Avaliação do efeito do inibidor de histona deacetilase Panobinostat (LBH589) no metabolismo energético de células derivadas de câncer de pulmão

Os mecanismos de ação citotóxica do inibidor de histona deacetilase LBH589 foram investigados em associação com o quimioterápico cisplatina (CDDP) em duas linhagens derivadas de câncer de pulmão de não pequenas células (CPNPC). Os resultados foram analisados em relação ao tipo de morte celular associada às alterações em enzimas relacionadas ao metabolismo energético e a via glicolítica. Para realização do trabalho, foram utilizadas as linhagens tumorais A549 (selvagem para o gene de p53) e Calu-1 (nulo para o gene de p53) tratadas com LBH589 em combinação ou não com CDDP. Foram realizadas curvas de tempo e dose-resposta com as drogas isoladamente pelo ensaio de viabilidade celular (MTT) nas duas linhagens para a escolha das melhores condições para o nosso estudo. As condições dos tratamentos isolados com redução da viabilida celular menores que o IC50 de cada fármaco foram selecionados para realização dos tratamentos combinados. As avaliações de apoptose foram realizadas por citometria de fluxo pelo ensaio de Anexina V/PI, e com a marcação de proteínas por Western Blotting. As proteínas relacionadas a via glicolítica foram avaliadas por Western Blotting e a expressão de RNAm por qPCR. Os resultados demonstraram que o LBH589 combinado a CDDP foi capaz de induzir apoptose em 70% das células (Calu-1) e 54,9% (A549) no tempo de 24 horas, e 90% (calu-1) e 62,1% (A549) em 48 horas, independendo, portanto, do status da p53. Os níveis de expressão de enzimas relacionadas com o metabolismos energético também sofreram alterações nos tratamentos estudados. O LBH589 induziu aumento de cerca de 4x dos níveis de RNAm de HK isoformas I e II em ambas as linhagens. Houve também um aumento na expressão proteica das isoformas de HK I e II. Outras enzimas relacionadas a via glicolítica como PFKP, PKM2 e LDHA foram analisadas e apresentaram redução da expressão proteica, principalmente na presença do LBH589. A combinação da CDDP com LBH589 parece ser promissora para o tratamento de CPNPC induzindo apoptose através de alterações no metabolismo energético tumoral.

The cytotoxic mechanisms of action of the histone deacetylase inhibitor LBH589 was investigated in association with cisplatin in two cell lines derived from non-small lung cancer (NSCLC). The results were analyzed based on the type of the cell death associated with alterations in enzymes related to energy metabolism and glycolytic pathway. To perform the study, we used two non-small lung tumor cell lines, A549 (wild type for the p53 gene) and Calu-1 (null for p53 gene) treated with LBH589 in combination with cisplatin or not. Assays for time and dose responses were performed through the cell viability analysis (MTT) for each drug separately in both cell lines to choose the best conditions for our study. The conditions of isolated treatments with reduced viability lower than the IC50 of each drug were selected for carrying out the combined treatments. Assays for apoptosis detection by flow cytometry were performed by Annexin V / PI, the expression of proteins related to apoptosis by Western Blotting. The expression of glycolytic related proteins were performed by Western blotting and their mRNA expressions by qPCR. The results demonstrated that the combined LBH589 plus CDDP was able to induce apoptosis in 70% of cells -Calu-1- and 54.9% -A549- in 24 hours, and 90% (Calu-1) and 62.1 % (A549) in 48 hours regardless of the p53 status. The expression levels of enzymes related to energy metabolism also presented changes in the studied treatments. The LBH589 increase of about 4x the HK isoforms I and II mRNA levels in both cell lines. There was also an increase in the expression isoforms I and II of HK protein. Other enzymes related to the glycolytic pathway as PFKP, PKM2 and LDHA were analyzed and we observed reduced protein expression, especially in the presence of LBH589. The combination of CDDP with LBH589 appears promising for the treatment of NSCLC inducing apoptosis via alterations in energy metabolism tumor.