pmid: "35547279"
title: "Avaliação mecanicista de fitoquímicos na terapia do câncer de mama: compreensão atual e perspectivas futuras."
authors: "Younas M, Hano C, Giglioli-Guivarc'h N, Abbasi BH"
journal: "RSC advances"
pubdate: "2018 Aug 20"
doi: "10.1039/c8ra04879g"
source: "PMC Full Text"

Avaliação mecanicista de fitoquímicos na terapia do câncer de mama: compreensão atual e perspectivas futuras.

Autores

Younas M, Hano C, Giglioli-Guivarc'h N, Abbasi BH

Periodico

RSC advances (2018 Aug 20)

Conteudo

Avaliação mecanicista de fitoquímicos no tratamento do câncer de mama: compreensão atual e perspectivas futuras
O câncer de mama é um dos cânceres mais comumente diagnosticados em todo o mundo e é responsável por uma grande proporção de mortes em mulheres. Apesar do avanço nos procedimentos terapêuticos e diagnósticos, o câncer de mama ainda representa um grande desafio. As abordagens atuais contra o câncer de mama incluem remoção cirúrgica, radioterapia, terapia hormonal e o uso de vários medicamentos quimioterápicos. No entanto, resistência a medicamentos, efeitos adversos graves associados, metástase e complicações de recorrência ainda precisam ser resolvidos, o que exige estratégias seguras e alternativas. Nesse cenário, os fitoquímicos ganharam recentemente grande atenção devido ao seu perfil de segurança e custo-benefício. Esses fitoquímicos modulam vários genes, produtos gênicos e vias de sinalização, inibindo assim a proliferação, invasão, angiogênese e metástase das células de câncer de mama e induzindo apoptose. Além disso, eles também têm como alvo as células-tronco do câncer de mama e superam problemas de resistência a medicamentos em carcinomas de mama. Os fitoquímicos como adjuvantes com medicamentos quimioterápicos aumentaram grandemente sua eficácia terapêutica. Esta revisão concentra-se nos mecanismos moleculares recentemente reconhecidos subjacentes à quimioprevenção do câncer de mama com o uso de fitoquímicos como curcumina, resveratrol, silibinina, genisteína, galato de epigalocatequina, secoisolariciresinol, timoquinona, kaempferol, quercetina, partenolídeo, sulforafano, ginsenosídeos, naringenina, isoliquiritigenina, luteolina, isotiocianato de benzila, α-mangostina, 3,3′-diindolilmetano, pterostilbeno, alcaloides da vinca e apigenina.
O câncer de mama é um dos cânceres mais comumente diagnosticados em todo o mundo e é responsável por uma grande proporção de mortes em mulheres.
O câncer de mama é um dos cânceres mais comumente diagnosticados em todo o mundo e representa uma grande proporção de mortes em mulheres. A Sociedade Americana do Câncer estimou que, em 2017, haverá uma expectativa de 63.410 novos casos de carcinoma in situ, 252.710 casos de carcinoma invasivo e 40.610 mortes por câncer de mama apenas entre mulheres nos Estados Unidos. Com base na expressão do receptor de estrogênio (ER), o câncer de mama é categorizado em tipos ER-positivo e ER-negativo. O receptor 2 do fator de crescimento epidérmico humano (HER2) e o receptor de progesterona (PR) dividem ainda mais o câncer de mama em vários subtipos moleculares, como HER2-positivo, luminal A e luminal B. Esses tipos de carcinomas de mama respondem a inibidores da aromatase ou terapia hormonal. No entanto, outro tipo de câncer de mama, conhecido como câncer de mama basal-símile ou triplo negativo (TNBC), carece desses três receptores e, portanto, não responde à terapia hormonal. As intervenções terapêuticas atuais no tratamento do câncer de mama incluem radioterapia, exclusão cirúrgica e o uso de várias drogas quimioterápicas, como paclitaxel, doxorrubicina, cisplatina, docetaxel, carboplatina, epirrubicina, bevacizumabe e ciclofosfamida. No entanto, as incidências de resistência a drogas e efeitos colaterais graves associados a esses métodos de tratamento reduziram bastante seu potencial terapêutico. Essas complicações levam os pesquisadores a investigar estratégias quimioterápicas alternativas e mais seguras.
Os seres humanos sempre sofreram com infecções por fungos, parasitas, bactérias, vírus e muitos distúrbios de saúde, como dor, inflamação, complicações digestivas e resfriados, etc. Os medicamentos recentes, baseados em antibióticos e drogas sintéticas, passaram a ser utilizados nos últimos 150 anos. Antes disso, os humanos dependiam de drogas derivadas de plantas, animais e fungos. A cura de distúrbios de saúde e infecções com medicamentos fitoterápicos inclui produtos naturais ativos, conhecidos como metabólitos secundários ou fitoquímicos, encontrados em quase todas as espécies de plantas. Os metabólitos secundários abrangem um grupo diverso de compostos orgânicos que desempenham um papel vital nos sistemas de defesa das plantas e auxiliam na interação com o ambiente biótico. Muitos metabólitos secundários, como fenóis, alcaloides e terpenos, são classificados com base em sua origem biossintética, possuindo diferentes propriedades biológicas e sendo empregados como farmacêuticos, aromatizantes, corantes, agroquímicos, fragrâncias, aditivos alimentares e biopesticidas. Os metabólitos secundários modulam especificamente um alvo molecular em humanos ou animais. Tais alvos frequentemente incluem neuroreceptores, bombas de íons, canais iônicos e elementos do citoesqueleto ou enzimas que degradam neurotransmissores. Estima-se que mais de 5000 fitoquímicos distintos tenham sido reconhecidos em vegetais, frutas e grãos; no entanto, uma grande proporção ainda precisa ser identificada e compreendida antes que possamos compreender completamente seus benefícios à saúde em alimentos integrais. Os fitoquímicos podem ser categorizados em diferentes classes, como fenóis, terpenos, compostos organossulfurados e alcaloides (Fig. 1). As estruturas moleculares de vários fitoquímicos envolvidos na quimioprevenção do câncer de mama, com suas principais fontes vegetais, são fornecidas na Tabela 1.
Classificação dos fitoquímicos envolvidos na quimioprevenção do câncer de mama.
Estruturas moleculares representativas de fitoquímicos com suas principais fontes vegetais
Fitoquímicos exibem uma ampla gama de efeitos preventivos ou protetores contra doenças. Eles são utilizados desde a antiguidade para lidar com diversas enfermidades, incluindo câncer, diabetes, doenças cardiovasculares, inflamação, distúrbios neurológicos e doenças de pele, entre outras. Numerosos estudos epidemiológicos previram uma redução na incidência de câncer com o uso de fitoquímicos. Fitoquímicos como curcumina, resveratrol, epigalocatequina galato (EGCG), silibinina, benzil isotiocianato, genisteína, kaempferol, timoquinona, quercetina, partenolídeo, sulforafano, naringenina, isoliquiritigenina e ginsenosídeos demonstraram suprimir o carcinoma mamário por meio da modulação de várias vias de transdução de sinal, genes e produtos gênicos. Esses fitoquímicos exercem efeitos anticâncer de mama induzindo apoptose celular e reduzindo a proliferação celular através da modulação de vários alvos (Fig. 2 e 4). Além disso, os fitoquímicos inibem a angiogênese, metástase e comportamentos migratórios em células de câncer de mama (Fig. 3 e 4). Ademais, esses compostos aumentaram significativamente a eficácia terapêutica de diferentes fármacos anticancerígenos, superaram a resistência a medicamentos em células de câncer de mama e também alcançaram sensibilização à radiação. Os compostos tiveram como alvo as células-tronco do câncer de mama (bCSCs)/células progenitoras. As CSCs estão principalmente envolvidas na promoção da invasão, metástase, proliferação anormal, recorrência e resistência a medicamentos. A capacidade de autorrenovação das CSCs está relacionada às vias regulatórias de Notch, Wnt/β-catenina, hedgehog e PI3K/Akt. Essas vias também podem contribuir para a manutenção da capacidade de autorrenovação das bCSCs CD44+/CD24−/low. Dandawate et al. (2016) revisaram o papel dos fitoquímicos no direcionamento das bCSCs. Abdal Dayem et al. (2016) revisaram o efeito dos polifenóis contra o câncer de mama e as CSCs (Fig. 5). Petric et al. (2015) revisaram alguns fitoquímicos que modulam vias de sinalização no câncer de mama e em cânceres relacionados a hormônios. Além disso, Siddiqui et al. (2015) também lançaram alguma luz sobre o efeito terapêutico dos fitoquímicos no câncer de mama. Neste artigo de revisão, resumimos vários fitoquímicos envolvidos na prevenção do câncer de mama, considerando os mecanismos moleculares recentemente reconhecidos, que podem ser úteis no desenvolvimento futuro de medicamentos.
Regulação mediada por fitoquímicos de alvos moleculares/vias de sinalização envolvidas na proliferação e apoptose de células de câncer de mama. Setas para baixo (↓) representam regulação negativa, enquanto setas para cima (↑) representam regulação positiva.
Regulação mediada por fitoquímicos de alvos moleculares/vias de sinalização envolvidas na invasão, metástase e angiogênese de células de câncer de mama. Setas para baixo (↓) representam regulação negativa, enquanto setas para cima (↑) representam regulação positiva.
Número possível de alvos-chave envolvidos na proliferação, apoptose, angiogênese, invasão e metástase de células de câncer de mama e sua regulação por fitoquímicos.
Polifenóis e seus modos de ação contra o câncer de mama. As setas azuis indicam ativação, enquanto as setas vermelhas indicam inibição. CUR = curcumina, RSV = resveratrol, GEN = genisteína, APG = apigenina, QUR = quercetina. Ideia adotada de Abdal Dayem et al. (2016).

Pesquisa bibliográfica
Esta revisão foi conduzida usando vários mecanismos de busca, incluindo Google Scholar, PubMed e Scopus, inserindo palavras-chave como câncer de mama, quimioprevenção, fitoquímicos e nomes individuais dos respectivos fitoquímicos mais câncer de mama. Todos os artigos de pesquisa incluídos aqui são da última meia década: 2012–2018.

Fitoquímicos envolvidos na quimioprevenção do câncer de mama
Curcumina
A curcumina—um pigmento amarelo encontrado no rizoma da cúrcuma—é um dos fitoquímicos mais extensivamente estudados na terapia do câncer de mama. Ela exibiu um amplo espectro de atividades, como antiproliferativa, apoptótica, antimetastática, antiangiogênica, radioprotetora, quimiossensibilizadora, indução da parada do ciclo celular e inibição da migração e invasão em células de câncer de mama (Tabela 2). A curcumina pode modular as atividades e funções de vários produtos gênicos, como enzimas, citocinas inflamatórias, fatores de transcrição e produtos relacionados à proliferação e sobrevivência celular. Liu e Chen (2013) revisaram o efeito da curcumina em células de câncer de mama e mostraram que o composto modula vários alvos moleculares (Fig. 6).

Fitoquímicos envolvidos na quimioprevenção do câncer de mama, seus mecanismos propostos e efeitos

EGCG sensibilizou células MCF-7 ao 5-fluorouracil regulando a expressão de Bcl-xL. O composto também alcançou sensibilização ao tamoxifeno reduzindo a expressão de Nrf2 (fator de transcrição) em células MCF-7 resistentes ao tamoxifeno. Da mesma forma, uma redução em MMP-2 e MMP-9 em células MCF-7 resistentes à doxorrubicina também foi observada.

Genisteína
Genisteína—um fitoestrógeno presente na soja—exerce principalmente sua função interagindo com os receptores de estrogênio (ERα e ERβ). Varinska et al. (2015) revisaram os alvos moleculares regulados pela genisteína em células cancerígenas, com especial preferência à angiogênese (Fig. 7). A genisteína reprimiu a diferenciação e proliferação de células 3T3-L1 e MCF-7 regulando a expressão de ERα. Ela também reativou a expressão de ERα remodelando a estrutura da cromatina do seu promotor e inibiu o crescimento de células de câncer de mama negativas para ERα. Essa restauração epigenética de ERα melhorou ainda mais a eficácia terapêutica do tamoxifeno. Além disso, o composto reduziu a expressão de ERα e c-erB-2, consequentemente inibindo a proliferação de células de câncer de mama positivas para ERα/c-erB-2. A genisteína também induziu apoptose em células MCF-7 e T47D através da regulação negativa de CIP2A (inibidor cancerígeno de PP2A). Um estudo em nível fosfoproteômico usando células TNBC revelou que vários processos biológicos são regulados pela genisteína durante o ciclo celular, como a formação do cinetócoro, clivagem do complexo de coesão e replicação do DNA. Além disso, a resposta ao dano ao DNA envolvendo o complexo BRCA1 e ATR também pode ser ativada pela genisteína.

Alvos moleculares regulados pela genisteína em células cancerígenas. As setas para baixo (↓) representam diminuição da atividade/expressão/secreção, enquanto as setas para cima (↑) representam aumento da atividade/expressão/secreção. Ideia adotada de Varinska et al. (2015).
A genisteína resultou na reativação de vários genes supressores de tumor, como o gene da polipose adenomatosa do cólon (APC), o inibidor da serpina peptidase mamária (SERPINB5), o gene da ataxia telangiectasia mutada (ATM) e o PTEN em linhagens de células de câncer de mama, por meio da redução do seu status de metilação. Isso foi alcançado através da expressão reduzida de DNMT1 pela genisteína. Além disso, também suprimiu a ciclina D1 e a DNMT-1 em células MCF-7, levando à desmetilação do CpG do BRCA1 e consequente reativação do BRCA1. A exposição pré-púbere ao Bisfenol A (BPA) altera as vias de sinalização que podem contribuir para a carcinogênese, conforme revelado por estudos de metilação do DNA. Por outro lado, a exposição pré-púbere à genisteína ou genisteína + BPA resultou na hipometilação de vários genes em tecidos mamários de ratos, dos quais os genes HPSE e RPS9 foram associados a uma maior sobrevida em longo prazo, enfatizando assim as propriedades preventivas do câncer da genisteína. Em outro estudo, a ingestão de genisteína ao longo da vida melhorou a resposta dos tumores mamários à resistência ao tamoxifeno em ratos Sprague-Dawley e também reduziu o risco de recorrência. A administração de genisteína regulou negativamente a resposta à proteína desenovelada (UPR) e genes ligados à autofagia, como ATF4, GRP78, Beclin-1 e IRE1α, bem como genes ligados à imunossupressão, como Foxp3 e TGFβ, e regulou positivamente CD8a (marcador de células T citotóxicas) nos tumores. Isso demonstra que a resposta aprimorada à terapia endócrina foi pré-programada no início da vida.
Avci et al. (2015) descobriram que a genisteína suprime o crescimento de células MCF-7 por meio da regulação positiva do miR-23b. Além disso, inibiu o NF-κB através da sinalização Notch-1 e reduziu o crescimento de células TNBC. A administração de genisteína em baixa dose e longo prazo sensibilizou linhagens de células de câncer de mama inflamatório à radiação e reduziu a formação de mamosferas e o crescimento de populações de células-tronco. A regulação negativa da sinalização Hedgehog–Gli1 pela genisteína também está ligada à redução de bCSCs.
Resveratrol
Resveratrol (RSV)—um fitoestrógeno produzido principalmente por uvas, frutas vermelhas e amendoim em resposta a condições de estresse—também tem sido bastante explorado por suas propriedades antimalignas. Sinha et al. (2016) revisaram de forma abrangente o efeito do RSV em células de câncer de mama. O RSV regula vários alvos moleculares subjacentes à proliferação, apoptose, EMT/metástase, bem como respostas epigenéticas e sensibilização à quimioterapia em células de câncer de mama (Fig. 8). Recentemente, descobriu-se que o RSV induz a expressão da ATPase sarcoplásmica/reticular Ca2+ transportadora 3 (ATP2A3)—gene que codifica a enzima que mantém a homeostase do Ca2+ intracelular bombeando-o para o retículo endoplasmático (RE)—em células de câncer de mama, induzindo assim apoptose, reduzindo a viabilidade celular e causando alterações nos níveis citosólicos de Ca2+, juntamente com sua capacidade de liberação pelo RE. O RSV induziu apoptose em células SKBR-3 positivas para o receptor 2 do fator de crescimento epidérmico humano (HER2) via supressão dos genes da sintase de ácidos graxos e HER2. O composto também regulou positivamente a expressão de PTEN e regulou negativamente a fosforilação de Akt (pAkt), atenuando assim a via PI3K/Akt/mTOR. O RSV preveniu a invasão de células de câncer de mama inativando diretamente a RhoA, que por sua vez fosforilou YAP via ativação de Lats1, levando à expressão reduzida do gene YAP. Além disso, ele regulou negativamente a quinase tipo polo-1 e a quinase aurora A (proteínas reguladoras do ciclo celular), ciclina D1 e ciclina B1, suprimindo assim o ciclo celular em células de câncer de mama.
Regulação mediada por resveratrol de alvos moleculares subjacentes à proliferação, apoptose, EMT/metástase, respostas epigenéticas e sensibilização à quimioterapia em células de câncer de mama. Setas para baixo (↓) representam regulação negativa, enquanto setas para cima (↑) representam regulação positiva. Ideia adaptada de Sinha et al. (2016).
Combinação de RSV com outros compostos melhorou significativamente sua eficácia e biodisponibilidade. O co-tratamento com timoquinona e RSV aumentou a apoptose, induziu necrose geográfica, reduziu o VEGF e aumentou os níveis séricos de IFN-γ em linhagens celulares de câncer de mama. Da mesma forma, a combinação com salinomicina melhorou acentuadamente as propriedades anticancerígenas do RSV em células de câncer de mama por meio da regulação negativa das proteínas canônicas de sinalização Wnt e da vimentina. Similarmente, o RSV e o pterostilbeno reativaram a expressão de ERα em linhagens celulares de câncer de mama negativas para ERα ao aumentar marcadores de cromatina ativa, como acetil-H3lisina9 e acetil-H3/4 na região promotora de ERα. Redução na atividade da DNMT e no nível de 5-metilcitosina, juntamente com alteração na histona acetiltransferase e HDAC, também foram observadas. Ocorreu apoptose aumentada de células MCF-7 quando o Sorafenibe (inibidor farmacológico da angiogênese e da tirosina quinase) foi usado em combinação com RSV. O tratamento induziu a expressão de p53, aumentou a geração intracelular de ROS e as expressões de Bax/Bcl-2, enquanto reduziu o potencial de membrana mitocondrial. Além disso, ocorreu regulação negativa da ciclina B1 e ciclina D1, enquanto a caspase-3, -9, poli(ADP-ribose) polimerase (PARP) clivada e apaf-1 foram encontrados regulados positivamente. RSV e rapamicina preveniram a ativação de mTORC1 (alvo mecanístico da rapamicina), autofagia e Akt, consequentemente instigando apoptose em células de câncer de mama. O co-tratamento com melatonina inibiu a aromatase, tornando-as assim adequadas para o tratamento hormonal do câncer de mama. RSV também sensibilizou células MCF-7/DOX resistentes à doxorrubicina via regulação negativa de MDR1. Além disso, o composto aumentou o acúmulo celular de doxorrubicina ao reduzir os genes transportadores ABC, MRP1 e MDR1, em células de câncer de mama resistentes. Em outro estudo, a regulação negativa de HSP27 por RSV foi associada à sensibilização à doxorrubicina em células MCF-7 resistentes. Similarmente, RSV quimiossensibilizou células MCF-7 resistentes ao tamoxifeno modulando a fosforilação de Smad e a produção endógena de TGF-β, e ao melfalano ao interromper o ciclo celular na fase S.
A modulação de microRNAs pelo resveratrol também foi observada. Venkatadri et al. (2016) demonstraram que o composto modula microRNAs supressores de tumor cruciais, como miR-122-5p, miR-125b-5p, miR-409-3p, miR-542-3p e miR-200c-3p, em células de câncer de mama. Esses microRNAs regulam proteínas-chave do ciclo celular e antiapoptóticas, como a proteína inibidora da apoptose ligada ao X, Bcl-2 e CDKs.
Quercetina
Quercetina—um agente quimiopreventivo bem pesquisado e potencial, onipresente em alimentos vegetais—suprimiu o crescimento de células T47D ao inibir a expressão gênica e a secreção de leptina, tornando a leptina um novo alvo na terapia do câncer de mama. O composto aumentou as expressões das proteínas Bax e diminuiu Bcl-2 em células MCF-7. Na presença de Nec-1 (inibidor de necroptose), a expressão de Bax e o índice apoptótico diminuíram, e ocorreu um aumento na proliferação e viabilidade das células MCF-7, sugerindo que a via de morte envolve principalmente a necroptose. Além disso, a quercetina induziu apoptose em células TNBC ao reduzir as expressões de β-catenina e sintase de ácidos graxos (FASN). Similarmente, o composto apresentou atividade apoptótica em células MCF-7 ao inibir Twist por meio da via p38MAPK. Da mesma forma, foram relatadas atividade antiproliferativa e apoptótica em células MCF-7 por meio da redução da expressão de survivina e parada na fase Go/G1.
A terapia combinada de quercetina e ácido ascórbico (vitamina C) juntamente com fármacos terapêuticos como paclitaxel ou doxorrubicina aumentou acentuadamente suas propriedades anticancerígenas em células de câncer de mama por meio da redução significativa nas fases S e Go/G1. A quercetina regulou negativamente Her-2 e regulou positivamente ERα, revertendo assim a resistência ao tamoxifeno em células MCF-7. A pentagaloilglicose (5GG), que apresenta semelhança estrutural com (−)-EGCG, em combinação com quercetina induziu parada na fase S e causou apoptose em células MDA-MB-231 por meio da expressão reduzida da quinase da fase S, enquanto a parada na fase G2/M e a apoptose em células AU565 ocorreram por meio da expressão reduzida de Her-2.
A quercetina revelou propriedade antimetastática em células TNBC ao modular marcadores de EMT. Aumentou a E-caderina e diminuiu a vimentina, levando à transição mesenquimal-epitelial, associada à modulação de ciclina D1 e c-Myc (genes alvo da β-catenina) e a uma alteração na localização nuclear da β-catenina. A via da calcineurina/NFAT desempenha um papel fundamental na angiogênese, que foi inibida pela quercetina em xenotransplante de câncer de mama por meio da regulação negativa de VEGF, VEGFR2 e NFATc3. A quercetina regulou positivamente o miR-146a e preveniu a proliferação em células de câncer de mama. O composto também inibiu a invasão por meio da supressão do EGFR e induziu apoptose mediada por mitocôndrias.
Silibinina
Silibrina—um dos principais constituintes ativos do complexo silimarina extraído de Silybum marianum—possui uma potente atividade hepatoprotetora. O composto também apresentou propriedades anticancerígenas e preveniu a metástase de células de câncer de mama através da inibição do CXCR4 (receptor de quimiocina tipo 4). Além disso, suprimiu a migração de células MCF-7 e reduziu acentuadamente a expressão de MMP-9 através da inibição de p-ERK e p-MEK. Também inibiu a proliferação e induziu apoptose em células SKBR3 negativas para ERα através da supressão de NF-κB. Silibrina diminuiu p53, p21, Bcl-xL, Bak e BRCA1 em células MCF-7, induzindo assim apoptose e prevenindo a proliferação. Além disso, conferiu propriedade antitumorigênica em modelo de xenoenxerto de TNBC ao inibir a fosforilação de EGFR e subsequentemente suprimir VEGF, MMP-9 e COX-2.
O co-tratamento de silibrina com cisplatina ou paclitaxel aumentou a apoptose precoce ao diminuir Bcl-2 e aumentar os níveis de mRNA de Bax, ATM, BRCA1 e p53 em células MCF-7. A silibrina também sensibilizou células de câncer de mama resistentes ao paclitaxel e à doxorrubicina através da inibição das principais vias oncogênicas que englobam ERK, AKT e STAT3 em células MDA-MB-435 resistentes à doxorrubicina e células MCF-7 resistentes ao paclitaxel na concentração de 400 μM. Da mesma forma, silibrina e crisina inibiram sinergicamente a proliferação de células T47D através da regulação negativa de ciclina D1 e hTERT.
Silibrina reduziu a proliferação de células MCF-7 através da regulação negativa de miR-155 e miR-21 e induziu apoptose pelas vias intrínseca e extrínseca ao regular positivamente seus alvos apoptóticos, como BID e CASP-9. No entanto, Jahanafrooz et al. (2017) apresentaram que a regulação negativa de miR-21 após o tratamento com silibrina tem efeito mínimo sobre sua propriedade antitumorigênica em células de câncer de mama e que outras vias são responsáveis por seu efeito antiapoptótico.
Silibrina exerceu morte celular autofágica em células MCF-7 através de disfunção mitocondrial dependente de ROS (ΔΨm) e redução nos níveis de ATP envolvendo BNIP3 (proteína 3 de interação com Bcl-2, um membro da família de proteínas Bcl-2 pró-morte). No entanto, de acordo com Zheng et al. (2015), as propriedades antiapoptóticas e de indução de autofagia da silibrina em células MCF-7 positivas para ERα são devidas à regulação negativa da expressão de ERα e à subsequente inibição das vias de sinalização ERK e mTOR.
Timiquinona (TQ)—um constituinte anti-inflamatório, antioxidante, anticancerígeno e citotóxico do óleo de semente preta—também foi investigada na terapia do câncer de mama. O composto levou à expressão diferencial de genes relacionados à apoptose em células ER-positivas (MCF-7). A regulação positiva do gene PTPRR resultou na inibição das vias p38-MAPK e MAPK. A inibição de p38-MAPK desencadeou a regulação negativa de Bcl-2 e a regulação positiva de TP53, o que indica que a via apoptótica intrínseca está envolvida. Além disso, a participação da caspase na apoptose foi confirmada pela regulação negativa do gene CARD16. Recentemente, o efeito do TQ no perfil de miRNA e no mecanismo molecular usando células MCF-7 foi destacado, e descobriu-se que hsa04310 (Wnt), hsa04115 (p53), hsa04151 (P13K/AKT) e hsa04010 (MAPK) são os principais alvos do composto. A pré-sensibilização com TQ restaurou a citoqueratina 19 e a E-caderina (marcadores epiteliais), bem como MMP-2, MMP-9, integrina-αV (marcadores mesenquimais) e TGF-β na progressão metastática induzida por radiação do câncer de mama. O TQ também exerceu ação anticancerígena em células de câncer de mama ao atenuar a atividade da histona desacetilase (HDAC) global. O composto aumentou Bax, diminuiu Bcl-2, reativou genes alvo da HDAC (maspina e p21) e induziu a parada na fase G2/M.
O TQ e o tamoxifeno induziram sinergicamente a apoptose e diminuíram a viabilidade celular em linhagens celulares tanto estrogênio-positivas (MCF-7) quanto estrogênio-negativas (MDA-MB-231). O composto sensibilizou as células de câncer de mama ao paclitaxel por meio de múltiplas cascatas envolvendo apoptose extrínseca, sinalização de p53 e genes supressores de tumor. Além disso, o TQ regulou genes indutores de apoptose por meio de receptores de morte e regulou positivamente genes supressores de tumor, incluindo BRCA1, p21 e Hic1. Adicionalmente, altas doses de TQ regularam negativamente fatores pró-apoptóticos como caspases e regularam positivamente fatores de crescimento como EGF e VEGF. Da mesma forma, o co-tratamento com timoquinona e melatonina diminuiu grandemente o tamanho do tumor por meio da indução de apoptose, ativação da resposta imune Th1 e inibição da angiogênese.
Benzil isotiocianato
Benzyl isothiocyanate (BITC)—um isotiocianato de vegetais crucíferos—apresenta efeito anticarcinogênico. O BITC induziu apoptose em células de câncer de mama ao alterar a dinâmica mitocondrial. O composto reduziu grandemente os níveis de Drp1, p-S616, Fis1 (proteínas de fissão) e Mfn1, Mfn2 (proteínas de fusão) em células de câncer de mama, sugerindo que ele tem como alvo negativo a maquinaria de fissão e fusão da dinâmica mitocondrial. Além disso, foi demonstrado que as proteínas pró-apoptóticas de múltiplos domínios Bak e Bax regulam a inibição mediada por BITC da fusão mitocondrial. O BITC desencadeou a rede de sinalização de p53 e reprimiu o crescimento de células mutantes de p53. O composto induziu a expressão de p73 nessas células mutantes, interrompendo a interação entre p53 mutante e p73 e, subsequentemente, emancipando o p73 do sequestro e permitindo que ele se tornasse ativo transcricionalmente. Em mecanismos moleculares, a quinase hepática B1 (LKB1), um supressor tumoral, foi identificada como um nó-chave subjacente ao papel anticancerígeno do composto. O p73 e o p53 regularam positivamente a LKB1 transcricionalmente em células de câncer de mama com p53 mutante e tipo selvagem, respectivamente. Além disso, foi elucidado que a LKB1 se liga ao p73 e ao p53 em um mecanismo de feed-forward para recrutamento em promotores de genes responsivos a p53. O BITC também suprimiu a migração e invasão de células MDA-MB-231 através da diminuição da atividade de uPA e da redução de p-Akt.
O Recepteur d'Origine Nantais truncado (sfRON) também foi identificado como um novo alvo mecanicista para indução de apoptose em células de câncer de mama. O BITC induziu apoptose em células MDA-MB-361 e MCF-7 ao regular o sfRON, sendo que a superexpressão de sfRON nessas células intensificou a apoptose, independentemente da hiperfosforilação de JNK ou MAPK. Além disso, a ativação de Bak e Bax em células superexpressando sfRON após o tratamento com BITC foi grandemente aumentada, enquanto a parada na fase G2/M e a geração de ROS foram atenuadas. No entanto, de acordo com Kim et al. (2013), a superexpressão de RON de comprimento total e de sfRON ofereceu proteção contra a inibição de bCSCs pelo BITC em células MCF-7, e a regulação negativa de RON e de sua forma truncada está associada à inibição de células-tronco de câncer de mama pelo BITC. O BITC inibiu as bCSCs através da regulação negativa do oncogene BMI-1 (proteína do complexo Polycomb) e da ativação de Notch-4 em células de câncer de mama in vivo e in vitro.
Apigenina
Apigenina—um flavonoide anti-inflamatório bem conhecido encontrado na salsa e em diversas outras plantas—suprimiu a liberação de quimiocinas mediada por TNFα, incluindo CCL2, IL-1α, IL-6 e fator estimulador de colônias de granulócitos e macrófagos, em células TNBC. Essas quimiocinas direcionam a migração/infiltração de neutrófilos associados a tumores, células T reguladoras, macrófagos associados a tumores, células T auxiliares produtoras de IL-17, células supressoras derivadas de mieloides, fibroblastos associados a câncer e macrófagos associados a metástase, que, em conjunto, possibilitam o crescimento tumoral, a evasão imunológica, a metástase e a angiogênese. A inibição de CCL2 pela apigenina ocorreu por meio da supressão da sinalização de IKBKe. A apigenina superou a resistência a medicamentos e diminuiu a colonização e o crescimento celular em células MCF-7 resistentes à adriamicina por meio da regulação negativa de MDR1 e da glicoproteína P, bem como da supressão da sinalização de STAT3 e sua translocação nuclear. O composto também diminuiu a secreção de MMP-9 e VEGF (genes alvo de STAT3) nessas células.
Além disso, a apigenina inibiu a proliferação e a sobrevivência clonogênica de células BT-474 que expressam HER2 por meio de apoptose extrínseca dependente de caspase, regulando positivamente a caspase-3 clivada, a caspase-8 clivada e a clivagem de PARP. O composto diminuiu fosfo-STAT3, fosfo-JAK1 e fosfo-JAK2 e preveniu a secreção de VEGF induzida por CoCl2 e a translocação nuclear de STAT3 em células de câncer de mama que expressam HER2. Os mesmos autores também mencionaram anteriormente que a apigenina induz apoptose em células MCF-7 com superexpressão de HER2 por via extrínseca, inibe NF-κB e STAT3 e induz p53.
O mecanismo por trás da indução da parada do ciclo celular pela apigenina em células MDA-MB-231 também foi apontado, e foi demonstrado que o composto suprime a quinase dependente de ciclina-1 (CDK1), ciclina A e ciclina B, que são vitais para a transição da fase G2 para M no ciclo celular. Além disso, a apigenina aumentou p21WAF1/CIP1 e sua interação com o antígeno nuclear de células em proliferação, obstruindo assim a progressão do ciclo celular. Adicionalmente, também foi observada inibição da atividade da histona desacetilase e um aumento na histona H3 acetilada. Harrison et al. (2014) relataram que a apigenina reduz a proliferação de células MDA-MB-468 ao interromper o ciclo celular na fase G2/M e aumentar a produção de ERO. Além disso, o composto reduziu p-Akt.
Isoliquiritigenina
A isoliquiritigenina (ISL)—um flavonoide encontrado principalmente na raiz de alcaçuz—apresenta propriedades anticâncer em processos de carcinogênese em múltiplos estágios, como parada do ciclo celular, supressão da proliferação, indução de apoptose, obstrução da metástase e inibição da angiogênese em diferentes tipos de câncer.
Peng et al. (2017) propuseram que o ISL induz apoptose e previne metástase em células de câncer de mama por meio da regulação negativa do miR-374a. A expressão reduzida do miR-374a levou ao aumento da expressão de PTEN, o que preveniu a sinalização aberrante de Akt. O ISL regulou negativamente transcricionalmente a expressão do miR-21 primário e maduro e diminuiu a atividade de sinalização de STAT3 em células de câncer de mama. O composto também suprimiu a invasão de células de câncer de mama ao regular positivamente o RECK (gene supressor tumoral) e regular negativamente o miR-21. Além disso, o ISL causou parada do ciclo celular, quimiossensibilizou e induziu autofagia em células MCF-7/ADR e também estimulou a degradação de ABCG2 pela via autofagia-lisossomo. A indução da autofagia foi associada à inibição do miR-25, que levou ao aumento da expressão de ULK1 (uma quinase envolvida na autofagia). O tratamento com ISL inibiu NF-κB, P13K/Akt e p38, resultando em expressões reduzidas de MMP-2, MMP-9, VEGF e HIF-1α, o que reduziu a migração de células de câncer de mama.
O ISL incentivou a desmetilação do promotor de WIF1 ao se acoplar ao domínio catalítico da DNMT1, aumentando assim a expressão gênica do WIF1 e, subsequentemente, prevenindo a carcinogênese mamária ao inibir bCSCs. O composto também quimiossensibilizou bCSCs ao inibir a sinalização de β-catenina/ABCG2 por meio do acoplamento ao domínio ATP da GRP78 (proteína de ligação à imunoglobulina), resultando na inibição de sua atividade ATPase e na subsequente dissociação da β-catenina.
Pterostilbeno
Pterostilbeno — análogo do resveratrol extraído de mirtilos — inibiu marcadamente o crescimento e induziu apoptose em células de TNBC por meio de parada na fase G0/G1. O composto manteve a ativação de ERK1/2, associada à diminuição da ciclina D1 e ao aumento das expressões de p21. Além disso, também reprimiu p-AKT e mTOR e, subsequentemente, aumentou a proteína Bax sem afetar Bcl-xL. O pterostilbeno potencializou a apoptose induzida pelo ligante indutor de apoptose relacionado ao TNF (TRAIL) em células de TNBC por meio da ativação mediada por ROS das vias de proteína homóloga a p38/C/EBP, que subsequentemente induziu a expressão dos receptores de morte DR4 e DR5. O composto também reduziu a expressão do receptor decoy 1 e do receptor decoy 2 e suprimiu as proteínas antiapoptóticas Bcl-2, Bcl-xL, XIAP, c-FLIPS/L e survivina, além de aumentar a clivagem de Bax e Bid nessas células.
O pterostilbeno inibiu a metástase de células de TNBC por meio da indução do miR-205 e da modulação negativa de marcadores de EMT, incluindo vimentina, ZEB1, slug e snail, e da regulação positiva de E-caderina. A regulação negativa do miR-205 causou diminuição da expressão de Src — uma tirosina quinase não receptora cuja ativação e superexpressão levam a diferentes tipos de câncer, incluindo câncer de mama invasivo.
Interessantemente, a pterostilbeno e o 6-shogaol inibiram as bCSCs por meio da expressão reduzida do antígeno de superfície CD44+ e estimularam a fosforilação da β-catenina através da inibição da sinalização hedgehog/Akt/GSK3β, suprimindo assim a ciclina D1 e o c-Myc downstream. A ocorrência de macrófagos associados a tumores (TAMs) polarizados em M2 potencializou as capacidades metastáticas e as CSCs CD44+/CD− em células de câncer de mama. As propriedades associadas aos TAMs M2 foram suprimidas pelo pterostilbeno através da inibição de NF-κB, E-caderina, vimentina e Twist1.
Sulforafano
O sulforafano (SFN)—um composto antioxidante e anti-inflamatório encontrado em vegetais crucíferos—modula vários alvos celulares envolvidos no desenvolvimento do câncer. O SFN estimulou a atividade anticancerígena do taxano (docetaxel ou paclitaxel) em células TNBC prevenindo as CSCs por meio da translocação reduzida de NF-κB p65 e da expressão diminuída de p52. O composto também reverteu o enriquecimento de células ALDH+ induzido por taxano e suprimiu marcadamente as mamósferas. Além disso, o co-tratamento de SFN e paclitaxel potencializou a apoptose induzida por paclitaxel em células de câncer de mama através da regulação positiva do citocromo c, caspase-3, -8 e -9 e da regulação negativa de NF-κB, Bcl-2 e p-Akt serina/treonina quinase. O SFN preveniu a migração e invasão mediadas por TNF-α em células de câncer de mama e suprimiu MMP-2, -9 e -13 tanto nos níveis transcricionais quanto traducionais. Lee et al. (2012) relataram anteriormente que o SFN suprime a expressão de MMP-9 e a invasão em células MCF-7 através da inibição de NF-κB.
Atwell et al. (2015) revisaram que a maioria das ações quimiopreventivas do SFN nos cânceres de mama e próstata se deve à modificação de mecanismos epigenéticos. O co-tratamento de sulforafano e withaferina A induziu sinergicamente a apoptose e reduziu a viabilidade celular e os processos epigenéticos em linhagens de células de câncer de mama através da regulação positiva de Bax e da regulação negativa da histona desacetilase 1 (HDAC1) e Bcl-2. Por outro lado, a senescência e a parada do ciclo celular induzidas por SFN em células de câncer de mama são arbitradas por alterações epigenéticas, incluindo expressões diminuídas de DNMT1 e DNMT3B, hipometilação global do DNA e variações no perfil de microRNA. O composto reduziu a metilação do RNA N6-metiladenosina (regulação epigenética no nível de RNA) e exerceu ação citostática através da indução de estresse nitro-oxidativo e da regulação negativa da sinalização Akt.
Ginsenosídeos
Os ginsenosídeos—principais saponinas farmacologicamente ativas na raiz de ginseng—são bem conhecidos por suas promissoras habilidades restauradoras e curativas. Os ginsenosídeos incluem Rg3, Rb1, Rb2, Rh2, Rh3 (protopanaxadiols) e Rh1, Rg1, Rg2 (protopanaxatriols).
Ginsenosídeo Rh2 provocou alteração de metilação epigenética em genes envolvidos na imunidade e tumorigênese, aumentando assim a imunogenicidade e inibindo o crescimento de células MCF-7. Genes hipermetilados como INSL5, OR52A1 e CASP1 sofreram regulação negativa, enquanto genes hipometilados incluindo C1orf198, ST3GAL4 e CLINT1 exibiram regulação positiva. Além disso, LINE1 (um marcador global de metilação) também exibiu hipometilação em CpGs específicos. Rh2 também reverteu a resistência ao docetaxel ou adriamicina em células MCF-7 resistentes por expressões diferenciais de microRNAs incluindo miR-34a, miR-222 e miR-29a.
Ginsenosídeo Rg3 potencializou o efeito citotóxico do paclitaxel em células TNBC por meio da inibição de NF-κB e Bcl-2 e regulação positiva de Bax e caspase-3. Kim et al. (2014) também relataram que a inibição de NF-κB por inativação de Akt e ERK é responsável pela apoptose induzida por Rg3 em células de câncer de mama. Rg3 combinado com endostar humano recombinante suprimiu o crescimento do câncer de mama, inibiu a invasão celular e angiogênese e aumentou a autofagia por meio de conteúdos reduzidos de mRNA de MMP-2, MMP-9, VEGFA, VEGFB, VEGFC, p62, Beclin-1, P13K, mTOR, Akt e JNK.
Similarmente, o ginsenosídeo Rg5 suprimiu a proliferação do carcinoma mamário por meio da ativação aumentada de AMPK e subsequente redução na ativação de S6 e p70S6K. O composto induziu apoptose via regulação de Bax, citocromo c e PARP e promoveu parada do ciclo celular na fase G0/G1 por meio da regulação negativa de CDK4, ciclina E2 e ciclina D1 e regulação positiva de p21WAF1/CIP1, p53 e p15INK4B em linhagens de células de câncer de mama.
Secoisolariciresinol e enterolignanas derivadas
Secoisolariciresinol (SECO) é a lignana fitoestrogênica (composto difenólico) mais difundida, abundantemente encontrada na linhaça. Após sua ingestão, as lignanas fitoestrogênicas vegetais são convertidas em enterolignanas (também conhecidas como lignanas mamíferas): enterodiol (END) e enterolactona (ENL) que podem se ligar ao RE e, portanto, são consideradas moduladores seletivos do receptor de estrogênio (SERM). Durante as últimas duas décadas, evidências sugerem que o consumo de lignanas e, mais precisamente, a concentração sérica de lignanas está ligada a uma redução da incidência de câncer de mama, mas a última meia década foi muito informativa sobre o possível mecanismo molecular subjacente.
A análise da atividade estrogênica do ENL utilizando perfil de expressão gênica baseado em microarranjo de DNA em células MCF-7 revelou que tanto o estradiol quanto o ENL iniciaram a mesma sinalização estrogênica, mas seus sinais são então modulados de forma diferencial e direcional mais adiante na via, resultando em diferenças nos níveis de função celular. Particularmente, foi demonstrado que o ENL ativa as vias ERK1/2 e PI3K/Akt. O ENL diminuiu significativamente a expressão de ERα e PR (receptor de progesterona) e aumentou a secreção de estradiol em células MCF-7. Diferentes respostas de dose foram observadas entre ENL e END, com o END agindo no nível de concentração mais alto. Da mesma forma, ENL e END produziram ação oposta sobre a atividade da telomerase, uma vez que foi demonstrado que o ENL, mas não o END, diminui a atividade da telomerase em células MCF-7.

A ação antiproliferativa dos lignanos também foi observada em células de câncer de mama MDA-MB-231 e foi atribuída à regulação negativa da expressão gênica de Ki-67, PCNA e FoxM1. Também exerce controle sobre o ciclo celular, reduzindo a expressão gênica das ciclinas E1, A2, B1 e B2 e interferindo no citoesqueleto ao regular negativamente a fosforilação da via FAK/paxilina, suprimindo assim a migração e invasão celular. Foi demonstrado que o ENL suprime a proliferação, migração e metástase usando células de câncer de mama MDA-MB-231 por meio da redução da ativação da plasmina induzida por uPA e das metaloproteinases de matriz MMP-2 e MMP-9 mediadas pela remodelação da MEC.

Uma redução na progressão e carga tumoral foi observada em um modelo derivado de ratas ACI, tanto com grupos suplementados com linhaça quanto com SECO, em modelos animais de xenoenxerto e carcinógeno de câncer de mama humano. Os mecanismos hipotéticos incluem redução na sinalização relacionada ao estrogênio, atividade antiangiogênica e antioxidante em doses mais altas. Foram observadas diminuições nos níveis séricos de SHBG e IGFBP-3 da fase folicular em animais suplementados, enquanto a expressão do gene ESR2 (ERβ) aumentou. Os autores sugeriram que o ESR2 pode se opor ou reverter a sinalização de proliferação no tecido epitelial mamário. O SECO pode ativar essa via, sugerindo que o aumento da sinalização de ERβ pode ser um dos mecanismos por trás da diminuição da proliferação mamária e displasia observada com a administração de SECO. Juntamente com uma diminuição na expressão do gene marcador de proliferação celular Ki-67 também foi observada em animais suplementados com linhaça e SECO. O SECO também não promoveu displasia ovariana nesses modelos.
A alta exposição a lignanas tem sido associada à redução da mortalidade em pacientes com câncer de mama. Por exemplo, estudos recentes descobriram que altas concentrações sanguíneas de ENL ou alta ingestão dietética de lignanas estão associadas a um melhor prognóstico entre mulheres na pós-menopausa. Em uma população de 2182 pacientes com câncer de mama, o ENL foi associado à redução da mortalidade por todas as causas e da mortalidade específica por câncer de mama. Essa associação foi restrita ao câncer de mama em estágio inicial e a pacientes com IMC normal. No entanto, nenhuma associação entre ENL e status HER2 e expressão do gene Ki-67 foi observada, o que está de acordo com um estudo menor (n = 24) que também relatou nenhum efeito na expressão do gene Ki-67, juntamente com nenhum impacto nas expressões de ERβ e CASPs. Ao contrário, conforme relatado anteriormente por Flower et al. (2005), uma meta-análise de 10 estudos clínicos evidenciou tanto as atividades antiproliferativas quanto antiangiogênicas das lignanas da linhaça. Curiosamente, esses efeitos pareceram estar correlacionados com o IMC, com ações significativas restritas ao IMC normal (<25), mas sem qualquer correlação significativa com o status menopausal ou ER+/ER− das pacientes. Esses dados observacionais sugeriram associações entre a ingestão de linhaça e menor risco de câncer de mama primário, menor mortalidade entre pacientes com câncer de mama e melhor saúde mental. Um grande estudo sobre níveis plasmáticos pré-diagnósticos de ENL e prognóstico do câncer de mama entre mulheres dinamarquesas na pós-menopausa evidenciou resultados interessantes: em modelos brutos, níveis mais altos de ENL foram associados a menor risco de mortalidade específica por câncer de mama, mas após ajuste para fatores de estilo de vida, essa associação foi apenas marginalmente significativa (P = 0,0501). No entanto, para mulheres que nunca fumaram ou usaram hormônios, um risco de mortalidade significativamente menor foi observado e certamente merece investigações adicionais.
As lignanas da linhaça SECO e ENL também foram relatadas por aumentar o efeito citotóxico de agentes quimioterápicos clássicos (docetaxel, doxorrubicina e carboplatina) nas linhagens de células de câncer de mama metastático SKBR3 e MDA-MB-231, sugerindo uma possível direção futura para melhorar a eficácia quimioterápica no câncer de mama por meio de terapia adjuvante com lignanas da linhaça. A combinação de suplemento dietético com a redução da dosagem do agente quimioterápico convencional para câncer de mama (doxorrubicina) pode manter seus benefícios enquanto minimiza os efeitos colaterais citotóxicos e, assim, pode aumentar sua eficiência terapêutica. A interação do SECO com o gene glutationa-S-transferase PI-1 (GSTP1) também foi observada. A inibição da expressão do GSTP1 tanto no nível gênico quanto proteico pelo SECO foi confirmada em células de câncer de mama MCF-7 e MDA-MB-231. O SECO também demonstrou inibir o crescimento celular e aumentar a apoptose celular ao regular positivamente a expressão das pró-apoptóticas Casp-3 e Bax e regular negativamente a expressão das antiapoptóticas Bcl-xl e Bcl-2.
Alcaloides da vinca
Alcaloides da vinca, como vincristina e vimblastina, são agentes antimicrotúbulos e antimitóticos obtidos da Catharanthus roseus. A combinação de vincristina e extrato de Thymus caramanicus induziu significativamente a morte celular em células de câncer de mama MCF-7, aumentando a expressão proteica de caspase 3 clivada e diminuindo a ciclina D1. Efeito sinérgico semelhante da vincristina e do extrato de Satureja khuzestanica também foi observado em células MCF-7. Por outro lado, a vincristina combinada com cultura em suspensão tem sido utilizada para o isolamento de células-tronco cancerígenas de linhagens celulares MDA-MB-231. Recentemente, lipossomas de dasatinibe mais vincristina foram empregados com sucesso no tratamento do câncer de mama triplo-negativo usando células MDA-MB-231 e seus xenoenxertos em camundongos nus. Os lipossomas induziram apoptose por meio da ativação das caspases 3, 8 e 9, aumento da geração de ERO e expressão de Bax, enquanto diminuíram Mcl-1. Além disso, ocorreu a deleção dos canais de mimetismo vasculogênico.
A vimblastina é amplamente utilizada no tratamento do câncer de mama e do sarcoma de Kaposi. A vimblastina não apenas inibe o crescimento tumoral, mas também a angiogênese maligna, e pode ligar-se especificamente à tubulina, restringindo assim sua polimerização e subsequente associação aos microtúbulos. Recentemente, foi demonstrado que a apoptose induzida por vimblastina em células MCF-7 ocorre por interferência nos microtúbulos. O composto aumentou a clivagem de PARP; no entanto, demonstrou-se que a colchicina foi mais eficaz do que a vimblastina em induzir apoptose em células de câncer de mama resistentes ao docetaxel (MCF-7TXT). Curiosamente, observou-se que a sensibilização aumentada das células MDA-MB-231 à vimblastina ou actinomicina D pode ser alcançada pela interrupção da função do aparelho de Golgi dentro dessas células, resultando em aumento da apoptose e diminuição da migração e proliferação celular. Da mesma forma, o cotratamento das células com vimblastina ou actinomicina D e golgicida A ou brefeldina A (agentes disruptores do fator 1 de ribosilação do ADP (ARF1)—uma proteína necessária para a homeostase do complexo de Golgi) causou efeitos semelhantes, reduzindo os níveis de fosfo-AKT ou fosfo-ERK1/2. Além disso, o tratamento combinado de células MDA-MB-231 com vimblastina e docetaxel diminuiu a expressão de survivina e induziu apoptose. Um efeito sinérgico foi observado quando a deguelina (um inibidor da survivina) foi usada juntamente com vimblastina e docetaxel, sugerindo que a regulação negativa da survivina pode ser útil para aumentar a eficácia terapêutica desses quimioterápicos.
Fitoquímicos diversos
Um antioxidante flavonóide presente em várias frutas e vegetais suprimiu a migração e invasão de células TNBC através da regulação negativa de RhoA e Rac1. Azevedo et al. (2015) relataram que o kaempferol exerce ações citotóxicas e antiproliferativas em células MCF-7 através da inibição da captação de 3H-desoxi-D-glicose mediada por GLUT1. O composto induziu apoptose em células MCF-7 ao aumentar a clivagem de PARP, diminuir Bcl-2 e aumentar a expressão de Bax. O kaempferol reduziu o crescimento celular induzido por triclosan ou 17β-estradiol em células MCF-7 ao regular negativamente as expressões proteicas de catepsina D, ciclina E e ciclina D1 e regular positivamente Bax e p21. Além disso, reverteu a fosforilação de AKT, MEK1/2 e IRS-1 induzida por triclosan. Da mesma forma, o kaempferol também atenuou os marcadores de EMT induzidos por triclosan através da regulação positiva de E-caderina (marcador epitelial) e regulação negativa de snail, slug, N-caderina (marcadores mesenquimais), juntamente com a redução de marcadores metastáticos como MMP-2 e -9, e catepsina B e -D em células MCF-7.
α-Mangostina
Uma xantona do pericarpo do mangostão promoveu apoptose e parada do ciclo celular em várias neoplasias humanas. Induziu efeito antitumoral em células T47D através da diminuição da fosforilação de HER2, Akt, P13K e regulação positiva de p-p38 e p-JNK1/2. O composto também demonstrou induzir apoptose dependente de caspase-3 em células MDA-MB-231. A α-mangostina inibiu a expressão da sintase de ácidos graxos (FAS) e seu acúmulo intracelular, aumentou a clivagem de PARP, interferiu nas proteínas da família Bcl-2 e subsequentemente induziu apoptose em células de câncer de mama. Won et al. (2014) demonstraram que o efeito inibitório do crescimento da α-mangostina em células de câncer de mama ER+ se deve à regulação negativa do receptor de estrogênio-α. O composto estimulou a apoptose mediada por mitocôndria e parou o ciclo celular na fase G1 em células de câncer de mama com p53 mutante e HER2, PgR, ER-negativo através da regulação negativa de ciclina, PCNA, CDKs e cdc(s) e aumento da expressão de p21CIP1.
Uma lactona sesquiterpênica da erva de Santa Maria (feverfew) — possui propriedades anti-inflamatórias e anticancerígenas. A geração de ROS mediada pela partenolida em células de câncer de mama levou à ativação tanto das vias AMPK (sobrevivência por autofagia) quanto das vias apoptóticas. A supressão da autofagia potencializou a apoptose induzida pela partenolida. O composto aumentou a produção de ROS e ânion superóxido através da estimulação de EGFR em células MDA-MB-231. A partenolida e a dimetilaminopartenolida (DMAPT, ou seja, um análogo solúvel da partenolida) induziram fortemente a geração de ROS em células MDA-MB-231 (TNBC) e causaram morte celular. Os fármacos ativaram a NADPH oxidase, o que levou à produção de ânion superóxido. A geração de ROS resultou na ativação de JNK e na supressão de NF-κB, bem como na depleção de glutationa e grupos tiol. Além disso, os fármacos induziram autofagia pelo aumento da expressão de Beclina-1 e conversão de LC3-I em LC3-II. Por fim, a expressão de RIP-1 (molécula sinalizadora na necrose) foi aumentada pelos fármacos. Da mesma forma, a partenolida e a DMAPT exerceram efeitos inibitórios sobre CSCs derivadas de células TNBC através da geração de ROS, regulação negativa de Nrf2, disfunção mitocondrial e necrose de CSCs. O ácido suberoil anilida hidroxâmico (SAHA) também sensibilizou células TNBC (MDA-MB-231) à citotoxicidade da partenolida através da supressão da via Akt/mTOR/Nrf2. Além disso, a partenolida inibiu a atividade autofágica do SAHA e também ocorreu a regulação negativa de NF-κB.
3,3′-Diindolilmetano (DIM)
Um fitoestrógeno e metabólito bioativo, derivado do indol-3-carbinol — suprimiu a EMT, migração, invasão e proliferação mediadas por bisfenol A, triclosan (desreguladores endócrinos) e 17β-estradiol em células MCF-7, regulando as expressões de genes relacionados à metástase e à EMT. Além disso, o fitoestrógeno também reduziu a expressão de CXCR4 — um receptor da quimiocina CXCL12 responsável pela metástase do câncer de mama via via dependente de RE. O DIM sensibilizou células MDR MCF-7 à radiação gama através do aumento da parada na fase G2/M e da geração intracelular de ROS, juntamente com apoptose aumentada. O composto inibiu a ativação de Akt, proliferação e migração em células MDA-MB-231 através da supressão da ativação de c-Met pelo fator de crescimento de hepatócitos. O DIM aumentou a eficácia do Herceptina em células de câncer de mama que expressam HER-2/neu, reduzindo a viabilidade celular, associado à inibição da colonização e à indução de apoptose através da regulação negativa de NF-κB p65 e Akt. Estudos mecanicistas mostraram expressão reduzida de FoxM1 e regulação positiva de miR-200.
Uma bioflavonoide cítrica encontrada em várias plantas, incluindo salsa, tomilho e hortelã-pimenta—apresentou atividades antioxidante, antialérgica, antitumoral e anti-inflamatória. O metabolismo da luteolina pelas enzimas do citocromo P450, CYP1A1 e CYP1B1, aumentou sua ação antiproliferativa em células de câncer de mama. A luteolina inibiu a migração de células de TNBC para os pulmões e induziu apoptose via inibição do VEGF. Além disso, o composto também reverteu a EMT através da regulação negativa da β-catenina, prevenindo assim a metástase pulmonar de células de TNBC em modelo de xenograft de câncer de mama. O co-tratamento com luteolina e lapatinibe suprimiu marcadamente o crescimento de células BT-474 ao reduzir p-AKT e p-ERK1/2. Da mesma forma, luteolina e celecoxibe inibiram sinergicamente o crescimento de células SkBr3 e MDA-MB-231 via inativação de AKT e ativação da sinalização ERK, enquanto em células MCF-7, a inativação de ERK e Akt alcançou o mesmo resultado. A sensibilização de células MCF-7 resistentes a medicamentos ao tamoxifeno pela luteolina via regulação negativa da ciclina E2 também foi relatada. No entanto, baixa concentração de luteolina mostrou atenuar a citotoxicidade induzida por doxorrubicina em células MCF-7 através do aumento da expressão de Bcl-2.
Entraves críticos na tradução clínica
Embora observações anteriores tenham direcionado diversos estudos pré-clínicos frutíferos, ainda um número insuficiente de ensaios clínicos foram realizados para descrever completamente o impacto distinto que cada fitocomposto pode exercer na prevenção do câncer. Várias dessas falhas foram associadas à distribuição dos compostos, biodisponibilidade variável e misturas ótimas de fitocompostos. Biodisponibilidade é a taxa e o grau em que um fármaco/moeda ativa é absorvido de um medicamento e se torna presente no local de ação. Ao descrever a biodisponibilidade, o modo de aplicação do ingrediente ativo também precisa ser levado em consideração. No caso da administração oral, tanto o processamento digestivo quanto o metabólico devem ser considerados, enquanto no caso da aplicação intravenosa, apenas a capacidade de metabolizar o nutriente pelo organismo hospedeiro deve ser considerada. Um grande obstáculo na pesquisa de fitocompostos é a ausência de consenso sobre a dose ótima necessária de vários desses agentes a ser empregada nos ensaios. Fitocompostos exibem sua propriedade preventiva de câncer ideal em doses relevantes.
Vários obstáculos limitam a eficácia clínica da curcumina, como baixa biodisponibilidade, metabolismo rápido e lenta solubilidade aquosa. Para melhorar a potencial eficácia clínica da curcumina em populações de alto risco, a pesquisa atual está focada principalmente em aumentar a biodisponibilidade para superar tanto o rápido metabolismo do composto quanto a variabilidade de absorção. Vários esforços combinando inibidores de glucuronidação (piperina, por exemplo) com curcumina para restringir o metabolismo intestinal e hepático revelaram resultados promissores. Outras tentativas recentes têm se concentrado no uso de nanopartículas, análogos da curcumina ou administração via complexação com fosfolipídios ou lipossomas. Um ensaio de escalonamento de dose de fase I revelou que participantes que receberam uma dose única de curcumina lipossomal apresentaram um aumento dose-dependente no nível plasmático de curcumina, bem como de seu metabólito ativo (tetraidrocurcumina), sem quaisquer efeitos colaterais clínicos. No entanto, em doses mais altas de curcumina (120 mg m−2), foram observadas alterações na morfologia das hemácias, significando um sinal de toxicidade restritivo de dose.

Apesar dos promissores efeitos antiproliferativos do resveratrol in vitro e em modelos animais, sua tradução para a clínica também enfrenta vários desafios. Um obstáculo é a biodisponibilidade limitada, pois o resveratrol é metabolicamente eliminado do corpo muito rapidamente, criando dificuldade em manter um nível terapeuticamente eficaz na corrente sanguínea. Recentemente, vários esforços foram feitos na combinação de outras substâncias naturais com resveratrol para aumentar seu valor terapêutico geral, especialmente na prevenção do câncer. Estudos farmacocinéticos do resveratrol mostraram metabolismo extenso e rápido para resveratrol-3-O-sulfato, resveratrol-3′-O-glucuronídeo e resveratrol-4′-O-glucuronídeo após administração oral em diferentes doses, o que não permite uma propriedade anticancerígena suficiente do resveratrol. Assim, esforços estão em andamento para de alguma forma sustentar seu metabolismo, a fim de alcançar melhor exposição tecidual no corpo. Como o resveratrol é rapidamente metabolizado em seus metabólitos, portanto, não está claro se os metabólitos podem ter atividade biológica diferente do resveratrol livre ou não. O resveratrol-3-O-sulfato também foi considerado um agente quimiopreventivo. Outro esforço é encontrar a via e a dose ideais de resveratrol.

O principal constituinte do chá verde, ou seja, EGCG, embora amplamente apoiado por resultados de estudos de cultura celular, epidemiológicos, clínicos e em animais, no entanto, existem vários obstáculos como biodisponibilidade, estabilidade e transformações metabólicas em circunstâncias fisiológicas. Vários estudos apresentaram resultados conflitantes em relação às propriedades de redução do risco de câncer do chá verde em diferentes populações. Essa incompatibilidade nos resultados pode ser devido a preparações variáveis de chá, biodisponibilidade variável de compostos entre populações e concentração desconhecida de antioxidantes.
A quercetina também é considerada um potente agente quimiopreventivo em vários cânceres, incluindo o câncer de mama, mas sua aplicação clínica é limitada devido à baixa biodisponibilidade, instabilidade, baixa solubilidade e baixa permeabilidade. Diversas abordagens foram desenvolvidas para melhorar sua biodisponibilidade, como o uso de nanopartículas, micelas, lipossomas ou complexos de inclusão. A biodisponibilidade aumentada permitirá que este agente se destaque na terapêutica de doenças em um futuro próximo.A Tabela 3 descreve ainda os gargalos envolvidos na tradução clínica de vários fitoquímicos utilizados no tratamento do câncer de mama.
Gargalos na tradução clínica de fitoquímicos
Fitoquímico Gargalos na tradução clínica Ref. Curcumina Baixa biodisponibilidade, metabolismo rápido, lenta solubilidade aquosa Resveratrol Baixa biodisponibilidade, metabolismo rápido, falta de dose adequada EGCG Baixa biodisponibilidade, baixa estabilidade, transformação metabólica em condições fisiológicas Quercetina Baixa biodisponibilidade, instabilidade, baixa permeabilidade, baixa solubilidade Apigenina Baixa biodisponibilidade, baixa solubilidade aquosa, baixa solubilidade lipídica Kaempferol Baixa biodisponibilidade, baixa solubilidade Genisteína Baixa solubilidade em água, baixo nível sérico após administração oral (biodisponibilidade), sabor amargo Silibinina Baixa biodisponibilidade, baixa solubilidade em água e lipídios Parthenolida Baixa biodisponibilidade e solubilidade no plasma sanguíneo, efeitos fora do alvo, aumento da hidrofobicidade Sulforafano Instabilidade, má absorção gastrointestinal, hidrofobicidade, baixa biodisponibilidade 3,3′-Diindolilmetano Má absorção, má biodistribuição Timoquinona Baixa solubilidade aquosa, baixa biodisponibilidade, alta lipofilicidade Naringenina Baixa biodisponibilidade, instabilidade, baixa solubilidade aquosa, baixa permeabilidade, extenso metabolismo de primeira passagem Isoliquiritigenina Baixa biodisponibilidade, baixa solubilidade, baixa capacidade de direcionamento, alta dose efetiva Ginsenosídeos Má absorção oral, baixa biodisponibilidade Secoisolariciresinol Baixa biodisponibilidade Luteolina Baixa solubilidade em água, baixa biodisponibilidade
Conclusões e perspectiva futura
O câncer de mama é desafiador e é responsável pelo maior número de mortes entre mulheres, tanto em países desenvolvidos quanto em desenvolvimento. Conforme revelado por diferentes estudos epidemiológicos, existe uma correlação inversa entre o uso de fitoquímicos e a incidência de câncer de mama. Fitoquímicos como curcumina, resveratrol, silibinina, EGCG, timoquinona, genisteína, luteolina, α-mangostina, luteolina, kaempferol, quercetina, partenolídeo, apigenina, pterostilbeno, isoliquiritigenina, DIM, ginsenosídeos e isotiocianatos possuem grande potencial para a quimioprevenção do câncer de mama. Esses fitoquímicos exibem atividades anticâncer de mama por meio de vários mecanismos, como inibição da proliferação, angiogênese, migração, invasão, metástase, bem como indução de parada do ciclo celular e apoptose via modulação de vários genes, produtos gênicos e vias de sinalização. Além disso, eles têm o potencial de atingir células-tronco do câncer de mama e superar a resistência a medicamentos, juntamente com a sensibilização à radiação e a radioproteção. Nos últimos anos, muita atenção tem sido dada a remédios naturais que têm a capacidade de reduzir os efeitos adversos associados aos medicamentos comercializados atualmente disponíveis. Várias abordagens sinérgicas de fitoquímicos com drogas quimioterápicas convencionais, como paclitaxel, doxorrubicina, tamoxifeno e adriamicina, etc., foram abordadas em várias linhagens de células de câncer de mama para maior quimioprevenção e sensibilização.

Os altos custos e reações adversas associados ao uso de drogas convencionais e irradiações reduziram sua eficácia terapêutica. Nesse sentido, os fitoquímicos fornecem uma abordagem mais segura e econômica. A maioria dos fitoquímicos está prontamente disponível em vegetais, grãos e frutas, e seu consumo constante seria eficaz para prevenir o câncer de mama. Estima-se que o ajuste adequado do estilo de vida poderia reduzir a incidência de câncer em até dois terços. Portanto, a conscientização deve ser aumentada entre o público em geral sobre o consumo adequado e estável de fitoquímicos. Embora nosso entendimento sobre a carcinogênese em vários estágios tenha avançado, ainda falta conhecimento adequado sobre o mecanismo de ação da maioria dos fitoquímicos. Os efeitos anticancerígenos que a maioria dos fitoquímicos emprega são provavelmente a soma de vários mecanismos distintos. Além disso, a desregulação ou interrupção das cascatas de sinalização intracelular às vezes submete as células à transformação maligna, por isso é vital reconhecer moléculas nas cascatas de sinalização que podem ser afetadas por fitoquímicos específicos, a fim de avaliar adequadamente seus mecanismos moleculares subjacentes. Vários fitoquímicos exibiram efeitos antitumorais não tóxicos em modelo de xenoenxerto de camundongos nus, sugerindo, portanto, que são eficazes in vivo.
Um conhecimento detalhado sobre a biodisponibilidade e a concentração adequada dos compostos necessários é necessário, uma vez que a maioria deles exerceu efeitos inibitórios dose-dependentes em células de câncer de mama. Além disso, a baixa concentração de alguns fitoquímicos mostrou induzir a proliferação e ativação da autofagia pró-sobrevivência no câncer de mama, o que facilita ainda mais a tumorigênese. Da mesma forma, grandes doses de fitoquímicos resultaram no desenvolvimento de doenças adicionais. Por exemplo, foi demonstrado que altas doses de fitoquímicos levam a translocação cromossômica, distúrbios gastrointestinais e disfunção sexual. Além disso, após a absorção, os fitoquímicos são transformados em outras formas conjugadas, o que pode reduzir sua biodisponibilidade. Assim, algumas alterações são necessárias para aumentar a biodisponibilidade desses fitoquímicos, como o uso de sistemas de liberação, como encapsulamento, emulsão e outras estratégias de nanomedicina. As empresas farmacêuticas não têm interesse em fabricar medicamentos à base de fitoquímicos devido aos direitos de propriedade intelectual, o que cria ainda mais obstáculos. Alguns fitoquímicos são produzidos por plantas silvestres em proporções relativamente menores, o que dificulta sua coleta em grandes quantidades; nesses casos, as estratégias de elicitação e outras técnicas de cultura de tecidos vegetais fornecem insights valiosos para o acúmulo eficiente de compostos marcadores relacionados ao câncer, bem como para a conservação das respectivas espécies de plantas.
Estratégias para diminuir os efeitos colaterais da quimioterapia são necessárias, caso em que a nanotecnologia oferece uma oportunidade útil na terapia do câncer de mama. A toxicidade dos agentes quimioterápicos convencionais pode ser bastante reduzida ao administrá-los em nanopartículas e sua combinação com fitoquímicos. Além disso, é necessária uma nova abordagem para aumentar a estabilidade intracelular, a liberação constante e a biodisponibilidade dos fitoquímicos. Recentemente, foi relatado que nanopartículas combinadas de paclitaxel e EGCG inibiram a ativação do NF-κB, aumentaram a apoptose, regularam negativamente os genes envolvidos na angiogênese, sobrevivência celular e metástase em linhagens celulares MDA-MB-231. A direcionamento das nanopartículas com anticorpos anti-EGFR aumentou significativamente esses efeitos. Além disso, as nanopartículas contendo EGCG também superaram a resistência a múltiplos fármacos em células MDA-MB-231 por meio da regulação negativa da glicoproteína P. Em outro estudo, a concentração intracelular, a estabilidade e a liberação sustentada de EGCG foram aumentadas quando carregadas em lipossomas revestidos com quitosana. O tratamento combinado aumentou significativamente a apoptose e diminuiu a viabilidade celular. Da mesma forma, o encapsulamento da quercetina em MPEG-PLA (metoxipolietilenoglicol-ácido polilático) é útil para superar sua hidrofobicidade. As nanopartículas de quercetina induziram apoptose em células MDA-MB-231 com liberação sustentada por um período de 10 dias. Em outro relato, nanopartículas de sílica mesoporosa carregadas com quercetina e marcadas com ácido fólico garantiram aumento da biodisponibilidade e entrega direcionada em células de câncer de mama. A nanoestrutura causou apoptose e parada do ciclo celular em células de câncer de mama por meio da regulação da sinalização de Bax e Akt. A curcumina exerce numerosos efeitos anticancerígenos, no entanto, enfrenta diversas limitações, como baixa biodisponibilidade, metabolismo rápido, degradação rápida e baixa solubilidade aquosa. A nanotecnologia está revelando resultados promissores na melhoria da biodisponibilidade de agentes hidrofóbicos, como a curcumina. Observou-se que a curcumina carregada em PLGA-PEG melhorou significativamente os efeitos citotóxicos em linhagens celulares MCF-7 em comparação com a curcumina pura. Recentemente, nanopartículas de quitosana modificadas com folato e carregadas com curcumina, com capacidade de direcionamento, foram desenvolvidas, demonstrando bom potencial para a terapia do câncer de mama. Observou-se que a redução do pH do meio de liberação aumentou a taxa de liberação da curcumina das nanopartículas, mostrando capacidade de resposta ao pH das nanopartículas modificadas.
Nanopartículas mesoporosas de sílica dendrítica dopadas com cálcio e carregadas com curcumina, adaptadas com ácido fólico, também foram projetadas para o tratamento eficaz do câncer de mama. Esta nanoformulação apresentou dispersão notável em solução aquosa, exibiu liberação de curcumina dependente do pH e atingiu eficientemente as células MCF-7. A combinação resultou em aumento da apoptose, inibição da proliferação, parada do ciclo celular na fase G2/M, aumento da geração de ERO e redução do potencial de membrana mitocondrial, em contraste com a curcumina livre. O resveratrol também é um candidato promissor na terapia do câncer de mama, no entanto, a baixa biodisponibilidade e estabilidade limitam suas aplicações clínicas. Nanopartículas de ouro revestidas com resveratrol foram sintetizadas anteriormente, as quais reprimiram as capacidades de invasão e migração induzidas por TPA das células de câncer de mama. O tratamento inibiu grandemente COX-2, ERK, MMP-9, NF-kB, PI3K/Akt e AP-1. O coencapsulamento do resveratrol com paclitaxel em um lipossoma PEGuilado foi aplicado com sucesso em células MCF-7/Adr resistentes a medicamentos, o que gerou citotoxicidade potente. Além disso, o lipossoma composto também aumentou a biodisponibilidade do fármaco. Em um estudo recente, nanopartículas lipídicas sólidas carregadas com resveratrol foram direcionadas para células MDA-MB-231, o que promoveu a razão Bax/Bcl-2 e reduziu a expressão de c-Myc e ciclina D1, inibindo assim grandemente a proliferação, migração e invasão, em comparação com o resveratrol livre. Nanopartículas encapsuladas com timoquinona foram produzidas usando polímeros hidrofílicos e biodegradáveis como PEG e PVP para superar sua baixa solubilidade aquosa, biodisponibilidade sistêmica mínima e sensibilidade à luz e ao calor. As nanopartículas resultantes foram mais eficazes em matar células cancerígenas e menos tóxicas para células normais. Além disso, exibiram atividade antimigratória mais potente em células cancerígenas. Em outro estudo, nanopartículas de PLGA carregadas com timoquinona e paclitaxel foram sintetizadas, as quais mostraram atividade anticancerígena melhorada em células MCF-7. Esta nanoformulação também ajudou a diminuir os efeitos tóxicos do paclitaxel, reduzindo sua dosagem efetiva. Da mesma forma, o carreador lipídico nanoestruturado carregando timoquinona também melhorou a citotoxicidade e biodisponibilidade da timoquinona em células MCF-7 e MDA-MB-231.
Estes resultados demonstram que as nanoformulações baseadas em fitoquímicos fornecem uma estratégia útil para melhorar sua citotoxicidade, biodisponibilidade, estabilidade e liberação sustentada, bem como, para superar a resistência a medicamentos e outros efeitos colaterais prejudiciais associados aos agentes quimioterápicos convencionais.
Conflitos de interesse
Todos os autores declaram não haver conflitos de interesse, financeiros ou de outra natureza, associados a esta publicação.
Material Suplementar
Referências