Differential activity of GSK-3 isoforms regulates NF-kappa B and TRAIL- or TNF alpha induced apoptosis in pancreatic cancer cells

While TRAIL is a promising anticancer agent due to its ability to selectively induce apoptosis in neoplastic cells, many tumors, including pancreatic ductal adenocarcinoma (PDA), display intrinsic resistance, highlighting the need for TRAIL-sensitizing agents. Here we report that TRAIL-induced apoptosis in PDA cell lines is enhanced by pharmacological inhibition of glycogen synthase kinase-3 (GSK-3) or by shRNA-mediated depletion of either GSK-3 alpha or GSK-3 beta. In contrast, depletion of GSK-3 beta, but not GSK-3 alpha, sensitized PDA cell lines to TNF alpha-induced cell death. Further experiments demonstrated that TNF alpha-stimulated I kappa B alpha phosphorylation and degradation as well as p65 nuclear translocation were normal in GSK-3 beta-deficient MEFs. Nonetheless, inhibition of GSK-3 beta function in MEFs or PDA cell lines impaired the expression of the NF-kappa B target genes Bcl-xL and cIAP2, but not I kappa B alpha. Significantly, the expression of Bcl-xL and cIAP2 could be reestablished by expression of GSK-3 beta targeted to the nucleus but not GSK-3 beta targeted to the cytoplasm, suggesting that GSK-3 beta regulates NF-kappa B function within the nucleus. Consistent with this notion, chromatin immunoprecipitation demonstrated that GSK-3 inhibition resulted in either decreased p65 binding to the promoter of BIR3, which encodes cIAP2, or increased p50 binding as well as recruitment of SIRT1 and HDAC3 to the promoter of BCL2L1, which encodes Bcl-xL. Importantly, depletion of Bcl-xL but not cIAP2, mimicked the sensitizing effect of GSK-3 inhibition on TRAIL-induced apoptosis, whereas Bcl-xL overexpression ameliorated the sensitization by GSK-3 inhibition. These results not only suggest that GSK-3 beta overexpression and nuclear localization contribute to TNF alpha and TRAIL resistance via anti-apoptotic NF-kappa B genes such as Bcl-xL, but also provide a rationale for further exploration of GSK-3 inhibitors combined with TRAIL for the treatment of PDA.

Proteómica dirigida en la cirugía del cáncer gástrico

240 p. + anexos

Análise das dosagens do fator de crescimento endotelial vascular no plasma e fluidos peritoneais de pacientes com câncer epitelial de ovário

A carcinogênese epitelial ovariana tem sido foco de estudos científicos em todo o mundo desenvolvido. A angiogênese tumoral ovariana é um processo multifatorial que resulta em vários produtos pró-angiogênicos. Entre eles, o fator de crescimento vascular endotelial (VEGF) é predominante. Os objetivos deste estudo foram relacionar as dosagens do VEGF dos fluidos peritoneais, do plasma periférico e do infundíbulo pélvico aos níveis de citorredução em pacientes operadas de adenocarcinoma epitelial de ovário (CEO); formular um modelo probabilístico de citorredução e utilizar estas dosagens para estimar a probabilidade do desfecho de citorredução. Além disto, foi criada uma nova variável chamada carga de VEGF. Pelo procedimento step-wise a citorredução foi melhor descrita pela carga de VEGF, mas faltou Normalidade aos resíduos, não sendo possível a adequação de um modelo matemático. Porém, a curva ROC, forneceu uma área sob a curva de 0,84, com sensibilidade de 71,4 % e especificidade variando de 69,5 a 73,9%. O ponto de corte ótimo foi 15,52 log de picograma de carga de VEGF. A odds-ratio (OR) calculada para citorredução ótima descrita pela carga de VEGF foi de 11 (IC= 2,59 ; 46,78). No grupo com estágio avançado (III e IV), a OR foi de 6 (IC= 1,15; 31,22). Apesar do pequeno número de casos, esta nova variável pode vir a ser um auxiliar na determinação de situações onde cirurgia citorredutora deixa de ser a pedra fundamental do tratamento primário do CEO e a indução quimioterápica passe a ter o principal papel na citorredução química antes da cirugia nestes casos.

Influência do refluxo duodenogástrico nas alterações histológicas da mucosa gástrica em ratos infectados por Helicobacter pylori: modelo experimental

O Helicobacter pylori, é tido como o principal fator de risco para o carcinoma gástrico. Diferentes estudos experimentais em animais procuram relacionar essa carcinogênese a outros fatores carcinógenos sem sucesso. Neste estudo, procurou-se avaliar-se em ratos, se há correlação entre o refluxo duodenogástrico, o Helicobacter pylori e o desenvolvimento do câncer gástrico ou de seus precursores. Para tal, realizou-se nos três grupos de ratos (n de dez por grupo) as técnicas de: piloroplastia precedida de infecção, gastrectomia subtotal precedida de infecção e um grupo no qual foi praticada apenas a infecção. Apois seis meses, analisou-se as alterações da mucosa, comparando-se os três grupos. As alterações da mucosa pesquisadas foram as seguintes: gastrites, metaplasias, displasias e neoplasias epiteliais. Ao término do estudo, foi encontrado, no grupo submetido a piloroplastia precedida de infecção um alto percentual de alterações epiteliais. Conclui-se que, no rato, a operação de piloroplastia, levou ao maior desenvolvimento da população do Helicobacter pylori, que se relaciona com as lesões pré- malignas e o adenocarcinoma gástrico.

Análise da via Wnt e seu envolvimento no processo da tumorigênese do câncer colo-retal

O câncer colo-retal (CCR) representa o quarto tipo de câncer mais freqüente no Brasil entre homens e mulheres e a sobrevida para esse tipo de neoplasia é considerada boa, se a doença for diagnosticada em estádio inicial. Neste tipo de câncer a progressão do adenoma (tumor benigno) para o adenocarcinoma (tumor maligno) é dependente do acúmulo de mutações em diversos oncogenes e genes supressores de tumor. Estas mutações podem levar a alterações de importantes vias de sinalização que controlam estes eventos como, por exemplo, as vias Wnt e EGFR. No entanto, os mecanismos moleculares e celulares mediados por estas vias durante a progressão do CCR permanecem por serem definidos. Neste trabalho foi avaliada a participação da via Wnt e do EGFR durante a progressão do CCR usando células Caco-2, uma linhagem celular derivada de adenocarcinoma de cólon humano como modelo. As células foram tratadas com EGF, ativador da via EGFR, e cloreto de lítio (LiCl), um conhecido inibidor da enzima GSK-3β e conseqüentemente, ativador da via Wnt, ou alternativamente com a combinação de ambas drogas. Após os tratamentos, foi avaliada a morfologia celular, localização e expressão de proteínas juncionais, os padrões proliferativos e do ciclo celular e o potencial tumorigênico (migração e formação de colônias). Nossos resultados mostram que a localização subcelular das proteínas juncionais claudina-1 e β-catenina foi alterada após tratamento com EGF e LiCl, porém a expressão não foi afetada. A localização nuclear de β-catenina, um marcador da ativação da via Wnt, foi observada após tratamento com ambos os compostos, no entanto estes agentes modularam a enzima GSK-3β de forma diferencial. Além disso, tratamento com EGF aumentou a capacidade proliferativa e migratória da célula, mas não alterou a formação de colônias. LiCl, apesar de ser um conhecido ativador da via Wnt, inibiu o aumento da proliferação e migração causado pelo EGF, como visto pelo tratamento das células com EGF+LiCl, e reduziu a formação de colônias. Nossos resultados revelaram que LiCl possui uma atividade supressora de tumor o que pode representar um novo papel para este composto como um possível agente terapêutico para o tratamento do CCR.

Análise da citotoxicidade do extrato do fruto de juçara (Euterpe oleracea Mart.) do Maranhão em células malignas humanas

A juçara, Euterpe oleracea Mart., fruta indígena da Amazônia Legal, é rica em fitoquímicos com atividades anti-oxidante, antiinflamatória e anti-câncer. Este estudo tem por objetivo analisar os efeitos do extrato hidroalcoólico da casca, caroço e fruto total da juçara em diferentes linhagens de células malignas humana. Os frutos foram coletados no Parque da Juçara, localizado no Maracanã, município de São Luís, seguida da confecção da excicata que se mantém registrada no Herbário Rosa Mochel do Núcleo de Estudos Biológicos da Universidade Estadual do Maranhão. Os extratos hidroalcoólicos da casca, caroço e fruto total foram extraidos no Laboratório de Farmacologia e Psicobiologia da UERJ. As linhagens celulares utilizadas nos ensaios foram MCF-7 (adenocarcinoma de mama), CACO-2 e HT-20 (adenocarcinoma colo retal) e adenocarcinoma na mama (MDA-MB-468). As linhagens foram tratadas com 10, 20 e 40g/mL dos extratos por 24 e 48 horas e feitas às análises. Células MCF-7 controle apresentaram núcleo proeminente com nucléolos evidentes. Após tratamento com o extrato hidroalcoólico da casca da juçara, as células mostraram morfologia arredondada com retração do citoplasma. O ensaio de viabilidade com MTT ((3-(4,5-Dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide)) demonstrou uma redução na viabilidade das células. Após 48 horas, o tratamento das células com 20g/mL do extrato da casca reduziu a viabilidade sendo que o efeito citotóxico do tratamento com 40g/mL do extrato da casca foi potencializado. Células tratadas com 10g/mL do extrato do caroço de juçara apresentavam-se arredondadas com consequente redução no volume celular. A concentração 20g/mL de extrato hidroalcoólico do caroço, causou severa redução no volume das células e ocasionou o surgimento de vacúolos intracelulares. O mesmo foi observado após tratamento com 40g/mL. O tratamento com 40g/mL do extrato hidroalcoólico do fruto total, modificou drasticamente a morfologia das células MCF-7 causando vacuolização e aparente lise com perda do conteúdo citoplasmático e o ensaio da viabilidade com MTT demonstrou redução na viabilidade das células MCF-7 tratadas com 20 e 40g/mL após 24 horas de tratamento. Análises por MET (Microscopia Eletrônica de Transmissão) demonstraram o surgimento de vesículas autofágicas, cuja comprovação deu-se com a identificação da expressão da proteína LC3BII na membrana do autofagossoma pela técnica de Western Blotting. Mediante o demonstrado pelos experimentos, com as linhagens MCF-7 e MDA-MB-468, confirma-se que as frações isoladas do extrato do caroço da juçara, promove modificações celulares indicativas de autofagia a partir de 10g/mL, em 24 horas. O núcleo permaneceu íntegro, não apresentando características de núcleo apoptótico. Os dados são conclusivos para ocorrência de morte celular por autofagia em linhagem celulares de carcinoma de mama MCF-7 quando tratadas com extrato hidroalcoólico da casca, caroço e fruto total da juçara do Maranhão, agente quimiopreventivo no câncer de mama estrogênio-dependente.

Funcionalización y estudio de nanopartículas de magnetita para su aplicación en terapias de hipertermia magnética

262 p.

Sobrevida e fatores prognósticos em uma coorte hospitalar de pacientes com câncer de próstata localizado

O câncer de próstata é a neoplasia mais incidente entre os homens brasileiros. Atualmente, grande parte destes tumores é confinada à próstata no momento do diagnóstico. No entanto, muitos tumores clinicamente classificados como localizados não o são de fato, levando a indicações terapêuticas curativas não efetivas. Por outro lado, muitos pacientes com câncer sem significância clínica são tratados desnecessariamente em função da limitação prognóstica do estadiamento clínicos (pré-tratamento) de pacientes com diagnóstico histológico de adenocarcinoma de próstata localizado (estágios I e II), em coorte hospitalar composta por pacientes tratados no Instituto Nacional de Câncer, Rio de Janeiro, matriculados entre 1990 a 1999. As funções de sobrevida foram calculadas empregando-se o estimados de Kaplan-Meier tomando-se como início a data do diagnóstico histológico e como eventos os óbitos cuja causa básica foi o câncer de próstata. Para avaliação dos fatores prognósticos clínicos foram calculadas as hazard ratios (HR), com intervalos de confiança de 95%, seguindo-se o modelo de riscos proporcionais de Cox. Foram analisadas como fatores prognósticos independentes as variáveis: idade, cor, grau de instrução, data do primeiro tratamento, grau de diferenciação celular d o tumor primário biopsiado (Gleason), estadiamento clínico e PSA total pré-tratamento. O pressuposto dos riscos proporcionais foi avaliado pela análise dos resíduos de Schoenfeld e a influência de valores aberrantes pelos resíduos martingale e escore. Foram selecionados 258 pacientes pelos critérios de elegibilidade do estudo, dos quais 46 foram a óbito durante o período de seguimento. A sobrevida global foi de 88% em 5 anos e de 71% em 10 anos. Idade maior que 80 anos, classificação de Gleason maior que 6, PSA maior que 40ng/ml, estádio B2 e cor branca foram marcadores independentes de pior prognóstico. Fatores prognósticos clássicos na literatura foram úteis na estimativa do prognóstico nesta coorte hospitalar. Os resultados mostram que para pacientes diagnosticados em fases iniciais, os fatores sócio-econômico analisados, não influenciaram o prognóstico. Outros estudos devem ser conduzidos no país para investigar as diferenças no prognóstico em relação à etnia.

Avaliação da ação antitumoral in vitro da pterocarpanoquinona LQB 118 e estudo de alguns mecanismos de ação

Tem sido descrito que o acúmulo de mutações em proto-oncogenes e genes supressores de tumor contribui para o direcionamento da célula à carcinogênese. Na maioria dos casos de câncer, as células apresentam proliferação descontrolada devido a alterações na expressão e/ou mutações de ciclinas, quinases dependentes de ciclinas e/ou inibidores do ciclo celular. Os tumores sólidos figuram entre o tipo de câncer mais incidente no mundo, sendo a quimioterapia e/ou hormônio-terapia, radioterapia e cirurgia os tratamentos mais indicados para estes tipos de tumores. Entretanto, o tratamento quimioterápico apresenta diversos efeitos colaterais e muitas vezes é ineficaz. Portanto, a busca por novas moléculas capazes de conter a proliferação destas células e com baixa toxicidade para o organismo se faz necessário. Este trabalho teve por objetivo avaliar a ação antitumoral in vitro de um novo composto sintético, a pterocarpanoquinona LQB118, sobre algumas linhagens tumorais humanas de alta prevalência e estudar alguns dos seus mecanismos de ação. As linhagens tumorais estudadas neste trabalho foram os adenocarcinomas de mama (MCF7) e próstata (PC-3), e carcinoma de pulmão (A549). A citotoxicidade foi avaliada pelo ensaio do MTT e a proliferação celular pela contagem de células vivas (exclusão do corante azul de tripan) e análise do ciclo celular (citometria de fluxo). A expressão gênica foi avaliada por RT-PCR e a apoptose foi avaliada por condensação da cromatina (microscopia de fluorescência-DAPI), fragmentação de DNA (eletroforese) e marcação com anexina V (citometria de fluxo). Das linhagens tumorais testadas, a de próstata (PC3) foi a que se mostrou mais sensível ao LQB 118, e em função deste resultado, os demais experimentos foram realizados com esta linhagem tumoral. O efeito citotóxico do LQB 118 se mostrou tempo e concentração dependente. Esta substância inibiu a proliferação celular e prejudicou a progressão do ciclo celular, acumulando células nas fases S e G2/M. Buscando esclarecer os mecanismos desta ação antitumoral, demonstrou-se que o LQB 118 inibe a expressão do mRNA do fator de transcrição c-Myc e das ciclinas D1 e B1, e induz a apoptose de tais células tumorais. Em suma, o LQB 118 é capaz de inibir a proliferação das células tumorais de próstata, alterando a expressão do mRNA de alguns genes reguladores do ciclo celular, resultando em interrupção do ciclo celular e indução de apoptose, indicando este composto como um potencial candidato a futuro medicamento no tratamento do câncer de próstata.

Laurendecumallenes A-B and laurendecumenynes A-B, halogenated nonterpenoid C-15-Acetogenins from the marine red alga Laurencia decumbens

Four new halogenated nonterpenoid C-15-acetogenins, 4:7,6:13-bisepoxy-9,10-diol-1,12-dibromopentadeca-1,2-diene (1, laurendecumallene A), 4:7,6:12-bisepoxy-9,10-diol-1,13-dibromopentadeca-1,2-diene (2, laurendecumallene 13), (3Z)-6:10,7:13-bisepoxy-12-bromo-9-hydroperoxylpentadeca-3-en-1-yne (3, laurendecumenyne A), and (3Z)-6:10,9:13-bisepoxy-12-bromo-7-chloropentadeca-3-en-1-yne (4, laurendecumenyne 13), together with one known halogenated C-15-acetogenin elatenyne (5) were isolated and identified from the organic extract of the marine red alga Laurencia decumbens. Their structures and relative stereochemistry were established by means of spectroscopic analysis including UV, IR, high-resolution electrospray ionization mass spectrometry (HRESIMS), and ID and 2D NMR techniques. All these metabolites were submitted for the cytotoxic assay against tumor cell line A549 (human lung adenocarcinoma), but all of them were found inactive (IC50 > 10 mu g/mL).

Bromophenols coupled with methyl gamma-ureidobutyrate and bromophenol sulfates from the red alga Rhodomela confervoides

Four new bromophenols C-N coupled with methyl gamma-ureidobutyrate (1-4), a phenylethanol bromophenol (5), and three phenylethanol sulfate bromophenols (6-8) have been isolated from polar fractions of an ethanolic extract of the red alga Rhodomela confervoides. On the basis of spectroscopic evidence including HRMS and 2D NMR data, the structures of the new compounds were determined as methyl N'-(2,3-dibromo-4,5-dihydroxybenzyl)-gamma-ureidobutyrate (1), methyl N,N'-bis(2,3-dibromo-4,5-dihydroxybenzyl)-gamma-ureidobutyrate (2), methyl N'-[3-bromo-2-(2,3-dibromo-4,5-dihydroxybenzyl)-4,5-dihydroxybenzyl]-gamma-ureidobutyrate (3), methyl N'-(2,3-dibromo-4,5-dihydroxybenzyl)-A7-[3-bromo2-(2,3-dibromo-4,5-dihydroxybenzyl)-4,5-dihydroxybenzyl]-gamma-ureidobutyrate (4), 2,3-dibromo-4,5-dihydroxyphenylethanol (5), 2,3-dibromo-4,5-dihydroxyphenylethanol Sulfate (6), 3-bromo-4,5-dihydroxyphenylethanol sulfate (7), and 3-bromo2-(2,3-dibromo-4,5-dihydroxybenzyl)-4,5-dihydroxyphenylethanol sulfate (8). The cytotoxicity of all compounds was evaluated against several human cancer cell lines including human colon cancer (HCT-8), hepatoma (Bel7402), stomach cancer (BGC-823), lung adenocarcinoma (A549), and human ovarian cancer (A2780). Among them, the phenylethanol and the phenylethanol sulfate bromophenols (5-8) showed moderate cytotoxicity against all tested cell lines.

Cadinane Sesquiterpenes from the brown alga Dictyopteris divaricata

Seven new cadinane sesquiterpenes, (-)-(1R,6S,7S,10R)-1-hydroxycadinan-3-en-5-one (1), (+)-(1R,5S,6R,7S, 10R)-cadinan-3-ene-1,5-diol (2), (+)-(1R,5R,6R,7S,10R)-cadinan-3-ene-1,5-diol (3), (+)-(1R,5S,6R,7S,10R)-cadinan-4(11)-ene-1,5-diol (4), (+)-(1R,5R,6R,7R,10R)-cadinan-4(11)-ene-1,5,12-triol (5), (-)-(1R,4R,5S,6R,7S, 10R)-cadinan-1,4,5-triol (6), and (-)-(1R,6R,7S,10R)-11-oxocadinan-4-en-1-ol (7), together with nine known compounds were isolated from the brown alga Dictyopteris divaricata. The structures of the new natural products, as well as their absolute configuration, were established by means of spectroscopic data including IR, HRMS, 1D and 2D NMR, single-crystal X-ray diffraction, and CD. All compounds were inactive against several human cancer cell lines including lung adenocarcinoma (A549), stomach cancer (BGC-823), breast cancer (MCF-7), hepatoma (Bel7402), and colon cancer (HCT-8) cell lines.

Norsesquiterpenes from the brown alga Dictyopteris divaricata

Three bisnorsesquiterpenes (1-3) with novel carbon skeletons and a norsesquiterpene (4) have been isolated from the brown alga Dictyopteris divaricata. By means of spectroscopic data including IR, HRMS, 1D and 2D NMR techniques, single-crystal X-ray diffraction, and CD, their structures including absolute configurations were proposed as (+)-1R,6S,9R)-1-hydroxyl-6-isopropyl-9-methylbicyclo[4.3.0]non-4-en3-one (1), (-)-(1S,6S,9R)-1-hydroxyl-6-isopropyl-9-methylbicyclo[4.3.0] non-4-en-3-one (2), (+)-(5S,6R,9S)5-hydroxyl-6-isopropyl-9-methylbicyclo [4.3.01 non-1-en-3-one (3), and (-)-(1R,7S,10R)-1-hydroxy-1lnorcadinan-5-en-4-one (4). Biogenetically, the carbon skeleton of 1-3 may be derived from the co-occurring cadinane skeleton by ring contraction and loss of two carbon units, and compound 4 from the oxidation of cadinane derivatives. Compounds 1-4 were inactive (IC50 > 10 mu g/mL) against several human cancer cell lines including lung adenocarcinoma (A549), stomach cancer (BGC-823), breast cancer (MCF-7), hepatoma (Bel7402), and colon cancer (HCT-8) cell lines.

Sesquiterpenes from Laurencia similis

One new sesquiterpene, (4E)-1-bromo-5-[(1'S*, 3'R*)-3'-bromo-2',2'-dimethyl-6'-methylenecyclohexyl]-3-methylpent-4-ene-2,3-diol (1), and fifteen known sesquiterpenes, isopalisol (2), luzonensol (3), palisadin B (4), aplysistatin (5), palisadin A (6), 4-hydroxyl-palisudin C (7), 5-acetoxypalisadin B (8), 10-hydroxyaristolan-9-one (9), aristol-8-en-1-one (10), aristolan-9-en-1-one (11), aristolan-1(10)-en-9-one (12), aristolan-1( 10)-en-9-ol (13), aristolan-1(10), 8-diene (14), aristolan-1,9-diene (15) and aristofone (16), were isolated from a sample of marine red alga Laurencia similis. Their structures were established by detailed NMR spectroscopic analysis and comparison with literature data. Compounds 2-9, and 16 were isolated for the first time from this species. All these metabolites were submitted for a cytotoxicity assay against the tumor cell line BEL7402 (human liver adenocarcinoma), but all of them were found inactive (IC50 > 10 mu g/mL).

Sesquiterpenes from the red alga Laurencia tristicha

Seven new sesquiterpenes (1-7), together with seven known sesquiterpenes, aplysin (8), aplysinol (9), gossonorol (10), 7,10-epoxy-ar-bisabol-11-ol (11), 10-epi-7,10-epoxy-ar-bisabol-11-ol (12), johnstonol (13), and laurebiphenyl (14), have been isolated from the red alga Laurencia tristicha. The structures of new compounds were established as laur-11-en-2,10-diol (1), laur-11-en-10-ol (2), laur-11-en-1,10-diol (3), 4-bromo-1,10-epoxylaur-11-ene (4), cyclolauren-2-ol (5), laurentristich-4-ol (6), and ar-bisabol-9-en-7,11-diol (7) by means of spectroscopic methods including IR, HRMS, and ID and 21) NMR techniques. Compound 6 possessed a novel rearranged skeleton. All compounds were tested against several human cancer cell lines including lung adenocarcinoma (A549), stomach cancer (BGC-823), hepatoma (Bel 7402), colon cancer (HCT-8), and HELA cell lines. Laurebiphenyl (14) showed moderate cytotoxicity against all tested cell lines, with IC50 values of 1.68, 1.22, 1.91, 1.77, and 1.61 mu g/mL, respectively. Other compounds were inactive (IC50 > 10 mu g/mL).