pmid: "22300613"
title: "Influência dos polifenóis de frutas vermelhas na sinalização de receptores e nas vias de morte celular: implicações para a prevenção do câncer de mama."
authors: "Aiyer HS, Warri AM, Woode DR, Hilakivi-Clarke L, Clarke R"
journal: "Journal of agricultural and food chemistry"
pubdate: "2012 Jun 13"
doi: "10.1021/jf204084f"
source: "PMC Full Text"
Influência dos polifenóis de frutas vermelhas na sinalização de receptores e nas vias de morte celular: implicações para a prevenção do câncer de mama.
Autores
Aiyer HS, Warri AM, Woode DR, Hilakivi-Clarke L, Clarke R
Periodico
Journal of agricultural and food chemistry (2012 Jun 13)
Conteudo
Influência dos Polifenóis de Frutas Vermelhas na Sinalização de Receptores e nas Vias de Morte Celular: Implicações para a Prevenção do Câncer de Mama
O câncer de mama é o câncer mais comumente diagnosticado entre as mulheres em todo o mundo. Muitas mulheres se tornaram mais conscientes dos benefícios de aumentar o consumo de frutas, como parte de um estilo de vida saudável, para a prevenção do câncer. Os mecanismos pelos quais as frutas, incluindo frutas vermelhas, previnem o câncer de mama podem ser parcialmente explicados explorando suas interações com vias conhecidas por influenciar a proliferação celular e a evasão da morte celular. Duas vias receptoras - o receptor de estrogênio (RE) e os receptores de tirosina quinase, especialmente a família do receptor do fator de crescimento epidérmico (EGFR) - são impulsionadoras da proliferação celular e desempenham um papel significativo no desenvolvimento do câncer de mama primário e recorrente. Há fortes evidências que mostram que vários fitoquímicos presentes em frutas vermelhas, como cianidina, delfinidina, quercetina, kaempferol, ácido elágico, resveratrol e pterostilbeno, interagem e alteram os efeitos dessas vias. Além disso, eles também induzem a morte celular (apoptose e autofagia) por meio de sua influência na sinalização de quinases. Nesta revisão, resumimos dados in vitro sobre a interação dos polifenóis de frutas vermelhas com os receptores específicos e os mecanismos pelos quais eles induzem a morte celular. Além disso, também apresentamos dados in vivo de prevenção do câncer de mama primário por compostos individuais e frutas vermelhas inteiras. Finalmente, apresentamos um possível papel para as frutas vermelhas e seus compostos na prevenção do câncer de mama e nossa perspectiva sobre as áreas que necessitam de mais pesquisas.
Introdução
O desenvolvimento e a metástase do câncer é um processo de múltiplas etapas e resultado da disfunção de várias características regulatórias que mantêm as células sob controle. Embora a alimentação não tenha sido proposta como cura para o câncer, existem várias linhas de evidência para acreditar que componentes dos alimentos podem afetar o desenvolvimento do câncer tanto de maneiras benéficas quanto prejudiciais. A razão é a intensa interação dos componentes alimentares com as células em diferentes estágios durante o desenvolvimento do câncer. O desenvolvimento do câncer de mama segue essa regra também. Mudanças saudáveis no estilo de vida, incluindo uma dieta melhor, podem prevenir até 40% dos cânceres de mama. Aumentar o consumo de frutas e vegetais é uma parte de uma modificação dietética saudável. As bagas contêm fitoquímicos que demonstraram interferir, de forma benéfica, em múltiplas vias ligadas ao desenvolvimento do câncer. Esses compostos são biodisponíveis e podem potencializar os efeitos uns dos outros. Além disso, têm bom sabor, fazem parte do repertório culinário ocidental, são cultivadas localmente e estão disponíveis durante todo o ano em variedades frescas ou congeladas. Também têm presença constante na mídia, levando a uma maior conscientização sobre seus efeitos entre os consumidores. Um estudo recente relata que há uma alta correlação entre o aumento do consumo de frutas e vegetais em sobreviventes de câncer que buscam ativamente informações de saúde na mídia. Assim, pode-se fazer um caso geral para o estudo das bagas, como frutas, na prevenção do câncer. Um caso particular pode ser feito para o câncer de mama, porque as mulheres formam uma grande parte dos consumidores de mídia e são mais propensas a mudar seu comportamento alimentar com base nessas informações. Um dos objetivos desta revisão é apresentar à comunidade científica as evidências disponíveis sobre os benefícios das bagas para a prevenção do câncer de mama.
Os benefícios das frutas vermelhas para a saúde têm sido atribuídos principalmente aos seus efeitos antioxidantes. Embora isso seja um importante contribuinte, os fitoquímicos das frutas vermelhas também interagem com outras vias, especialmente a sinalização de receptores. Nesta revisão, focamos em duas vias de sinalização de receptores que desempenham papéis-chave no desenvolvimento do câncer de mama – receptor de estrogênio (ER) e receptor de tirosina quinase (TKR). Essas duas vias são importantes para conferir potencial proliferativo às células do câncer de mama e permitir a evasão da morte celular. Os fitoquímicos das frutas vermelhas podem interferir tanto na sinalização de ER quanto de TKR. Eles também podem induzir morte celular apoptótica e/ou autofágica ao modular a sinalização de quinases, que também está envolvida na intercomunicação entre as vias de ER e TKR. Avaliamos os dados in vitro disponíveis na literatura para essas modulações e os aplicamos à prevenção do câncer de mama. O mecanismo pelo qual compostos bem estudados, como resveratrol e quercetina, induzem a morte celular em linhagens celulares de câncer de mama está disponível. Mas há falta de tais informações para compostos como cianidina, delfinidina e pterostilbeno. Como existe uma generalidade entre várias linhagens celulares sobre como um fitoquímico induz a morte celular, apresentamos dados mecanísticos gerados em outras linhagens celulares para estes últimos. No entanto, enfatizamos a importância de confirmar esses dados em linhagens celulares específicas do câncer de mama. Também apresentamos os dados in vivo disponíveis de modelos animais existentes de câncer de mama. Por fim, oferecemos uma perspectiva sobre como frutas vermelhas inteiras e seus compostos podem ser usados para a prevenção do câncer de mama primário e recorrente e as áreas de pesquisa que precisam ser exploradas mais a fundo.
Ingestão estimada e níveis plasmáticos de polifenóis de frutas vermelhas
Começamos discutindo as bagas comumente consumidas, as diferentes classes de polifenóis presentes nelas e as concentrações plasmáticas típicas desses fitoquímicos. É útil compreender os níveis fisiológicos que podem ser alcançados por administração oral para contrastá-los com aqueles em estudos in vitro que tendem a usar doses supra-fisiológicas. As bagas mais comumente consumidas na dieta americana são amora-preta, mirtilo, cranberry, framboesa, incluindo framboesa-preta e morango. Embora sejam boas fontes de micronutrientes como vitamina C e selênio, são fontes mais ricas de polifenóis. As bagas variam muito em sua composição química, que é afetada por variações agrícolas e geográficas, bem como pela espécie. Em vez de focar em um único tipo de baga ou um único polifenol, esta revisão avaliará vários polifenóis tipicamente encontrados nas bagas mais comumente consumidas. Consideraremos cinco classes de polifenóis — antocianinas, flavonóis, taninos, estilbenos e lignanas, predominantemente encontrados em bagas (Figura 1). Destes, as antocianinas são as mais ubíquas e os principais flavonoides responsáveis por suas cores vibrantes. A Tabela 1 lista os vários polifenóis frequentemente encontrados em bagas comumente consumidas, suas principais fontes de bagas e os níveis estimados de consumo na população dos EUA.
A abundância relativa de vários polifenóis presentes em frutas vermelhas é da ordem antocianinas > proantocianinas > elagitaninos > flavonóis > lignanas > estilbenos (Tabela 1). No entanto, a ingestão relativa na população dos EUA é proantocianinas > flavonóis > antocianinas > elagitaninos > estilbenos/lignanas (Tabela 1). Isso reflete as contribuições de outras fontes alimentares para a ingestão. Embora as proantocianinas sejam consumidas em maior quantidade, elas são menos biodisponíveis que as antocianinas. Isso se reflete nos níveis plasmáticos máximos observados para antocianidinas (115 nM) versus proantocianidinas (40 nM). A ingestão média de antocianinas é de 12,5 mg/pessoa/dia, enquanto a de proantocianinas é de 57 mg/pessoa/dia. Devido à biodisponibilidade limitada e à ampla depuração/metabolismo no corpo, as concentrações plasmáticas típicas desses compostos ocorrem na faixa nanomolar. No entanto, faixas micromolares baixas foram relatadas para resveratrol, quercetina e enterolactona (Tabela 1). Esses níveis micromolares foram alcançados pela alimentação com alimentos que não sejam frutas vermelhas. Tanto os metabólitos intestinais (gástricos, intestinais e do cólon) quanto os hepáticos desses compostos desempenham um papel significativo na mediação dos efeitos fisiológicos desses compostos. O importante papel dos metabólitos é brevemente discutido adiante. Deve-se ter em mente que, embora compostos individuais possam afetar uma via de uma maneira, a presença de vários polifenóis juntos pode alterar esses efeitos. Nesta revisão, optamos por focar em um grupo seleto de polifenóis e seus metabólitos, quando aplicável, com base na abundância do polifenol em frutas vermelhas (ácido elágico, antocianidinas) ou nos dados disponíveis sobre sua interação com as vias de sinalização celular mencionadas (resveratrol, quercetina e lignanas).
Vias receptoras que desempenham um papel fundamental no desenvolvimento do câncer de mama
O desenvolvimento de neoplasias primárias e secundárias é um processo altamente complexo que envolve múltiplas vias e comunicação bidirecional entre elas. Nesta seção, discutimos as alterações em duas vias de sinalização celular conhecidas por desempenhar um papel tanto no câncer primário quanto no câncer secundário adquirido resistente a antiestrógenos (AE). Essas são as vias do Receptor de Estrogênio (ER) e do Receptor de Tirosina Quinase (TKR). A sinalização por quinases, o conector-chave dessas vias, também é discutida. O efeito de fitoquímicos individuais de frutas vermelhas, extratos de frutas vermelhas e frutas vermelhas inteiras em células cancerígenas mediado por essas vias é resumido. Os mecanismos pelos quais moléculas dessas vias podem influenciar o desenvolvimento do câncer incluem, mas não se limitam a, alterações na expressão, atividade, regulação por moléculas a montante e a jusante, fosforilação e modificações epigenéticas.
Papel da sinalização do Receptor de Estrogênio (ER) nas células do câncer de mama
Os receptores de estrogênio (RE) são fundamentais para o desenvolvimento da glândula mamária normal, bem como para os cânceres de mama primários e secundários. A ação dos RE no epitélio mamário pode ser classificada em dois tipos: sinalização esteroide iniciada no núcleo (NISS) – ação clássica via elementos de resposta ao estrogênio (ERE) e ação não clássica via AP-1, SP1 e outros fatores de transcrição; e sinalização esteroide iniciada na membrana (MISS) (Figura 2). A complexidade de como a expressão e a sinalização dos RE afetam a carcinogênese está resumida na Tabela 2 e revisada em. Na glândula mamária normal, as células RE-positivas são menos numerosas e não proliferam; em vez disso, produzem fatores de crescimento parácrinos que sinalizam proliferação em células adjacentes (Revisado em. Durante a neoplasia RE+ primária, muitas células em proliferação são RE+ e possivelmente convertem a sinalização parácrina em autócrina de crescimento. Mais de 70% dos tumores de mama diagnosticados são RE+. O status RE+ é um critério diagnóstico fundamental para a escolha do tratamento com AE ou inibidor da aromatase (IA) em pacientes. Muitos tumores tratados com AE mantêm sua expressão de RE durante a recorrência, mas a sinalização pela via do RE é alterada nesses tumores resistentes. Assim, fica claro que direcionar essa via usando polifenóis de frutas vermelhas pode afetar o desenvolvimento tanto de cânceres primários quanto secundários.
Efeito dos polifenóis de frutas vermelhas nos RE.
Vários fitoquímicos de frutas vermelhas interagem com o RE, a Tabela 3 resume essas interações. Atualmente, é aceito que o REα desempenha um papel pró-proliferativo e está envolvido nas ações de promoção do crescimento, enquanto o REβ pode neutralizar seus efeitos. A maioria dos polifenóis da dieta liga-se a esses receptores com afinidade de 100 a 1000 vezes menor que o estrogênio. Os estudos apresentados na Tabela 3 foram realizados usando ensaios de ligação direta ao ligante ou ensaios de repórter ERE, que medem a capacidade dos fitoquímicos de se ligar ao REα ou β e causar efeitos a jusante. Os polifenóis não se ligam com igual avidez a ambos os receptores e frequentemente mostram preferência por um ou outro. Em ensaios de ligação ao ligante, a quercetina e o kaempferol têm maior afinidade pelo REβ, enquanto o resveratrol e a enterolactona têm maior afinidade pelo REα. Em células de câncer de mama, as antocianidinas – cianidina, delfinidina e pelargonidina – ligam-se aos REs e reduzem significativamente a expressão de luciferase ERE induzida por 17β-estradiol (E2), agindo como um antiestrogênio. No entanto, não foi relatado se elas se ligam preferencialmente ao REα ou β. Em células HeLa transfectadas com REα ou β, o ácido elágico atua como um estrogênio em células transfectadas com REα, mas como um antiestrogênio em células com REβ. Em células MCF-7, os metabólitos do ácido elágico – urolitinas A e B – ligam-se avidamente ao REα e β, respectivamente. Isso sugere que o efeito do ácido elágico no tecido pode depender do tipo de RE predominantemente expresso e também do metabólito gerado. Muitos desses fitoquímicos são agonistas do RE, pois podem induzir a proliferação celular em células MCF-7 na ausência de E2. No entanto, na presença de E2, eles antagonizam a ação do E2, atuando assim como antiestrogênios. Nesses estudos in vitro, a dose utilizada pode ter um efeito específico no resultado. Por exemplo, se um determinado polifenol for usado em uma concentração muito alta em cultura, ele pode simplesmente competir pelo receptor e deslocar o E2, o ligante natural, resultando em uma atividade antiestrogênica. Quercetina, kaempferol e resveratrol mostram efeitos bifásicos distintos dependentes da dose (Tabela 3). Postulou-se que, como esses compostos se ligam ao REβ com maior afinidade do que ao REα, seus efeitos de retardo do crescimento são mediados pelo REβ. No entanto, a quercetina estimula a proliferação de células MCF-7 a 10 μM, enquanto a inibe significativamente a 100 μM, apoiando nossa teoria de deslocamento dependente da dose do ligante natural.
Há evidências que sugerem que muitos desses fitoquímicos atuam como moduladores seletivos do receptor de estrogênio (SERM), semelhantes ao tamoxifeno (TAM) e ao seu metabólito ativo 4-hidroxi tamoxifeno (4-OHT). O TAM/4-OHT pode atuar como agonista na ausência de E2 e como antagonista na sua presença. Além disso, de forma semelhante ao 4-OHT, esses compostos se ligam ao ERβ com maior afinidade do que ao ERα. Adicionalmente, vários fitoquímicos de frutas vermelhas podem atuar como agonistas puros em tipos celulares diferentes das células epiteliais mamárias. Muitos estudos bloquearam a atividade do RE usando 4-OHT ou ICI 182.780 (ICI; um AE degradador do RE) para mostrar que o efeito desses fitoquímicos é mediado pelo RE. No entanto, os dados sobre se esses compostos antagonizam, sinergizam ou potencializam os efeitos dos AE em células de câncer de mama são muito limitados. Nossos dados preliminares mostram que a elagitanina-punicalagina e o ácido elágico causam citotoxicidade sinérgica em combinação com níveis subtóxicos de 4-OHT e ICI em células MCF-7 (Woode e Aiyer, dados não publicados). Não temos conhecimento de tais informações para outros compostos de frutas vermelhas ou seus respectivos metabólitos.
Os correuladores são moléculas que potencializam (coativadores) ou reprimem (corepressores) a atividade transcricional dos receptores esteroides. Muito poucos dados estão disponíveis sobre se os polifenóis modulam o recrutamento seletivo de correuladores para o ERα ou β. Pode-se inferir de Klinge et al. que a ação estrogênica do resveratrol requer o recrutamento de correuladores, uma vez que o resveratrol não consegue elicitar uma resposta em um sistema de expressão em leveduras, mas mostra uma ativação dose-dependente do ERβ em células de mamíferos. De fato, o resveratrol recruta diferencialmente os coativadores do RE SRC-1 e GRIP-1 para ERα ou β, dependendo da dose utilizada. Em uma dose de 1–10 μM, ele recruta preferencialmente SRC-1 para ERβ. Esse efeito não é observado em 100 μM, dose na qual ele não recruta nenhum coativador para ERα ou β. Nessa dose, ele simplesmente atua como antagonista do RE. Tais resultados ressaltam a importância do uso de concentrações fisiológicas em cultura para obter insights mecanísticos. Independentemente disso, o efeito dos polifenóis de frutas vermelhas no recrutamento diferencial de correuladores para o RE é uma área que ainda necessita de muita pesquisa.
O efeito dos polifenóis de frutas vermelhas na sinalização do RE é a soma de vários mecanismos, como interação direta com o receptor, especificidade pela isoforma do receptor (α ou β), competição com o ligante pela ligação ao receptor e recrutamento diferencial de correuladores. O mecanismo provavelmente varia dependendo do tipo celular, da dose e do polifenol envolvido. Considerando que agentes farmacêuticos utilizados na terapia endócrina do câncer de mama, como TAM e ICI, frequentemente utilizam mecanismos semelhantes, é importante estudar a interação fármaco-nutriente e como isso pode afetar o desfecho do tratamento.
Papel da sinalização do Receptor de Fator de Crescimento (GFR) no câncer de mama
Fatores de crescimento de membrana são ativados por ligantes extracelulares e ativam alvos através da fosforilação de quinases a montante, o que então leva à ativação de fatores de transcrição a jusante. Uma de suas funções durante o desenvolvimento normal é estimular a proliferação celular em resposta a fatores de crescimento externos. No câncer de mama, os receptores de fatores de crescimento (RFC) tornam-se hiperativados via amplificação gênica, translocação cromossômica e mutações, levando a uma estimulação constante da proliferação celular. Embora muitos membros da sinalização de RFC afetem a tumorigênese mamária, a família do receptor do fator de crescimento epidérmico (EGFR) em particular é discutida aqui. A família EGFR consiste em- EGFR (ErbB1), HER2/ErbB2, HER3/ErbB3 e HER4/ErbB4 e a ativação de alvos a jusante depende da dimerização de quaisquer dois membros da família em resposta à ligação do ligante. A expressão de EGFR é aumentada em 30–60% dos cânceres de mama triplo-negativos (ER−, PR− e HER2-negativo). A sinalização de fatores de crescimento induz a ativação não genômica da via do ER pela fosforilação tanto do ER quanto de seus cofatores. Essa interação cruzada entre as vias de RFC e ER, facilitada pela cascata de sinalização de quinases, acredita-se desempenhar um papel importante na conferência de resistência ao TAM. A inibição dessa interação cruzada usando o inibidor de EGFR Gefitinibe, abole o efeito estimulatório do TAM em células superexpressando HER2.
Efeito dos polifenóis de frutas vermelhas na sinalização de RFC
Os polifenóis de frutas vermelhas inibem a atividade da tirosina quinase do EGFR e HER2, levando à redução da autofosforilação, uma etapa chave na ativação do receptor (Tabela 4). A inibição dessa etapa leva à redução da fosforilação de várias quinases, como a Fosfatidilinositol-3-fosfato Quinase/Proteína Quinase B (PI3K/AKT) e a Quinase Regulada por Sinal Extracelular (ERK)/Proteína Quinase Ativada por Mitógeno (MAPK). A Tabela 4 resume o efeito de vários polifenóis de frutas vermelhas sobre EGFR, HER2 e seus alvos downstream. Os polifenóis podem interferir na ação dos TKRs por dois mecanismos possíveis: inibindo a atividade da tirosina quinase e prevenindo a dimerização entre os vários membros da família EGFR. Há evidências claras de que muitos polifenóis de frutas vermelhas inibem a atividade da tirosina quinase do EGFR e HER2 purificados da membrana celular. Isso também ocorre em células intactas, embora em doses consideravelmente mais altas (Tabela 4). No entanto, não se sabe se esses polifenóis inibem a dimerização dos GFRs. Em um estudo bem delineado, Weinstein e colaboradores mostram que o polifenol do chá verde epigalocatequina galato (EGCG) e o extrato polifenon E podem inibir a dimerização induzida por EGF do EGFR em células HT29, através da desorganização da ordem lipídica na membrana plasmática. Eles também descobriram que a cianidina e a delfinidina (50μM) não causam desorganização da ordem lipídica, mas seu efeito na dimerização do EGFR não foi testado. Os autores relatam tempos de exposição de 5 a 30 min. Assim, não está claro se a incorporação do EGCG na membrana plasmática desempenha algum papel nos efeitos observados. Em um estudo separado, foi demonstrado que as antocianinas do sabugueiro são incorporadas na membrana plasmática de células endoteliais após 4h. Seria interessante explorar se os polifenóis de frutas vermelhas inibem a dimerização e a subsequente ativação dos TKRs, seja pela sua capacidade de se incorporar na membrana celular ou por ligação direta aos receptores.
Muitos estudos apresentados na Tabela 4 foram conduzidos em linhagens celulares que superexpressam EGFR ou HER2, com ou sem ER. No entanto, a interação cruzada entre a ativação do EGFR e a fosforilação do ER raramente foi explorada nesses estudos. Com relação ao co-tratamento com TAM, não se sabe se algum dos compostos de frutas vermelhas selecionados potencializa ou inibe seletivamente seus efeitos e como isso pode afetar o desenvolvimento de resistência ao TAM. O co-tratamento de células BT474 ou SKBR com delfinidina (6–24μg/ml) reduz significativamente o efeito dos inibidores de HER2 Herceptina e Lapatinibe. Embora os autores relatem inibição significativa da sinalização de HER2 nessas células, eles não mencionam se a delfinidina realmente se liga ao receptor HER2. Portanto, só se pode especular que a eficácia reduzida dos medicamentos se deve à ligação do receptor HER2 pela delfinidina, mas o mecanismo exato é desconhecido.
Está claro que muitos polifenóis de frutas vermelhas podem inibir o componente de sinalização da tirosina quinase da família EGFR de TKRs. A ativação constitutiva de TKR e a subsequente ativação de ER por fosforilação estão envolvidas no desenvolvimento de tumores recorrentes resistentes ao TAM. No entanto, sabe-se muito pouco sobre se a presença de um ou mais polifenóis pode inibir o desenvolvimento de resistência ao TAM e se seu efeito na via EGFR/HER2 desempenha um papel significativo nisso. Mais pesquisas são necessárias para entender os mecanismos pelos quais os polifenóis de frutas vermelhas afetam a via EGFR/HER2 e sua interação com a sinalização de ER, tanto na presença quanto na ausência de TAM.
Evasão dos mecanismos de morte celular no câncer de mama
A morte celular programada em células cancerosas pode ser classificada em pelo menos três: apoptose, autofagia e necroptose. Elas desempenham papéis importantes e definidos no desenvolvimento normal durante o alongamento ductal, o desenvolvimento alveolar e especialmente durante a involução pós-lactacional da glândula mamária. O equilíbrio entre sobrevivência e morte nas células epiteliais mamárias é determinado pela indução de um ou mais desses mecanismos por várias moléculas sinalizadoras (Figura 2). Os dois mecanismos relacionados ao desenvolvimento do câncer de mama – apoptose e autofagia – são discutidos aqui. Enquanto a apoptose tem sido amplamente estudada, a autofagia é um campo relativamente novo, cuja possível correlação está sendo explorada mais a fundo. No câncer de mama primário, as células cancerosas evitam a apoptose para sobreviver. A resistência à apoptose causada pelo aumento da expressão de moléculas antiapoptóticas e/ou pela redução da expressão de moléculas pró-apoptóticas é frequentemente observada no câncer de mama. A indução da apoptose por um medicamento leva à redução da sobrevivência celular e do crescimento tumoral. A autofagia é um mecanismo tanto de sobrevivência quanto de morte celular, e seu papel e regulação são de grande interesse. O gene Beclin 1 (BECN1), um mediador da autofagia, é deletado em 50% dos tumores de mama. Em células de câncer de mama primário resistentes à apoptose, a indução da autofagia resulta em morte celular, e o knockout heterozigoto do gene BECN1 leva à aceleração da malignidade. Por outro lado, estudos recentes apontam para um papel da autofagia na resistência ao AE, onde a inibição da autofagia leva à sensibilização de células resistentes ao AE e subsequente morte celular. Assim, a autofagia pode desempenhar um papel duplo, e se a indução da autofagia é pró ou anticancerígena depende do contexto celular e do estágio do desenvolvimento do câncer.
As cinases atuam como conectores da sinalização upstream para fatores de transcrição downstream e são centrais na modulação dos efeitos de fatores de crescimento, hormônios e citocinas no epitélio mamário. Elas são peças-chave na determinação da decisão da célula de viver ou morrer. As vias ERK/MAPK e PI3K/AKT desempenham um papel importante na ligação entre a sinalização do GFR e do ER−. A sinalização das cinases é significativamente alterada durante o desenvolvimento do câncer de mama, e sua inibição pode reduzir o crescimento de células cancerígenas. Em última análise, as cinases convergem para reguladores-chave da transcrição, Jun/Fos para a MAPK e mTOR para a PI3K (Figura 2). A função dos reguladores da transcrição em uma célula cancerígena é superar o crescimento autolimitante e evadir a morte celular. A evasão da apoptose pelo aumento da expressão de moléculas anti-apoptóticas/pró-proliferativas (por exemplo, BCL2, BCLxl, BCLw, Ciclinas A, B, D) e a regulação negativa de moléculas pró-apoptóticas/anti-proliferativas (BAD, BAX, BIK, p53) é comumente observada em células cancerígenas.
Efeito das polifenóis de bagas na morte celular
Se o objetivo da célula cancerígena é evitar mecanismos de morte celular, então o objetivo de um agente quimiopreventivo é impor esses mecanismos. Os dados resumidos na Tabela 5 sugerem que muitos compostos de frutas vermelhas podem induzir tanto apoptose quanto autofagia. Embora nem todos os estudos tenham sido realizados em células de câncer de mama, o objetivo desta seção é destacar os mecanismos pelos quais os compostos de frutas vermelhas causam morte celular. Como a morte celular autofágica não foi extensivamente estudada para os polifenóis selecionados de frutas vermelhas em células de câncer de mama, são apresentadas evidências de outras linhagens celulares. Vários mecanismos foram propostos em relação ao efeito apoptótico desses compostos, enquanto a geração de EROs foi sugerida para compostos como delfinidina, kaempferol e resveratrol; a apoptose dependente de caspase e p53 pode ser induzida por outros compostos (Tabela 5). Independentemente dos mecanismos pelos quais esses compostos induzem a morte celular, a sinalização de quinases está envolvida na maioria dos casos, exceto para cianidina e quercetina (Tabela 5). Embora um mecanismo provável seja a inibição de TKRs e a subsequente fosforilação de quinases a jusante (Tabela 3), parece que em alguns casos o oposto é verdadeiro. Por exemplo, a apoptose induzida por delfinidina em células HepG2 envolve aumento de p-JNK; e resveratrol e kaempferol induzem apoptose em células de câncer de mama por ativação sustentada de ERK1/2. Compostos de frutas vermelhas também induzem autofagia por diferentes mecanismos (Tabela 5). Células resistentes a AE podem utilizar a autofagia como um mecanismo de sobrevivência celular. Feng et al. mostram que, embora a delfinidina não tenha efeito sobre células HCC em 24 horas, a indução sustentada de autofagia resulta, em última análise, em redução da sobrevivência celular em 120 horas. Pterostilbeno, um estilbeno de mirtilo, induz tanto apoptose quanto autofagia em células de câncer de bexiga resistentes a medicamentos. Uma vez que a utilização da autofagia para a sobrevivência celular é altamente dependente do contexto celular, é imperativo explorar os efeitos dos compostos de frutas vermelhas na autofagia e como a interação afeta o desenvolvimento de resistência a medicamentos em células de câncer de mama.
Limitações dos modelos in vitro para estudar a prevenção do câncer de mama
Os modelos in vitro disponíveis para estudar o câncer de mama geralmente consistem em linhagens de células cancerígenas derivadas de tumores de origens variadas e mantidas em cultura continuamente. Embora esses modelos sejam úteis para descrever os mecanismos moleculares do câncer de mama e na descoberta de medicamentos usados para atingir eficazmente vias específicas, eles são insuficientes quando se trata de estudar a prevenção do câncer. A razão é que as linhagens de células cancerígenas já estão transformadas e, portanto, não representam uma população típica para “prevenção primária”. Células normais imortalizadas podem ser cultivadas com concentrações fisiológicas de polifenóis por várias passagens e depois testadas quanto à transformação após desafio com um carcinógeno. Embora isso simule a prevenção primária, deve-se ter em mente que mesmo essas células “normais” alteraram seu comportamento molecular para se adaptar às condições de cultura e, portanto, são substitutos pobres para imitar a natureza real do epitélio mamário em desenvolvimento. Estudos in vitro também não levam em conta a interação entre vários tipos celulares na mama. Várias culturas 3-D têm sido usadas para imitar as interações estroma-epiteliais. No entanto, não temos conhecimento de nenhum estudo que tenha usado uma cultura 3-D para estudar polifenóis de bagas.
Outra limitação de muitos estudos in vitro relatados é o uso de concentrações de compostos puros na faixa micromolar (Tabelas 3–5). No entanto, é claro que as concentrações plasmáticas reais de muitos desses agentes estão na faixa nanomolar (Tabela 1). Assim, as doses utilizadas nesses estudos limitam amplamente sua utilidade no contexto translacional. O paradigma principal da pesquisa com compostos bioativos tem sido encontrar agentes que “matam” células cancerígenas, independentemente da concentração em que isso ocorre. É fácil entender que matar uma célula cancerígena não é o mesmo que prevenir o desenvolvimento do câncer. No entanto, esse conceito falho tem frequentemente apoiado o uso de altas concentrações in vitro. Além disso, devido à sua natureza relativamente não tóxica, a dose máxima tolerada (DMT) para muitos bioativos alimentares é alta em roedores. Isso, por sua vez, apoiou o uso de altas doses de um composto purificado, em vez de uma fonte alimentar natural, em modelos animais. O ápice desse paradigma é evidente no resultado clínico do estudo ATBC, no qual doses suprafisiológicas de vitaminas A (30 mg) e E (25.000 UI) causaram um aumento na incidência de câncer de pulmão em uma população de risco. Isso levou a uma reconsideração crítica de nossa abordagem à pesquisa de alimentos e componentes alimentares. Assim, atualmente há uma maior conscientização entre os cientistas para usar concentrações mais fisiologicamente relevantes e uma apreciação pela sinergia entre os componentes alimentares, bem como os efeitos de uma matriz alimentar.
Extratos de frutas vermelhas formam um sistema intermediário entre testar compostos individuais de frutas vermelhas in vitro e frutas vermelhas inteiras in vivo. Tipicamente, extratos alcoólicos enriquecidos em polifenóis de frutas vermelhas foram testados em várias linhagens de células cancerígenas para avaliar seus efeitos na redução da proliferação celular. O IC50 para esses extratos em várias linhagens celulares varia de 27μg/ml a 4 mg/ml. Estudos mostram que os extratos reduzem a proliferação celular usando mecanismos de ação semelhantes aos compostos puros, mas em uma concentração muito menor. Os extratos também podem explicar a ação sinérgica de diferentes compostos presentes na matriz alimentar. Seeram et al. mostram que extratos e sucos de frutas alcançam efeitos antiproliferativos significativamente maiores em várias células cancerígenas do que quando seus componentes individuais são utilizados.
Efeito dos metabólitos na atividade biológica das frutas vermelhas
A complexidade do estudo dos fitoquímicos das frutas vermelhas é ainda mais aumentada pela presença de muitos metabólitos. O metabolismo dos polifenóis desempenha um papel importante em sua biodisponibilidade. Além disso, os metabólitos do intestino (gástrico, intestinal e colônico) e do fígado afetam a eficácia desses compostos in vivo. Metabólitos intestinais do ácido elágico - urolitinas A e B, interagem com a sinalização do RE de maneiras muito diferentes (Tabela 3). As antocianidinas são conjugadas com muitos tipos de frações de açúcar para formar antocianinas. Isso pode influenciar tanto o metabolismo intestinal quanto a absorção desses compostos. Além disso, o tipo e a quantidade de metabólitos gerados variam amplamente dependendo da microbiota intestinal e dos polimorfismos genéticos do consumidor. Apenas alguns desses metabólitos foram descobertos. Assim, um estudo in vitro que relata os efeitos de um composto puro de fruta vermelha fornecerá apenas uma imagem parcial de seu potencial total. A melhor maneira de levar em conta a contribuição dos metabólitos é usar abordagens in vivo.
Modelos In Vivo para estudar a prevenção do câncer de mama
Modelos animais são ferramentas necessárias para compreender os efeitos tanto de compostos puros quanto de frutas vermelhas inteiras, administrados através da dieta, na tumorigênese mamária. Os modelos atualmente utilizados consistem em tumores induzidos por 7,12-dimetilbenzo(a)antraceno (DMBA) em ratos Sprague Dawley (SD), tumores induzidos por E2 em ratos August-Copenhagen-Irish hooded (ACI), camundongos transgênicos contendo alterações genéticas específicas e xenoenxertos de células de câncer de mama humano em camundongos imunodeficientes. Embora forneçam um sistema melhor para avaliar os aspectos preventivos de componentes dietéticos, certos pontos-chave devem ser considerados quanto ao uso desses modelos in vivo em estudos de quimioprevenção. Primeiro, em modelos de tumorigênese mamária em ratos, é importante administrar o insulto iniciador (DMBA ou E2) aos brotos terminais, que são as estruturas mais suscetíveis, em um momento específico do desenvolvimento glandular. No modelo DMBA, este é um período muito estreito (cerca do 50º dia pós-natal ± 2), além do qual a incidência de tumores é grandemente alterada. Em ratos ACI, essa janela é ligeiramente maior (7–8 semanas), porém diferenças drásticas no volume tumoral ainda podem ser observadas quando a implantação de E2 é feita às 7 versus 9 semanas. Fitoquímicos dietéticos administrados antes desta janela (como normalmente feito na intervenção preventiva) podem alterar o desenvolvimento da glândula mamária e, portanto, modificar potencialmente essa janela. Segundo, xenoenxertos de câncer de mama não podem ser usados para estudos de prevenção, pois avaliam a desaceleração do crescimento de células já tumorigênicas, e estudos em camundongos transgênicos geralmente focam em um único gene ou via molecular. Terceiro, a biodisponibilidade de vários polifenóis de frutas vermelhas muda dependendo da espécie utilizada. Esses fatores podem influenciar os dados derivados de estudos em roedores e os investigadores devem estar cientes disso ao interpretar dados de quimioprevenção.
Frutas vermelhas na prevenção de tumores mamários primários in vivo
Compostos individuais de frutas vermelhas e frutas inteiras têm sido usados em modelos animais para ilustrar seu efeito na prevenção ou redução do crescimento tumoral. Pterostilbeno (10 μM) reduz a formação de transformação mamária induzida por DMBA em uma cultura de órgãos ex-vivo. Lariciresinol (LR) é um precursor do secoisolarisiresinol, uma lignana encontrada em algumas frutas vermelhas. Saarinen et al. trataram ratos com 3 ou 15 mg/kg de LR dez semanas após a indução de tumores mamários com DMBA. Embora não tenha havido redução na incidência ou multiplicidade desses tumores já estabelecidos, o LR reduziu significativamente o crescimento tumoral e a área de superfície após 9 semanas de administração. O LR dietético (100 mg/kg) também reduz o crescimento de tumores ortotópicos MCF-7 em camundongos nus. A quercetina mostra uma redução dependente da dose de 30–50% dos tumores mamários induzidos por DMBA, em doses dietéticas de 2 e 5%, respectivamente. No entanto, outro estudo no mesmo modelo com um protocolo de tratamento semelhante não mostrou efeito de uma dieta de 2%. Em um estudo recente, Singh et al. mostram que uma dieta com 2,5% de quercetina pode aumentar os tumores mamários induzidos por E2 através da inibição da enzima P450 de fase II catecol-O-metiltransferase (COMT) que detoxifica metabólitos prejudiciais do E2. Esses autores mostram claramente que tanto o metabolismo de fase I quanto o de fase II do E2 desempenham um papel importante no desenvolvimento de tumores mamários induzidos por E2 em ratos ACI. No entanto, a dose de 2,5%, que corresponde a 25 g/kg de dieta, é relativamente alta. Considerando que a maior quantidade de quercetina encontrada em qualquer espécie de fruta vermelha é de apenas 158 mg/kg de arando-dos-pântanos, tais doses são inatingíveis utilizando fontes naturais de frutas vermelhas. Isso também ressalta a importância de usar doses biologicamente relevantes em modelos animais. Embora compostos individuais sejam eficazes em diferentes níveis na redução dos índices de tumores mamários, a questão do efeito da matriz alimentar permanece. Frutas vermelhas inteiras (mirtilo e framboesa preta) suplementadas na dose de 2,5% (p/p) inibem a tumorigênese mamária induzida por E2 em ratos ACI. O interesse em frutas vermelhas como agente quimiopreventivo surgiu do trabalho pioneiro de Gary Stoner e colaboradores no uso de frutas vermelhas para prevenção do câncer de esôfago. Quando esses estudos foram iniciados, frutas vermelhas inteiras não haviam sido testadas em nenhum câncer além dos do trato gastrointestinal. No entanto, uma sólida fundamentação científica e translacional estava por trás da escolha do tipo de frutas vermelhas, suas respectivas doses e o modelo animal pré-clínico utilizado.
Em estudos iniciais, o ácido elágico demonstrou uma diminuição dose-dependente no dano ao DNA mediado por 4-hidroxiestradiol in vitro, bem como uma regulação positiva significativa dos genes de reparo de danos ao DNA in vivo. As framboesas pretas foram testadas com sucesso contra tumores esofágicos induzidos por carcinógenos e são uma excelente fonte de ácido elágico (>1500 ppm) e antocianinas (≈ 7000 ppm), principalmente na forma de cianidina-glicosídeos. Por outro lado, o mirtilo contém níveis moderados de antocianinas (≈ 4000 ppm) derivadas de 5 diferentes antocianidinas – delfinidina, malvidina, petunidina, peonidina e cianidina, mas quase nenhum ácido elágico (<100 ppm). Eles também são cultivados em uma escala muito maior do que as framboesas pretas e estão mais facilmente disponíveis para os consumidores.
Para delinear ainda mais os efeitos quimiopreventivos das antocianinas versus o ácido elágico, um grupo de ratos foi alimentado apenas com ácido elágico (400 ppm). A concentração equivalente de ácido elágico em uma dieta de 2,5% (p/p) de framboesa preta é de 80 ppm, portanto, a dieta apenas com ácido elágico também compara a eficácia de fornecer uma matriz alimentar completa versus componentes individuais. Uma dose de 2,5% (p/p) para as bagas foi selecionada para permitir a tradução para doses humanas razoavelmente alcançáveis e é a menor dose de bagas testada em um modelo animal até o momento. Com relação ao modelo animal, ratos ACI implantados subcutaneamente com implantes de silastic contendo E2 desenvolvem adenocarcinoma mamário em 6–8 meses. Os níveis plasmáticos de E2 e progesterona (Pg) nesses animais variam entre 35–230 pg/ml e 35 pg/ml, em comparação com 15–53 pg/ml e 35 pg/ml, respectivamente, em ratos não tratados. Em mulheres pré-menopáusicas, os níveis de E2 variam entre 20–1500 pg/ml dependendo da fase ovulatória, enquanto os níveis de progesterona são de 1–9 ng/ml durante a ovulação, com uma variação interindividual muito ampla. Como níveis circulantes mais elevados desses hormônios esteroides estão associados a um aumento do risco de câncer de mama, este modelo pré-clínico é, até certo ponto, clinicamente relevante. Além disso, a combinação de bagas dietéticas em baixa dose e E2 em alta dose proporciona um quociente translacional mais alto.
Dietary black raspberry, blueberry (2.5% w/w) and ellagic acid (400 ppm), significantly reduce E2-induced mammary tumor indices such as tumor latency, incidence, volume, multiplicity and mortality to varying extents in the ACI rat model. The data from three individual tumorigenesis studies summarized in Table 6 show that these berries are consistently effective in the prevention of mammary tumors in this animal model. Black raspberry is the most effective in reducing tumor indices, followed by ellagic acid then blueberry diet. However, in studies 1 and 2, where mortality due to pituitary-hyperplasia was higher, blueberry significantly reduced this mortality. Berry diets decrease E2-induced mammary cell-proliferation in these rats, which may either be due to the promotion of cell-death or due to an antiestrogenic effect. There is evidence for the latter since both dietary berries and ellagic acid counteract the E2-induced increase in the uterine weight. Of interest pertaining to the previous discussion of quercetin, Aiyer and Gupta show that dietary berries and ellagic acid decrease the expression of COMT in the mammary epithelium at 18w after E2-treatment but not at 6w. This temporal effect is linked to the expression of CYP1A1, an enzyme whose product (2-hydroxy E2) is the substrate for COMT. CYP1A1 expression is significantly downregulated by berries at 6w. Even though COMT expression is reduced, there is no increase in tumor indices as reported by the previous authors. This further highlights the importance of the food-matrix as well as using a physiologically relevant dose. Berries also reverse E2-induced hepatic oxidative DNA damage. However, the effect of dietary berries on hepatic enzymes involved in E2 metabolism has not been explored yet.
More recently, Wu et al., have shown that maternal exposure to 5% blueberry diets significantly affects both mammary branching and the size of terminal end buds in pups. This is indicative of a reduced mammary tumor susceptibility. However, these investigators have not yet reported mammary tumor incidences in these pups. In another study, blueberry juice (100μL/day; gavage) significantly inhibited the growth of MDA-MB-231 tumors in nude mice mediated by the inhibition of PI3K/AKT pathway. In a follow up study, a 5 and 10%, blueberry diet reduced the volume of orthotopic MDA-MB-231 tumors by 75 and 60%, respectively, suggesting that a lower dose is more effective. Inhibition of Wnt-signaling is involved in the tumor retardation.
Esses dados, em conjunto, mostram que frutas vermelhas inteiras e seus constituintes têm um efeito preventivo significativo no desenvolvimento de tumores mamários em modelos animais pré-clínicos. A conversão alométrica para equivalentes humanos a partir dos estudos em roedores sugere que uma ingestão diária de apenas 1 a 2 xícaras de frutas vermelhas frescas pode proporcionar benefícios significativos. Esses estudos pré-clínicos oferecem uma forte evidência para buscar um ensaio clínico piloto entre mulheres com alto risco de desenvolver câncer de mama. Embora não seja viável fazer acompanhamentos de longo prazo ao longo de toda a vida, é possível avaliar alterações em biomarcadores após exposições de curto a médio prazo. O período entre a biópsia diagnóstica inicial e a remoção cirúrgica do tumor tem sido sugerido como uma janela potencial para avaliar os efeitos de agentes quimiopreventivos em biomarcadores do tecido mamário. Essa janela pode ser efetivamente utilizada para avaliar o efeito de diferentes tipos de frutas vermelhas em biomarcadores de risco de câncer de mama.
Perspectiva – Frutas vermelhas na prevenção do câncer de mama
Para contextualizar as informações obtidas a partir das interações dos compostos fenólicos de frutas vermelhas com as vias de sinalização celular no âmbito da prevenção do câncer de mama, consideraremos as três "janelas" de prevenção disponíveis durante a vida da mulher. A janela de prevenção primária ocorre durante o período intrauterino até o período peripuberal. A modificação epigenética na glândula mamária durante esse período de desenvolvimento tem efeito sobre o risco de câncer de mama. Além disso, a exposição a fitoestrógenos da dieta durante esse período de desenvolvimento afeta o risco de câncer de mama. O único suporte para a eficácia das frutas vermelhas nessa fase de prevenção vem de um estudo que mostra que a dieta com mirtilos no período intrauterino reduz o número de brotos terminais, as estruturas glandulares mais suscetíveis à transformação por um carcinógeno. A regulação epigenética é um possível mecanismo pelo qual isso é realizado. Atualmente, apenas o ácido elágico demonstrou inibir a DNA metiltransferase, uma enzima envolvida na metilação do DNA e, portanto, causar modificações epigenéticas, em células MCF7. Dados sobre o efeito de outros polifenóis de frutas vermelhas na regulação epigenética do desenvolvimento da glândula mamária ainda precisam ser explorados. Embora essa possa ser uma boa abordagem para a quimioprevenção, pode não ser diretamente aplicável à população de risco maior que atualmente existe. Mais estudos sobre os efeitos da exposição dietética a frutas vermelhas em outros estágios do desenvolvimento da glândula mamária (intrauterino, pré-puberal, peripuberal) são necessários para avaliar qual pode ser o melhor estágio para intervenção preventiva.
A janela de prevenção secundária ocorre desde a idade adulta até o primeiro diagnóstico de câncer de mama. Muitos dados discutidos nesta revisão pertencem a essa janela. Embora não haja evidência direta de que o consumo de frutas vermelhas ao longo da idade adulta previna a incidência de câncer de mama, a ação mecanística dos compostos das frutas vermelhas fornece suporte para isso. Os dados de estudos in vitro e in vivo sugerem que os polifenóis de frutas vermelhas atuam de forma antiestrogênica na presença de E2 (Tabela 3). Os polifenóis de frutas vermelhas inibem a ativação do GFR, que também está envolvida no crescimento de tumores primários. Esses compostos também modificam beneficamente muitas outras vias envolvidas no desenvolvimento do câncer de mama. Estudos pré-clínicos apresentados na seção anterior fornecem evidências para apoiar isso. Assim, o consumo de frutas vermelhas durante a idade adulta pode ser protetor para mulheres de alto risco (menarca precoce, menopausa tardia, níveis elevados de E2 circulante na pré-menopausa). Ensaios clínicos podem ser conduzidos em mulheres de alto risco e as alterações nos níveis circulantes de E2, estado antioxidante, polifenóis/metabólitos plasmáticos e urinários e outros biomarcadores relevantes podem ser avaliados como uma indicação de risco e benefício.
Há muito menos dados pré-clínicos disponíveis sobre se as frutas vermelhas serão eficazes durante a fase de prevenção terciária – o período após o diagnóstico de câncer de mama, quando a mulher está em terapia endócrina adjuvante ou neoadjuvante. Esta é a quimioprevenção do câncer de mama recorrente. Até agora, um modelo animal que mimetize o desenvolvimento de resistência endócrina ainda não está disponível para os pesquisadores. No entanto, com base nos efeitos de sinalização e no que se sabe sobre o desenvolvimento de resistência à AE, pode-se especular sobre os efeitos das frutas vermelhas e seus compostos na prevenção terciária do câncer de mama. Se esses agentes potencializam a atividade do medicamento, talvez uma dose menor possa ser usada, levando à redução dos efeitos colaterais e/ou resistência do medicamento. Finalmente, a interação entre a sinalização do GFR e do ER desempenha um papel importante no desenvolvimento da resistência à AE. A inibição da sinalização GFR/quinase pelos polifenóis das frutas vermelhas pode reduzir o desenvolvimento de resistência decorrente dessa interação. O efeito dos polifenóis no metabolismo e na depuração do tamoxifeno também é uma área que requer mais pesquisa. No entanto, estes são apenas os benefícios especulados das frutas vermelhas. A eficácia das frutas vermelhas na fase de prevenção terciária ainda precisa ser explorada. Há uma escassez de dados até mesmo no nível in vitro, já que poucos estudos se concentraram em como os polifenóis das frutas vermelhas podem afetar a atividade da AE. Esta pesquisa é ainda mais imperativa, pois, na era da internet, muitas informações estão disponíveis ao público sobre os possíveis efeitos "benéficos" desses compostos que podem ou não ser corroborados por pesquisas originais. A responsabilidade recai sobre a comunidade científica de fornecer evidências convincentes para o efeito protetor das frutas vermelhas e dos polifenóis de frutas vermelhas na prevenção do câncer de mama recorrente, especialmente quando fornecidos juntamente com terapias endócrinas de rotina.
Os bioativos de frutas vermelhas têm um alto potencial para a quimioprevenção do câncer de mama, pois atuam em múltiplas vias envolvidas na carcinogênese. Estudos de modelos animais pré-clínicos apoiam fortemente o papel preventivo das frutas vermelhas no câncer de mama primário. A interação com a sinalização de ER− e TKR pode desempenhar um papel nesse efeito benéfico. No entanto, seu efeito em outras vias, como a sinalização inflamatória e angiogênica, não pode ser descartado. As frutas vermelhas também podem reduzir o crescimento tumoral ao promover a morte celular. Seu papel na indução da morte celular apoptótica é bem estudado. No entanto, a morte celular autofágica está emergindo como um mecanismo importante pelo qual uma população de células pode sobreviver ao tratamento medicamentoso e, assim, levar à resistência aos medicamentos. O estudo de como vários polifenóis de frutas vermelhas afetam a autofagia durante o desenvolvimento da resistência a AE pode iluminar sua utilidade para a prevenção da resistência a medicamentos.
Finalmente, há dados muito limitados na literatura sobre as anthhocianinas e antocianidinas. Considerando que as antocianinas são os polifenóis mais ubíquos presentes nas frutas vermelhas e provavelmente desempenham um papel importante nos efeitos in vivo das frutas vermelhas inteiras, mais pesquisas são necessárias sobre como as antocianinas interagem e alteram as várias vias moleculares do desenvolvimento do câncer de mama.
Com o aumento da conscientização da mídia sobre um estilo de vida saudável, as frutas vermelhas estão rapidamente se tornando as superfrutas preferidas por seus benefícios à saúde. Com base nas evidências apresentadas, o caso para o uso de frutas vermelhas como intervenção preventiva no câncer de mama primário é forte; se isso é verdade no câncer recorrente ainda precisa ser determinado. Há muito que precisa ser explorado antes que recomendações firmes possam ser estabelecidas para sobreviventes de câncer de mama.
Marcos do câncer: a próxima geração
Pesquisa em prevenção do câncer - ontem e hoje
Evidências para a relação entre dieta e câncer
Buscar informações relacionadas ao câncer na mídia e com familiares/amigos aumenta o consumo de frutas e vegetais entre pacientes com câncer
Flavonóis e antocianinas de frutos de sabugueiro (SAMBUCUS NIGRA L.)
Concentrações de antocianinas em alimentos comuns nos Estados Unidos e estimativa do consumo normal
Os efeitos do 17beta-estradiol no câncer são mediados pela sinalização do receptor de estrogênio na membrana plasmática
Conceitos avançados em biologia do receptor de estrogênio e resistência endócrina ao câncer de mama: papel implicado da sinalização do fator de crescimento e coreguladores do receptor de estrogênio
Resistência antiestrogênica no câncer de mama e o papel da sinalização do receptor de estrogênio
Fatores de crescimento da glândula mamária: papéis no desenvolvimento normal e no câncer
Risco de câncer relacionado à estrutura e desenvolvimento da glândula mamária
Aspectos moleculares e farmacológicos da resistência antiestrogênica
A expressão e função do receptor de estrogênio alfa e beta no câncer de mama humano e sua aplicação clínica
O receptor de estrogênio (ER) beta1 e ERbetacx/beta2 inibem a função do ERalfa de forma diferente na linhagem celular de câncer de mama MCF7
Os diferentes papéis dos subtipos de ER na biologia e terapia do câncer
O resveratrol atua como um agonista/antagonista misto para os receptores de estrogênio alfa e beta
Interação de compostos estrogênicos e fitoestrógenos com o receptor de estrogênio beta
Avaliação da estrogenicidade de fitoestrógenos em células de diferentes tecidos sensíveis ao estrogênio
O espectro de fitoestrógenos na natureza: nosso conhecimento está se expandindo
A estimulação da proliferação celular pela quercetina é mediada pelo receptor de estrogênio
O flavonóide Kaempferol é responsável pela maior parte da atividade estrogênica no vinho tinto
Fitoestrógenos e seus metabólitos humanos apresentam propriedades agonísticas e antagonísticas distintas no receptor de estrogênio alfa (ERalfa) e ERbeta em células humanas
O metabólito de polifenol derivado da dieta, enterolactona, é um ativador do receptor de estrogênio tecido-específico
Atividade estrogênica das antocianidinas naturais
Avaliação da atividade estrogênica/antiestrogênica do ácido elágico via os subtipos de receptor de estrogênio ERalfa e ERbeta
Urolitinas, metabólitos derivados do ácido elágico produzidos pela microflora colônica humana, exibem atividades estrogênicas e antiestrogênicas
O papel biológico dos receptores de estrogênio alfa e beta no câncer
Modulação da osteoclastogênese em culturas de medula óssea suína por quercetina e rutina
Efeito estimulante do estradiol e do resveratrol na expressão gênica de osteocalcina, mas não de osteonectina e colágeno-1alfa em cultura primária de células semelhantes a osteoblastos de calvária de rato
O resveratrol e o estradiol ativam rapidamente a sinalização MAPK através dos receptores de estrogênio alfa e beta em células endoteliais
Atividade estrogênica em extratos de vinho branco e tinto
A relevância das formas fosforiladas do receptor de estrogênio no câncer de mama humano in vivo
Regulação transcricional pela fosforilação de coativadores de receptores esteroides
Mecanismos de resistência ao tamoxifeno: aumento da comunicação cruzada entre receptor de estrogênio e HER2/neu no câncer de mama ER/HER2-positivo
Os elagitaninos do carvalho suprimem a fosforilação do receptor do fator de crescimento epidermal em células de carcinoma de cólon humano
As antocianidinas cianidina e delfinidina são potentes inibidoras do receptor do fator de crescimento epidermal
O efeito inibitório do (−)-galato de epigalocatequina na ativação do receptor do fator de crescimento epidermal está associado à alteração da ordem lipídica em células de câncer de cólon HT29
A incorporação das antocianinas do sabugueiro por células endoteliais aumenta a proteção contra o estresse oxidativo
A delfinidina inibe a sinalização de HER2 e Erk1/2 e suprime o crescimento de linhagens celulares de câncer de mama com superexpressão de HER2 e triplo-negativas
Farmacologia celular e molecular da ação e resistência aos antiestrógenos
Vias de morte apoptótica e não-apoptótica em células tumorais
Morte celular: Uma nova plataforma para a morte
Papel da autofagia no desenvolvimento da glândula mamária
Apoptose no desenvolvimento normal e neoplásico da glândula mamária
Antiestrógenos, inibidores da aromatase e apoptose no câncer de mama
Apoptose, quimiorresistência e câncer de mama: insights do sistema modelo de células MCF-7
Papel e regulação da autofagia no câncer
A sinalização da rede gênica na responsividade hormonal modifica a apoptose e a autofagia em células de câncer de mama
Autofagia e resistência endócrina no câncer de mama
A co-inibição de BCL-W e BCL2 restaura a sensibilidade ao antiestrogênio através de BECN1 e promove uma necrose associada à autofagia
Alvo simultâneo das vias de sinalização de sobrevivência no câncer
Indução de apoptose pelas antocianidinas através da regulação do gene Bcl-2 e ativação da cascata de quinases c-Jun N-terminal em células de hepatoma
A ativação sustentada de ERK está envolvida na apoptose induzida por kaempferol em células de câncer de mama e é mais evidente em condição de cultura 3-D
A ativação de ERK1/2 é necessária para a apoptose induzida por resveratrol em células MDA-MB-231
A autofagia facilita a progressão de células de câncer de mama ERalfa-positivas para resistência ao antiestrogênio
A delfinidina induz necrose em células de carcinoma hepatocelular na presença de 3-metiladenina, um inibidor de autofagia
O pterostilbeno induz autofagia e apoptose em células de câncer de bexiga humano sensíveis e quimiorresistentes
O aumento das propriedades de células-tronco cancerígenas de células MCF-7 em arcabouços de colágeno 3D para modelagem de câncer e drogas anticancerígenas
Otimizando um sistema de cultura 3D para estudar a interação entre o câncer de mama epitelial e seus fibroblastos circundantes
Quimioprevenção da carcinogênese do cólon pela administração dietética de piroxicam, -difluorometilornitina, 16-fluoro-5-androsten-17-ona e ácido elágico individualmente e em combinação
Nutrição e prevenção do câncer: uma perspectiva multidisciplinar sobre ensaios humanos
Carotenoides na saúde e na doença: avaliações científicas recentes, recomendações de pesquisa e o consumidor
Dieta e câncer: a desconexão entre epidemiologia e ensaios clínicos randomizados
Frutas, vegetais e prevenção do câncer: uma revisão das evidências epidemiológicas
Indução de apoptose em células cancerígenas por Bilberry (Vaccinium myrtillus) e as antocianinas
O extrato de baga de Eugenia jambolana Lam. inibe o crescimento e induz apoptose em células de câncer de mama humano, mas não em células mamárias não tumorigênicas
Os efeitos dos extratos de bagas nas vias de sinalização celular: levando à transformação celular
Os fitoquímicos do mirtilo inibem o crescimento e o potencial metastático de células de câncer de mama MDA-MB-231 através da modulação da via da fosfatidilinositol 3-quinase
Efeito do extrato de framboesa preta na inibição da radioproteção dependente de NFkappa B em células de câncer de mama humano
Extrato total de cranberry versus seus constituintes fitoquímicos: efeitos antiproliferativos e sinérgicos contra linhagens de células tumorais humanas
Atividades antiproliferativas, apoptóticas e antioxidantes in vitro de punicalagina, ácido elágico e um extrato total de tanino de romã são potencializadas em combinação com outros polifenóis como encontrados no suco de romã
Agliconas e porções de açúcar alteram a absorção e o metabolismo de antocianinas após o consumo de bagas em leitões desmamados
A modulação do desenvolvimento da glândula mamária por fatores dietéticos pode apoiar a prevenção do câncer de mama?
Efeitos quimiopreventivos de bagas e componentes de bagas em modelos animais: Prevenção de tumores mamários mediados por estrogênio em ratas ACI por bagas
Modulação dietética dos níveis de estrogênio na gestação e risco de câncer de mama em filhotes de ratas fêmeas
Modelos animais de câncer de mama: sua diversidade e papel na pesquisa biomédica
A cianidina 3-O-glucósido radiomarcada é pouco absorvida em camundongos
As antocianinas são eficientemente absorvidas pelo estômago em ratos anestesiados
Atividades quimiopreventivas do câncer e antioxidantes do pterostilbeno, um análogo natural do resveratrol
Conteúdo de fitoestrógenos em bagas, e concentrações plasmáticas e excreção urinária de enterolactona após uma única refeição de morango em indivíduos humanos
O lariciresinol dietético atenua o crescimento de tumores mamários e reduz a densidade de vasos sanguíneos em xenoenxertos de câncer de mama humano MCF-7 e tumores mamários induzidos por carcinógenos em ratos
Papel dos lignanos dietéticos na redução do risco de câncer de mama
Lignanos são acessíveis a xenoenxertos de câncer de mama humano em camundongos atímicos
Inibição do câncer mamário de rato induzido por 7,12-dimetilbenz(a)antraceno e N-nitrosometilureia pelo flavonol dietético quercetina
Efeitos dos fitoquímicos, curcumina e quercetina, sobre o câncer de cólon induzido por azoximetano e o câncer mamário induzido por 7,12-dimetilbenz[a]antraceno em ratos
A quercetina dietética exacerba o desenvolvimento de tumores mamários induzidos por estrogênio em ratas ACI fêmeas
A vitamina C e a alfa-naftoflavona previnem tumores mamários induzidos por estrogênio e diminuem o estresse oxidativo em ratas ACI fêmeas
Conteúdo dos flavonóis quercetina, miricetina e kaempferol em 25 bagas comestíveis
Bagas e ácido elágico previnem a tumorigênese mamária induzida por estrogênio modulando enzimas do metabolismo do estrogênio
Efeito de bagas dietéticas e ácido elágico na proliferação celular, enzimas metabolizadoras de estrogênio e índices tumorais em um modelo de tumor mamário de rato induzido por estrogênio
Bagas dietéticas e ácido elágico diminuem a tumorigênese mamária mediada por estrogênio em ratas ACI
Alimentos para prevenir o câncer: o desenvolvimento pré-clínico e clínico de bagas
Etiologia e quimioprevenção do carcinoma de células escamosas do esôfago
Múltiplos tipos de bagas previnem o câncer de esôfago induzido por N-nitrosometilbenzilamina em ratos
Bagas dietéticas e ácido elágico previnem danos oxidativos ao DNA e modulam a expressão de genes de reparo do DNA
Quimioprevenção da tumorigênese esofágica pela administração dietética de framboesas pretas liofilizadas
Efeito de bagas liofilizadas no desenvolvimento de adenocarcinoma esofágico induzido por refluxo
Indução de tumor mamário em ratas ACI expostas a baixos níveis de 17beta-estradiol
Ratas ACI fêmeas com ovários intactos, mas não ovariectomizadas, tratadas com 17beta-estradiol desenvolvem rapidamente carcinoma mamário
Tamoxifeno induz regressão do câncer mamário induzido por estradiol no modelo de rato ACI.COP-Ept2
Reprodução Feminina
Concentrações endógenas de estrogênio, androgênio e progesterona e risco de câncer de mama em mulheres na pós-menopausa
Níveis endógenos de estrogênio na pré-menopausa e risco de câncer de mama: uma meta-análise
Efeito de frutas vermelhas dietéticas e ácido elágico na proliferação celular, enzimas metabolizadoras de estrogênio e índices tumorais em um modelo de tumor mamário induzido por estrogênio em ratos
Prevenção do dano oxidativo ao DNA por componentes bioativos de frutas vermelhas
Alterações na morfologia da glândula mamária e risco de câncer de mama em ratos
Exposição intrauterina e lactacional ao mirtilo via dieta materna promove diferenciação do epitélio mamário em ratas pré-púberes
Pó Integral de Mirtilo Modula o Crescimento e a Metástase de Tumores de Mama Triplo Negativos MDA-MB-231 em Camundongos Nus
Novo modelo translacional para estudo de quimioprevenção do câncer de mama: acúmulo para intervenção pré-cirúrgica com tamoxifeno e N-[4-hidroxifenil] retinamida
Origens fetais do câncer de mama
Fatores perinatais aumentam o risco de câncer de mama
O consumo de soja é bom ou ruim para a mama?
Modulação nutricional dos brotos terminais: sua relevância para a prevenção do câncer de mama
O papel das exposições precoces à genisteína na modificação do risco de câncer de mama
O efeito dos polifenóis dietéticos na regulação epigenética da expressão gênica em células de câncer de mama MCF7
Nutracêuticos: fatos e ficção
Biodisponibilidade e bioeficácia de polifenóis em humanos. I. Revisão de 97 estudos de biodisponibilidade
Exposição subcrônica ao ácido elágico prejudica a função das células T citotóxicas e suprime a imunidade humoral em camundongos
Flavonoides e fenólicos de frutas vermelhas: biodisponibilidade e evidências de efeitos protetores
Biodisponibilidade do ácido elágico no plasma humano após consumo de elagitaninos do suco de romã (Punica granatum L.)
Concentrações de proantocianidinas em alimentos comuns e estimativas de consumo normal
Proantocianidinas dietéticas: ocorrência, ingestão alimentar, biodisponibilidade e proteção contra doenças cardiovasculares
Níveis urinários e plasmáticos de resveratrol e quercetina em humanos, camundongos e ratos após ingestão de compostos puros e suco de uva
Resveratrol, pterostilbeno e piceatannol em frutas do gênero Vaccinium
Alta absorção, mas biodisponibilidade muito baixa do resveratrol oral em humanos
Concentrações de resveratrol e derivados em alimentos e estimativa de ingestão alimentar em uma população espanhola: coorte do European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition (EPIC)-Espanha
A Ingestão de Fitoestrógenos Dietéticos é Baixa em Mulheres na Pós-Menopausa nos Estados Unidos: O Estudo Framingham1–4
Expressão de subtipos de receptores de esteroides sexuais em tecido mamário normal e maligno - um estudo piloto em mulheres na pós-menopausa
Receptor beta de estrogênio
Mutações do receptor de estrogênio e alterações na expressão gênica e sinalização a jusante
Correguladores na ação do receptor nuclear de estrogênio: do conceito ao direcionamento terapêutico
Interação do receptor de estrogênio com coativadores e correpressores
Um código de fosforilação para o receptor alfa de estrogênio prediz o desfecho clínico da terapia endócrina no câncer de mama
Influência de antocianinas, pigmentos derivados e outros fenóis do tipo catecol e pirogalol na proliferação de células de câncer de mama
A quercetina se acumula em estruturas nucleares e desencadeia expressão gênica específica em células epiteliais
Inibição da expressão e função do receptor alfa de estrogênio em células MCF-7 pelo kaempferol
A apoptose induzida por resveratrol em células MCF-7 de câncer de mama humano envolve um mecanismo independente de caspase com regulação negativa de Bcl-2 e NF-kappaB
A cianidina-3-glicosídeo inibe a invasão induzida por etanol de células de câncer de mama que superexpressam ErbB2
Inibição da via de sinalização do receptor do fator de crescimento epidérmico pela delfinidina, uma antocianidina em frutas e vegetais pigmentados
Comparação de delfinidina, quercetina e (−)-epigalocatequina-3-galato como inibidores da fosforilação do receptor EGFR e ErbB2
A quercetina induziu ubiquitinação e regulação negativa de Her 2/neu
Resveratrol e estradiol exercem efeitos divergentes na migração celular, estruturas de actina na superfície celular e montagem de adesão focal em células MDA-MB-231 de câncer de mama humano
O resveratrol inibe a migração e invasão de células de câncer de mama humano
Supressão do fenótipo invasivo e agressivo do carcinoma de mama modulado por Heregulina β-1/HER2 pelo pterostilbeno via inibição da metaloproteinase-9 da matriz, cascata da quinase p38 e ativação de Akt
O receptor do fator de crescimento epidérmico e as topoisomerases humanas representam potenciais alvos celulares de procianidinas oligoméricas
A cianidina 3-glicosídeo e a peonidina 3-glicosídeo inibem o crescimento de células tumorais e induzem apoptose in vitro e suprimem o crescimento tumoral in vivo
Uma antocianidina dietética, a delfinidina, induz apoptose de células PC3 de câncer de próstata humano in vitro e in vivo: envolvimento da sinalização do fator nuclear-B
Parada do ciclo celular e apoptose mediada por quercetina envolvendo ativação de uma cascata de caspases pela via mitocondrial em células MCF-7 de câncer de mama humano
Indução de morte celular apoptótica por fitoestrógenos através da regulação positiva dos níveis de fosfo-p53 e p21 em células mamárias normais e malignas negativas para receptor de estrogênio [alfa]
A quercetina induz autofagia protetora em células de câncer gástrico: envolvimento da sinalização mediada por Akt-mTOR e fator induzido por hipóxia 1
Expressão gênica, parada do ciclo celular e regulação da sinalização MAPK em células Caco-2 expostas ao ácido elágico e seus metabólitos, urolitinas
O tanino hidrolisável dietético punicalagina libera ácido elágico que induz apoptose em células de adenocarcinoma de cólon humano Caco-2 usando a via mitocondrial
Papel da autofagia não canônica independente de Beclina 1 na morte celular induzida por resveratrol em células de câncer de mama humano
Classificação de fenóis de bagas e polifenóis representativos de cada classe.
Um esquema simplificado da influência dos polifenóis de frutas vermelhas nas vias de sinalização celular no câncer de mama
Este esquema simplificado mostra o efeito dos compostos de frutas vermelhas nas vias de sinalização celular envolvidas no desenvolvimento do câncer de mama.
indica inibição;
indica ativação e
indica que a interação precisa ser explorada mais a fundo.
Ingestões e concentração plasmática de polifenóis selecionados encontrados em frutas vermelhas comumente consumidas.
Classe de Polifenol Polifenol de fruta vermelha Fonte de fruta vermelhaa Quantidade presente (mg/Kg peso fresco)b Ingestão estimada (mg/pessoa/dia)c Níveis plasmáticosd Outra fonte alimentar Referência Antocianidinas CianidinaDelfinidinaMalvidinaPelargonidinaPetunidina Amora-pretaFramboesa-pretaMirtiloCranberryFramboesaMorango 417–6870 12,5 1,4–115 nM Repolho roxo, UvasRomãVinho tinto Flavonóis Quercetina Cranberry 6–263 (Total)Quercetina ≫ Kaempferol 25–35 0,08–7,6 μM Maçãs, cebolas, Kaempferol Morango Elagitaninos Ácido elágico Amora-pretaFramboesa-pretaFramboesaMorango 57–537 1 60–100nM RomãNozesUísque envelhecido em carvalho (–), Urolitinas (Metabólitos do ácido elágico) Proantocianidinas ProcianidinaProdefinidinaPropelargonidina Amora-pretaMirtiloCranberryMorango 302–4188 57,7 40 nM ChocolateMaçãsUvasChá Fitoalexinas-Estilbenos Resveratrol MirtiloCranberry 0,7–85 μg/kg 0,9e 2–3,3μMf VinhoUvasAmendoim Pterostilbeno Mirtilo 9,9–15,1 μg/kg Uvas Lignanas Secoisolariciresinol Amora-pretaMirtiloFramboesaMorango 13,9–371 0,6 1,7 μM (enterolactona) Semente de linhaçaPão de centeioSemente de gergelim
Frutas vermelhas com o maior teor relatado dos polifenóis selecionados. Nem os polifenóis nem as frutas vermelhas estão organizados em ordem de teores específicos.
Algumas quantidades (em negrito) foram convertidas de valores de peso seco usando a fórmula 1g peso seco = 10 g peso fresco para a maioria das frutas vermelhas.
Todas as ingestões estimadas são para a população dos EUA, a menos que especificamente indicado.
Os níveis plasmáticos são coletados de uma ampla variedade de estudos de intervenção humana. Eles são representativos dos níveis plasmáticos de pico e não são representativos da população dos EUA.
Ingestão estimada para a coorte da população espanhola do estudo EPIC.
Calculado a partir do valor bruto 2,7 mg/3,6L de plasma usando a fórmula μM = μg/L ÷ peso molecular do resveratrol (228,4).
Efeito da Sinalização do Receptor de Estrogênio na Carcinogênese Mamária
Componente da sinalização do RE Mecanismo pelo qual afeta a carcinogênese Efeito dos polifenóis de frutas vermelhas Referência Tipo de RE (α ou β) Padrão de expressão em tumoresRelação REα/REβ Alguns se ligam mais avidamente ao REβ do que ao α (Tabela 3) Formas mutantes de RE Ligante e ligação ao DNA alterados NR Coativadores Aumento da expressão NR Correpressores Diminuição da expressão NR Fosforilação Pode causar ativação constitutiva do RE NR
NR- Não relatado na literatura até onde sabemos.
Interação dos polifenóis de frutas vermelhas com a sinalização do RE
Polifenol Ligação ao RE Tipo de ensaio Efeito Dose Tipo celular Alterações na expressão Referência Cianidina S Ligação ao ligante; ERE-Luciferase Antiestrogênico MCF-7 ↓ expressão de REβ Delfinidina S Antiestrogênico ↓ expressão de REα Pelargonidina S Antiestrogênico - Quercetina S (REβ≫REα) Estrogênico/Antiestrogênico Efeitos bifásicos MCF-7MDA-MB-231 ↑ mRNA de REα e β Kaempferol S (REβ≫REα) Ligação ao ligante; Transativação em levedura Estrogênico/Antiestrogênico Efeitos bifásicos MCF-7 ↓ mRNA e proteína de REα↓ PGR, Ciclina D1 e IRS-1 Resveratrol S (REα > REβ) ERE-Luciferase Estrogênico/Antiestrogênico Efeitos bifásicos Células Ishikawa com REs estáveis;MCF-7 ↓ REα por degradação proteassomal↓ Catepsina D e pS-2Exibe efeitos bifásicos na interação EGFR-RE via indução dose-dependente de AKT Ácido Elágico S ERE-Luciferase Estrogênico (via REα)/Antiestrogênico (via REβ) HeLa ↑ níveis de IGFBP3 semelhantes ao ICI 182,780Co-tratamento com ICI anula o efeito do AE Urolitina Aa S (REα≫REβ) Ensaio de ligação ao ligante Antiestrogênico MCF-7 Urolitina Ba S (REβ≫REα) Antiestrogênico Enterolactonab S (REα≫REβ) ERE-Luciferase Agonista parcial Células Ishikawa com REs estáveis;MCF7;HeLa ↑ REβ↓ VEGF induzido por E2
Origens das linhagens celulares: Mama - MCF-7 (RE+), MDA-MB-231 (RE−); cervical - HeLa (RE−); endometrial - Ishikawa (RE−)
Urolitinas A e B são metabólitos intestinais do ácido elágico e enterolactona é um metabólito intestinal de lignanas.
RE - receptor de estrogênio; ERE - elementos de resposta ao receptor de estrogênio; PGR - receptor de progesterona; IRS1 - substrato do receptor de insulina 1; IGFBP3 - proteína de ligação ao fator de crescimento semelhante à insulina 3; VEGF - fatores de crescimento endotelial vascular
Interação dos polifenóis de bagas com a sinalização do receptor de fator de crescimento e seus efeitos downstream
Polifenol Tipo de GFR Linhagem celular Dose Efeito observado Referência Cianidina EGFR A431 (Carcinoma de vulva humana) 0,8 μM ↓ atividade de tirosina quinase↓ fosforilação de ELK-1 e MAPK-1 HER2 MDA-MB231BT474MCF-7ErbB2 (mediado por etanol) 10–40 μM ↓ migração celular↓ autofosforilação↓ fosforilação de FAK e p130cas↓ associação de FAK e p130cas a ErbB2 Delfinidina EGFR AU565MCF-10 A 40 μM ↓ autofosforilação↓ fosforilação de AKT, ERK1/2, JNK1/2/P38 A431 1,3 μM ↓ atividade de tirosina quinase HER2 SKBR3 12,5–100 μM ↓ autofosforilação↓ fosforilação de ERK1/2 ≫ AKT Quercetina EGFR HT29 (Carcinoma de cólon) 0,5–10 μM ↓ autofosforilação↓ fosforilação de ERK1/2 HER2 SKBR3MCF7 100–200 μM ↓ atividade de tirosina quinase↑ ubiquitinação↓ expressão↓ fosforilação de PI3K e AKT Ácido Elágico EGFR HT29 65 nM100 μM ↓ atividade de tirosina quinase↔ autofosforilação↓ crescimento celular Resveratrol EGFR MDA-MB-231 50 μM ↓ fosforilação de FAK↓ migração e invasão celular HER2 MCF7 (induzido por Heregulina B1) 2–10 μM ↔ autofosforilação↓ fosforilação de ERK1/2↓ ativação de MMP9 mediada por ERK Pterostilbeno HER2/3 MCF7 (induzido por Heregulina B1) 5–20 μM ↓ fosforilação de AKT e p38↓ MMP-9↔ fosforilação de ERK1/2 Procianidinas EGFR HT29 5–50 μM ↓ atividade de tirosina quinase↓ autofosforilação
Abreviaturas: ELK-1- Fator de transcrição semelhante a E twenty-six (ETS) 1; MAPK-1- Proteína quinase ativada por mitógeno 1; FAK- Quinase de adesão focal; p130cas- Proteína associada a Crk; ERK- Quinase regulada por sinal extracelular; JNK- Quinase N-terminal c-Jun; PI3K- Fosfatidilinositol-3-fosfato quinase; MMP- Metaloproteinase de matriz.
Controle da sinalização de quinases por polifenóis de frutas vermelhas e efeitos no ciclo celular, apoptose e autofagia
Polifenol Linhagem celular/Dose Parada do ciclo celular Via de morte celular Marcadores Mecanismos propostos Via de quinase Referência Cianidina HS578T/10μM G2/M Apoptose ↓ CDK1, CDK2, ciclina B, ciclina D Clivagem de PARP Caspase-dependente - Delfinidina SMMC7721/150μM Autofagia ↑ LC3 II. Inibido por 3MA e Bafilomicina. Sem ↑ na atividade de caspase. Sem estresse de RE. Classe III PI3K AU565/40μM Apoptose ↑ Clivagem de PARP↓ BCL2, ↑ BAX Inibição da sinalização de EGFR PI3K/AKTMAPK Hep G2/100μM Apoptose ↑ caspase 3, clivagem de PARP↓ BCL2, ↑ BAX Mediado por estresse oxidativo JNK ↑ mRNA de cJun; ↑ p-JNK PC3/180 μM G2/M Apoptose ↑ caspases, clivagem de PARP, BAX, p21, p27↓ BCL2 Inibição da sinalização de NFkB IKK⌈ (↓ p-IKK) Quercetina MCF-7/150μM S Apoptose ↓ BCL2, Ciclina A, B, procaspase 8,12 e CDK2↑ PERK, GRP78, CHOP/GADD153, p53 e p57↓ potencial de membrana mitocondrial↑ Caspases 6,8,9 Estresse de RE e UPR↑ Influxo de Ca2+, ↔ ROS - MCF-10A, MDA-MB-231/100μM G1 Apoptose ↑ p-p53, p21↓ BCL-xl, ciclina B1↔ PTEN, Ciclina D, p27, cdc2 e p-cdc2 Dependente de p53 - AGS, MKN28 Autofagia ↑ LC3 II, AVO Mediado por Beclina-1, HIF1-α AKT/mTOR Kaempferol MCF-7, MDA-MB-231/30μM G1 Apoptose ↑ Clivagem de PARP↑ MEK1 e p-ELK1 Mediado por ROS ERK1/2 (ativação sustentada) Ácido elágico (Urolitinas) Caco-2/10μM G1 Apoptose ↓ ciclinas A e B, BCL-xl↑ Ciclina E Dependente de Fas Independente de caspase 8, mediado por membrana mitocondrial ERK1/2 (↑ ativação) Resveratrol MDA-MB-231/50μM Apoptose ↓ BCL2↔ BAX, BAD, BCL-xlInibição de JNK e p38 Mediado por MEK1/2 ERK1/2 (ativação sustentada) MCF-7/150μM Apoptose ↓ BCL2↔ atividade de caspase 8↔ Clivagem de PARP↓Δ ψm Mediado por ROS Dependente de NFkB PI3K MCF-7vc e MCF-7casp3/64μM Autofagia/Apoptose Morte celular em MCF-7vc ≫MCF-7Cap3Expressão de caspase ↓ autofagiaLC3 II e GFP-LC3 não ↓ por knockdown de BECN1 ou hvP534 Não canônico – independente de BECN1, dependente de atg7 AKT/mTOR (↓ p-AKT; inibição de mTOR) Pterostilbeno T24 e T24R/100μM) S (50–75μM)G1 (100μM) Apoptose/Autofagia ↓ Ciclinas A, B, D1, p-Rb↓ atividade de caspase 3↑ LC3 II, AVO↑ BCL2. BCL-xl↔ BAX, BAD Dependente de BECN1 (3MA e shRNA de BECN1 inibem a ação) AKT/mTOR (↓ p-AKT/mTOR)Ativação de ERK 1/2
Origens das linhagens celulares: Mama- AU565, HS578T, MCF-10A, MCF-7, MDA-MB-231, MCF-7vc, MCF-7casp8; Fígado- SMMC7721, HepG2; Câncer gástrico- AGS, MKN28; Próstata- PC3; Bexiga- T24, T24R; Cólon- Caco-2.
Abreviações: CDK- quinase dependente de ciclina; PARP- Poli(ADP-ribose) polimerase; BCL2- Linfoma de células B 2; BAX- Proteína X associada a Bcl-2; BAD- Promotor de morte associado a Bcl-2; PERK- Quinase do retículo endoplasmático semelhante à proteína quinase RNA; GRP78- Proteína regulada por glicose 78 (também chamada- BiP ou HSPA5); CHOP- Proteína homóloga ao intensificador de ligação CCAAT; PTEN- Homólogo de fosfatase e tensina; cdc- Ciclo de divisão celular; LC3- Proteína de cadeia leve 3 associada a microtúbulos; AVO- Vacúolos autofágicos; ELK- Fator de transcrição E twenty-six (ETS)-like 1
Resumo de três estudos in vivo realizados com intervenção de bagas em ratos ACI
Nível sérico de E2 (pg/ml) Tamanho do implante (dose de E2 mg) Duração do tratamento (semanas) % de redução em relação à dieta controle 2,5% Dieta de framboesa pretaa 2,5% Dieta de mirtilo 400 ppm Dieta de ácido elágico Referência V M Carga V M Carga V M Carga Estudo 1a ND 30 mm (27 mg) 24 76 33 60 70 0 84 37a 0 67a Estudo 2 236 ± 24 30 mm (27 mg) 24 69 40 67 40 0 81 75 43 70 Estudo 3 200 ± 44 12 mm (9 mg) 32 56 41 41 46 38 43 45 38 47
V- Volume tumoral (mm3); M- Multiplicidade tumoral; Carga= volume tumoral/multiplicidade; ND- não disponível.
O Estudo 1 foi um estudo piloto, alguns dados do grupo de ácido elágico estão faltando e, portanto, o verdadeiro efeito da intervenção não pode ser claramente avaliado. Além disso, a primeira coluna é de dieta de 2,5% de frutas vermelhas mistas (0,5% cada de amora-preta, framboesa preta, mirtilo, framboesa vermelha e morango) em vez de dieta de 2,5% de framboesa preta.