Efeitos antitumorais do L-Carvone sobre câncer de mama in vivo e in vitro

Abstract

Resumo: A disseminação metastática de tumores de um local primário para outros órgãos é a responsável por 90% das mortes entre pacientes oncológicos. A escassez de tratamentos eficientes para este estágio da doença leva às diversas pesquisas na busca de agentes com potencial antimetastático e que tenham menores efeitos colaterais. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial antitumoral do monoterpeno L-carvone no câncer de mama in vitro utilizando as linhagens tumorais MCF7 e MDAMB-231; e in vivo utilizando o modelo tumoral de mama murinho de Ehrlich. In vitro, o tratamento com o composto reduziu a viabilidade celular concentração e tempo-depende, com IC50 de 670,8 nM para a MCF7 e 550,2 nM para a MDAMB-231. As células expostas a 100 nM de L-carvone por 48 horas apresentaram menor capacidade de adesão ao colágeno e à fibronectina, principalmente através da regulação negativa de integrina ?1 e da inibição da ativação da quinase de adesão focal (FAK), evidenciado por imunofluorescência e western blotting. O tratamento também mostrou a diminuição da invasão nas células em relação aos controles, estando esse efeito relacionado a diminuição da expressão gênica, proteica e atividade da metaloproteinase de matriz 2 (MMP-2). In vivo, o L-carvone (25 mg/kg) diminuiu significativamente o crescimento do tumor e a combinação do monoterpeno com metotrexato (MTX) potencializou a eficiência do quimioterápico. A análise histológica dos tumores evidenciou aumento da necrose no grupo L-carvone, mas não nos grupos MTX e combinação, indicando um possível efeito sobre a angiogênese tumoral, que foi confirmada in vitro através da quantificação de fator de crescimento vascular endotelial (VEGF) e imunodetecção do fator induzido por hipóxia 1 (HIF-1?), indicando a inibição da via pró-angiogênica. Portanto, esses resultados sugerem o L-carvone como possível adjuvante no tratamento do câncer através da modulação de diversos processos relacionados a metástase.

Abstract: Metastatic spread of tumors from a primary site to other organs accounts for 90% of deaths among cancer patients. The scarcity of efficient treatments for this stage of the disease leads to several researches looking for agents with anti-metastatic potential and that have less side effects to normal cells. The aim of this study was to evaluate the antitumor potential of the natural monoterpene L-carvone against breast cancer in vitro and in vivo. In vitro, the treatment of MCF7 and MDAMB-231 breast tumor cell lines with the compound reduced the cells viability in a concentration and time-dependent manner, with an IC50 of 670.8 nM for MCF7 and 550.2 nM for MDAMB-231. Cells exposed to 100 nM L-carvone for 48 hours were less able to adhere to collagen and fibronectin, mainly by the down-regulation of ?1 integrin and the inhibition of focal adhesion kinase (FAK) activation, evidenced by immunofluorescence and western blot. Treatments with L-carvone also lead to a reduction in cell invasion compared to control, and this effect was related to decreased matrix metalloproteinase 2 (MMP-2) gene expression, protein expression and activity. In vivo, L-carvone (25 mg/kg) significantly decreased Ehrlich tumor growth and the combination of this monoterpene with methotrexate (MTX) enhanced the efficiency of chemotherapy. Histological analysis of tumors showed increased necrosis in the L-carvone group, but not in the MTX and combination groups, indicating a possible effect on tumor angiogenesis, which was confirmed in vitro by quantification of vascular endothelial growth factor (VEGF) and immunodetection of hypoxia-induced factor 1 (HIF-1?), indicating the inhibition of the pro-angiogenic pathway. Therefore, these results suggest L-carvone as a possible adjuvant in cancer treatment through the modulation of several metastasis-related processes.