Avaliação da atividade antimelanoma de galactomananas in vivo

Abstract

Resumo: O câncer é uma das principais causas de morte no mundo. Dentre os diversos tipos de câncer destaca-se o melanoma, uma vez que é a forma mais agressiva de câncer de pele pois possui alta capacidade metastática e baixa responsividade aos tratamentos convencionais, que além de pouco eficientes, provocam vários efeitos adversos ao paciente. Por essa razão, é interessante a busca por compostos que diminua a atividade invasiva e metastática desse tipo de câncer e que não tragam efeitos que afetam a qualidade de vida do paciente. Dentre esses compostos, os polissacarídeos classificados como galactomananas com efeitos antitumorais já foram e ainda são amplamente encontrados e descritos. Com relação a isso, são descritas atividades antitumorais através da inibição do crescimento tumoral, inibição de angiogênese, indução de apoptose, estimulação do sistema imune, inibição de galectinas e diminuição de capacidade metastática. Nesse trabalho foi utilizado dois polissacarídeos derivados da Goma Guar (Cyamopsis tetragonoloba), um parcialmente hidrolisado (GGH) e outro parcialmente hidrolisado e sulfatado (GGHS) para avaliar seu efeito imunomodulador e antimelanoma in vivo. Esses dois compostos já apresentaram efeito antimelanoma in vitro, diminuindo parâmetros de malignidade em células de melanoma murino B16-F10, como invasão, migração e capacidade clonogênica, sendo assim potenciais agentes terapêuticos para a doença. Além disso GGH é estruturalmente similar ao composto Davanat®, um produto patenteado que tem ação antitumoral e imunológica bem descrita na literatura, e o GGHS apresenta atividade anticoagulante comprovada, que, assim como outros heparinóides, tem potencial para ser utilizado em pacientes oncológicos, de modo a prevenir a trombose associada ao câncer. Face ao exposto, a análise da atividade imunomodulatória e antimelanoma in vivo de GGH e GGHS, de forma comparativa a um anticoagulante já utilizado na clínica, a heparina de baixo peso molecular (LMWH) é o principal objetivo do presente estudo. Com relação a atividade imunomodulatória observamos que tanto GGH quanto GGHS (100 ?g/m) aumentaram a expressão de marcadores com perfil M1 em macrófagos murinos derivados da medula óssea. Ainda aumentaram a produção de espécies reativas de oxigênio e de IL-6 e TNF em macrófagos murinos derivados do lavado peritoneal. Analisando linfócitos, não foi observado aumento da proliferação dessas células quando expostas aos compostos GGH e GGHS (100 ?g/m) in vitro, no entanto foi observado aumento de células CD3+ em pulmão metastático de camundongos murinos expostos aos compostos (5 mg/kg). Com relação ao volume tumoral e área de metástase experimental foi observado que apenas GGH reduziu significativamente a progressão tumoral (5 mg/kg) em relação ao grupo controle. Vale ressaltar que nenhum dos compostos apresentou alterações hematológicas e anatômicas significativas que levasse a efeitos adversos significativos ao animal. Por fim, quanto ao estudo comparativo entre GGHS (5 mg/kg) e LMWH (1 mg/kg) não houve nenhuma alteração significativa na progressão tumoral e área de metástase pulmonar. Dessa forma as galactomananas presentes nesse estudo demonstraram efeito imunomodulador e o composto GGH um efeito antitumoral em modelo in vivo de melanoma murino. Apesar de apenas GGH apresentar efeito antimelanoma in vivo, ambos os compostos têm potencial para serem utilizados como terapia coadjuvante, devido seu efeito no sistema imune.

Abstract: Cancer is one of the main causes of death in the world. Among different types of cancer, melanoma is the most aggressive type of skin cancer, as it has a high metastatic capacity and low responsiveness to conventional treatments, which cause several adverse effects. For this reason, it is interesting to search for compounds that reduce the invasive and metastatic activity of melanoma and that do not bring side effects that intervene in a patient quality of life. Among these compounds, polysaccharides classified as galactomannans with antitumor effects have been and still are widely reported. Regarding, antitumor activities are described by tracking tumor growth, tracking angiogenesis, inducing apoptosis, stimulating the immune system, increasing galectins, and decreasing metastatic capacity. In this work, two polysaccharides derived from Guar Gum (Cyamopsis tetragonoloba), one partially hydrolyzed (GGH) and the other partially hydrolyzed and sulfated (GGHS) were used to evaluate their immunomodulatory and anti-melanoma effect in vivo. These compounds have already shown an anti-melanoma effect in vitro, through the reduction of malignancy's parameters in B16-F10 murine melanoma cells, such as invasion, migration, and clonogenic capacity. In addition, GGH is structurally like Davanat® compound, a patented product that has an antitumor and immunological action well described in the literature, and GGHS has proven anticoagulant activity, which, as other heparinoids, has the potential to be used in cancer patients, to prevent cancer-associated thrombosis. Given the above, an analysis of in vivo immunomodulatory and anti-melanoma activity of GGH and GGHS, in a comparative way to an anticoagulant already used in the clinic, low molecular weight heparin (LMWH) is the main objective of this research. Regarding immunomodulatory activity, we observed that both GGH and GGHS (100 µg/mL) increased the expression of M1 markers in murine macrophages. It also increased the production of reactive oxygen species and IL-6 and TNF in murine macrophages. Analyzing lymphocytes, compounds did not alter proliferation profile (100 µg/mL) in vitro, however, an increase in CD3+ cells was observed in mice's metastatic lung exposed to GGH and GGHS (5 mg/kg). Regarding tumor volume and experimental metastasis area, it was observed that only GGH significantly interrupted tumor progression (5 mg/kg) compared to the control group. It is noteworthy that none of the compounds showed hematological and anatomical changes that lead to adverse effects on the animal. Finally, regarding the comparative study between GGHS (5 mg/kg) and LMWH (1 mg/kg) there was no significant change in tumor progression and lung metastasis area. Thus, the galactomannans present in this study demonstrated an immunomodulatory effect, and the GGH compound had an antitumor effect on murine melanoma in vivo. Although only GGH has an anti-melanoma effect in vivo, both compounds have the potential to be used as adjuvant therapy due to their effect on the immune system.