivado de neuroblastoma (MYCN ), GSK-3 , MRP1 e -catenina [117]. Além disso, em células NSCLC resistentes a mutantes de EGFR, a apigenina acoplada ao inibidor de tirosina quinase de EGFR gefitinibe inibiu importantes fatores oncogênicos, como c-Myc, fator 1 alfa induzível por hipóxia (HIF-1a) e EGFR, e também reduziu o uso de glicose suprimindo a expressão de seu transportador, sugerindo o possível uso da combinação das duas moléculas na prática clínica [118]. A ativação da via de apoptose intrínseca pela parada da fase G1 e expressão de fosfatase aumentou a citotoxicidade do paclitaxel em células de câncer de próstata tratadas com um flavonóide polifenólico derivado de citros, a naringenina. Um dos principais reguladores negativos da via de sinalização PI3K/Akt, o homólogo da tensina deletado no cromossomo 10 (PTEN), também está envolvido nesse mecanismo, juntamente com a regulação negativa de NF-kB, Snail, Twist e c-Myc Expressão de mRNA e supressão da migração celular [119]. Esses resultados sobre o uso combinado das duas moléculas in vitro destacam seu potencial terapêutico no câncer de próstata, embora obviamente também seja necessária uma avaliação detalhada do mecanismo subjacente à ação combinada in vivo.

3. Conclusões

Os flavonóides mostraram propriedades particularmente eficazes em neutralizar o crescimento tumoral e tornar as células cancerígenas resistentes às terapias convencionais. Com a presente compilação de informações da literatura atual, foi feita uma tentativa de destacar o potencial dos flavonóides na terapia do câncer, seja usado sozinho ou em combinação com agentes quimioterápicos. Embora a potencial eficácia dos flavonóides em neutralizar o crescimento tumoral tenha sido destacada, a busca por mecanismos de ação ainda levará muito tempo.

Contribuições do autor: CF e SB conceberam a ideia de escrever esta resenha. CF, MRIB, GF, GP, CT, CM e SB contribuíram para a pesquisa e redação da literatura. CF, SB, CM e CT revisaram o artigo. CTeditou o jornal. Todos os autores leram e concordaram com a versão publicada do manuscrito.

Financiamento: Esta pesquisa não recebeu financiamento externo.

Agradecimentos: MRand GPare destinatários do Ph.D. Programa em Biologia Evolutiva e Ecologia, Departamento de Biologia, Universidade de Roma Tor Vergata, Via Della Ricerca Scientifica, 00133 Roma, Itália). O CT foi apoiado pela Fondazione Umberto Veronesi, que agradecemos.

Conflitos de interesse: Os autores declaram não haver conflito de interesses.

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