Dose terapêutica de radiação ionizante induz um fenótipo migratório em células de carcinoma de colon humano (caco-2): vias de sinalização envolvidas

O câncer colo-retal é a terceira neoplasia mais frequente em todo o mundo e a recorrência local e neoplasia refratária são desafios no tratamento do câncer colo-retal após a cirurgia convencional. Com o intuito de controlar a recorrência e aumentar a média de sobrevida dos pacientes, uma estratégia multidisciplinar que combina a radioterapia (RT) e a quimioterapia com o processo cirúrgico tem sido protocolo clínico de escolha. Embora esta combinação seja capaz de otimizar o tratamento, nem todos os pacientes são beneficiados com o protocolo quimio-rádio combinado, uma vez que existem os insucessos terapêuticos relacionados com a incidência de neoplasias secundárias tardias em pacientes que foram submetidos à RT para tratamento de neoplasias anteriores. Além da doença refratária, outro agravante da RT são os efeitos colaterais produzidos pela radiação ionizante (IR), em especial àqueles do trato gastrointestinal. Estes efeitos estão relacionados com alterações da homeostase do epitélio intestinal, através da desorganização dos complexos juncionais. Porém, os mecanismos que medeiam estes efeitos ainda não estão elucidados. Este estudo avaliou as vias de sinalização que medeiam os efeitos da IR em células Caco-2. Foi observado que a IR causa uma desorganização da junção aderente via Src, EGFR e MAPK, sendo estas alterações acompanhadas por desorganização do citoesqueleto de actina em todo o volume celular. Src, EGFR e MAPK participam de maneira diferenciada na modulação destes efeitos. Observamos também que a radiação aumenta a motilidade dessas células via Src e MAPK e não induz alteração na proliferação celular até 48 horas após o tratamento. Este é o primeiro trabalho que correlaciona vias de sobrevivência celular como Src, EGFR e MAPK com alterações nas proteínas de junção aderente, alterações do citoesqueleto e migração celular. Estes eventos são relacionados aos efeitos colaterais primários e tardios induzidos pela IR, e podem favorecer à aquisição de um fenótipo maligno herdável durante o fracionamento de doses na RT, favorecendo a progressão tumoral do câncer colo-retal. Logo, além da correlação das vias de sinalização envolvidas nos eventos induzidos pela IR mostrados neste estudo, os resultados também corroboram para um melhor entendimento da atividade farmacológica dos inibidores químicos utilizados, uma vez que muitos deles encontram-se em fase de ensaios pré-clínicos e clínicos.

The colorectal cancer (CRC) is one of the most common tumours among population and the local recurrence and second malignancies still the main problem in the treatment of CRC. Radiotherapy (RT) is used as first line of treatment in combination with surgical process. To improve better results, multidisciplinary strategies that use RT, surgical process and chemotherapy have been used in clinical protocols. However, not all over the patients get the successfully therapeutic, and disease refractory has become occurred. Furthermore, beside the acute and later effects after RT, in special at gastrointestinal tract, are so important to improve quality of life for patients. These effects are correlated with alterations at intestinal epithelium homeostasis, with apical junctions (AJ) disassembly. The signaling pathways that mediate these alterations are not elucidated. The aim of this study was investigate the cell signaling pathways that guide the IR effect on AJ disassembly, cytoskeleton organization, the migratory potential and the cell proliferation in Caco-2 cells. Ours results showed that the disassembly of AJ by IR was mediate by Src, EGFR and MAPK. These effects were accompanied by cytoskeleton disorganization at all over cellular volume. Src, EGFR and MAPK are involved in this process in a differential manner. We also observed that IR induces a migratory potential in Caco-2 cells by Src and MAPK pathways and didnt alters the cell proliferation at 48 hours. This is the first work that correlated cell signaling survival (Src, EGFR, and MAPK) and cell-cell contacts disassembly, actin cytoskeleton reorganization and cell migration, events that guide acute and later effects of IR. These events, in turn, induce a heritable malignant phenotype during radiotherapy fractionation and improve CRC tumour progression at later stages. In conclusion, the study of signaling pathways that guide these effects are important to understand the recurrence of disease after radiotherapy and a better understanding of pharmacological activity of these chemical inhibitors used here, once that some of them are used in pre-clinical studies.