UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL INSTITUTO DE BIOCIÊNCIAS COMISSÃO DE GRADUAÇÃO DO CURSO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS Michelle de Souza Lima Análise da Resposta Celular em Linhagens de Câncer Colorretal e Câncer de Pulmão Expostas ao Tratamento com Agentes Antineoplásicos Platinados e a Baixas Concentrações de Glicose Porto Alegre, Dezembro de 2011 Análise da Resposta Celular em Linhagens de Câncer Colorretal e Câncer de Pulmão Expostas ao Tratamento com Agentes Antineoplásicos Platinados e a Baixas Concentrações de Glicose Michelle de Souza Lima Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Comissão de Graduação do Curso de Ciências Biológicas da UFRGS como requisito parcial para obtenção do título de Bacharel em Ciências Biológicas. Orientador: Prof. Dr. Guido Lenz Este trabalho foi realizado como parte do projeto de doutorado de Diana Lilian Bordin, intitulado “Avaliação da Indução de Autofagia por Agentes Alquilantes em Linhagens de Câncer Colorretal em Condições de Estresse Energético”, o qual está vinculado à linha de pesquisa Reparação do DNA e Mutagênese em Células Eucarióticas. O trabalho foi realizado sob orientação do Professor Doutor Guido Lenz e co-orientação do Professor Doutor João Antonio Pêgas Henriques. Os experimentos foram realizados no Laboratório de Reparação de DNA de Eucariontes, Departamento de Biofísica, UFRGS. As imagens de imunofluorescência foram coletadas no Laboratório Genotox-Royal, UFRGS. 3 Revista para submissão: PLoS ONE Análise da Resposta Celular em Linhagens de Câncer Colorretal e Câncer de Pulmão Expostas ao Tratamento com Agentes Antineoplásicos Platinados e a Baixas Concentrações de Glicose 1 1,2 1,2 Michelle S. Lima , Diana Lilian Bordin , João A. P. Henriques , Guido Lenz 1,2 1 Departamento de Biofísica, UFRGS, Porto Alegre, Brasil, 2 Departamento de Biotecnologia, UFRGS, Porto Alegre, Brasil. Resumo Os agentes antineoplásicos platinados, como a oxaliplatina e cisplatina, são amplamente utilizados na clínica oncológica no tratamento de tumores sólidos. O câncer colorretal e o câncer de pulmão são exemplos de tumores sólidos, os quais apresentam um microambiente com características diferenciadas dos tecidos normais, como baixa disponibilidade de glicose e ouros nutrientes. O entendimento de como as células tumorais respondem ao tratamento com agentes anticâncer nas condições do microambiente tumoral ainda é escasso. Neste estudo foi analisada a resposta celular de células de câncer colorretal expostas ao tratamento com oxaliplatina e câncer de pulmão expostas ao tratamento com cisplatina, em baixa concentração de glicose, fornecendo uma condição semelhante à encontrada no microambiente do tumor. Dentre os resultados obtidos, foi encontrada uma alta viabilidade das células quando cultivadas em meios contendo baixas concentrações de glicose, mostrando resistência a essa condição. A autofagia tem sido demonstrada como um importante mecanismo de resistência ao tratamento quimioterápico, no entanto, não foi observada indução de autofagia nas condições as quais as células foram expostas. Foi evidenciada uma relação entre a baixa concentração de glicose e a expressão da proteína p53 na linhagem de câncer colorretal HCT116 wt quando exposta ao tratamento com oxaliplatina. Além disso, a expressão de p53 também esteve aumentada nas células de câncer de pulmão H460 quando expostas ao tratamento com cisplatina. Desta forma, foi demonstrado neste trabalho que cada linhagem tumoral apresenta diferentes respostas quando tratadas com agentes antineoplásicos platinados em baixas concentrações de glicose. 4 Introdução As neoplasias malignas constituem uma classe de doenças na qual um grupo de células apresenta características distintas das células normais como crescimento desordenado, proliferação incontrolada, imortalidade e invasão para outros tecidos (metástase). Segundo pesquisas recentes realizadas pelo Instituto Nacional do Câncer (INCA), o câncer de pulmão é o tipo mais comum de câncer no mundo, sendo que no Brasil é o segundo tipo mais frequente em homens e o quarto tipo mais frequente em mulheres. O segundo tipo com maior incidência no mundo é o câncer de mama, seguido pelo câncer colorretal, que apresenta uma incidência anual no Brasil de mais de 13 mil novos casos em homens e mais de 14 mil novos casos em mulheres [1]. Tumores sólidos como o colorretal e o de pulmão, apresentam um microambiente tumoral com metabolismo diferenciado dos tecidos normais, pois à medida que ocorre a proliferação, as células tornamse mais afastadas dos vasos sanguíneos, dispondo de menores quantidades de nutrientes e oxigênio [2]. Nessa condição de estresse fisiológico, o tumor pode apresentar resistência ao tratamento quimioterápico. Além de uma exposição a concentrações mais baixas do agente antineoplásico, ocorre a seleção de células com fenótipo diferenciado, tendo características como decréscimo na capacidade apoptótica [3] e alterações no metabolismo da glicose [4]. Recentemente, a indução de autofagia em células neoplásicas tem sido considerada como um dos mecanismos envolvidos na resistência ao tratamento de tumores [5]. A autofagia é um processo de autodigestão celular que leva à degradação de organelas e proteínas envolvendo a formação de uma vesícula de membrana dupla contendo componentes celulares que se fusionam aos lisossomos [6]. Este processo fornece energia para a célula, atuando como um mecanismo de sobrevivência em condições de privação de nutrientes. Entretanto, em condições severas de privação de nutrientes, a autofagia pode atuar como um mecanismo de morte celular [7]. A forma mais utilizada para avaliar a indução de autofagia é a expressão de LC3, uma proteína encontrada no citosol (LC3-I) e acoplada à membrana do autofagossomo (LC3-II). Quando um sinal pró-autofágico é percebido pela célula, a LC3-I sofre clivagem na extremidade Cterminal sendo convertida à sua forma LC3 II [8]. Os agentes platinados estão entre os compostos mais utilizados no tratamento quimioterápico de tumores sólidos. Sua toxicidade é caracterizada pela formação de adutos de platina no DNA, levando à morte celular pelo bloqueio da replicação e da transcrição [9, 10]. A cisplatina e a oxaliplatina são exemplos de compostos amplamente utilizados no tratamento antitumoral que agem principalmente alterando a progressão do ciclo celular e atuam na modulação de vários genes, no entanto, apresentam entre si mecanismos de ação distintos [11]. A cisplatina tem sido empregada no tratamento contra o câncer de pulmão, entretanto, a maioria dos pacientes desenvolve resistência ao tratamento, impedindo a eliminação do tumor [12]. Inicialmente, a cisplatina induz danos ao DNA que levam à morte celular por apoptose, porém com a continuidade do tratamento, vários mecanismos de resistência podem ser ativados, dentre os quais, a indução de autofagia [13]. Na terapia contra o câncer colorretal, a oxaliplatina, um derivado de terceira geração da platina, tem se mostrado um agente antineoplásico promissor e comparações in vitro mostraram que a oxaliplatina requer menos adutos no DNA que a cisplatina para inibir o crescimento e a proliferação celular [11]. Todavia, assim como para a cisplatina, o tratamento crônico com oxaliplatina induz a ativação de mecanismos de 5 resistência. Além disso, a inativação do gene que codifica a proteína p53 está correlacionada a uma maior resistência a esse agente [14]. No presente trabalho, foi avaliado o comportamento celular das linhagens de câncer colorretal HCT116 wild-type (wt), HCT116 deficiente em p53 (p53-/-) e HT29, e de câncer de pulmão H460, expostas a oxaliplatina ou cisplatina. Além disso, as células foram expostas a baixas concentrações de glicose com o objetivo de mimetizar o microambiente tumoral e avaliar a resposta celular nestas condições. Dentre os resultados encontrados, observou-se que células expostas a baixas concentrações de glicose mostraram diferentes capacidades de proliferação quando comparadas a células cultivadas em concentrações altas de glicose. No entanto, não foi encontrada indução de autofagia por cisplatina e oxaliplatina nessas condições. Resultados Viabilidade celular em baixas concentrações de glicose No ensaio de avaliação de formação de colônias em diferentes concentrações de glicose, foram observadas diferenças significativas em todas as linhagens testadas. Células HCT116 wt (Fig. 1A e 2A) e p53-/- (Fig. 1B e 2B) expostas às concentrações normal e alta de glicose (1 g e 4,5 g/L) foram capazes de formar maior número de colônias em relação às células cultivadas com as menores concentrações de glicose utilizadas. Para a linhagem H460 (Fig. 1D e 2D), somente as células cultivadas em 0,1 g/L de glicose mostraram menor número de colônias formadas em relação às outras concentrações de glicose. Diferente das linhagens citadas acima, as células HT29 apresentaram maior capacidade de formação de colônias em baixas concentrações de glicose e menor capacidade em altas concentrações de glicose (Fig. 1C e 2C). A partir destes resultados, foram escolhidas as concentrações de 0,5 g/L, 1 g/L e 4,5 g/L de glicose para os testes posteriores. A concentração de 1 g/L foi escolhida por representar a concentração normal de glicose encontrada no sangue periférico humano. Sendo assim, a concentração de 0,5 g/L foi escolhida por representar uma condição hipoglicêmica. Além disso, foi utilizada a concentração de 4,5 g/L por corresponder a concentração de glicose utilizada normalmente em culturas celulares. Citotoxicidade A citotoxicidade dos agentes platinados foi verificada pelo ensaio MTT (Fig. 3). As células de câncer colorretal foram tratadas por 24 horas com oxaliplatina em concentrações de 0 a 25 µM para HCT116 wt, e entre 0 e 100 µM para HCT116 p53-/- e HT29. Para as células de câncer de pulmão H460, foi feito o tratamento por 24 horas com concentrações de cisplatina variando de 0 a 33 µM. Após o período de tratamento, as células foram mantidas em meio sem agentes quimioterápicos por 48 horas adicionais. A partir das curvas de viabilidade celular, foram calculados os valores de IC50 de oxaliplatina e cisplatina para cada linhagem. O valor de IC50 encontrado para HCT116 wt foi de 2,9 µM e para HCT116 p53-/-, 19 µM de oxaliplatina. Foi encontrado para a linhagem HT29 o valor de IC50 de 25 µM de oxaliplatina e para a linhagem H460 foi encontrado o valor de 2,9 µM de cisplatina. 6 Indução de autofagia Como controle positivo, as células receberam um cotratamento com os compostos rapamicina e cloroquina por 48 horas. A rapamicina induz autofagia por inibir a mTOR (mammalian target of rapamycin), pois a via PI3K/ Akt/ mTOR é uma das principais repressoras de autofagia [16, 17]. A cloroquina é utilizada como ferramenta para investigar o papel da autofagia por impedir a degradação autofágica de proteínas, pois bloqueia a última etapa do processo autofágico, levando ao acúmulo de autofagossomos [18, 19]. As células foram tratadas durante 48 horas com as concentrações correspondentes ao IC50 de oxaliplatina ou cisplatina nos meios de cultura contendo as diferentes concentrações de glicose. Nas condições testadas, não foi encontrada indução de autofagia verificada pela expressão de LC3 por oxaliplatina ou cisplatina em células de câncer colorretal e câncer de pulmão (Fig. 4). Indução da expressão de p53 As células foram tratadas durante 48 horas com as concentrações correspondentes ao IC50 de oxaliplatina ou cisplatina nos meios de cultura contendo as diferentes concentrações de glicose. Após o tratamento com oxaliplatina, as células de câncer colorretal HCT116 wt mostraram maior expressão de p53 em relação ao controle negativo (Fig. 5), principalmente quando expostas a 0,5 g/L de glicose. A linhagem HCT116 p53-/- não foi submetida ao teste, pois apresenta knockout no gene TP53, não expressando a proteína p53. Na linhagem HT29, foi observada uma alta expressão de p53 em todas as situações a que foram expostas (Fig. 6). Em H460 os tratamentos com cisplatina induziram uma maior expressão de p53 em relação controle. No entanto, não foram observadas diferenças na expressão entre as diferentes concentrações de glicose (Fig. 7). Discussão Tumores sólidos são caracterizados por apresentar um microambiente tumoral frequentemente associado ao suprimento insuficiente de nutrientes como a glicose [20]. Nos ensaios de avaliação de formação de colônias, células de câncer colorretal HCT116 wt e p53-/- mostraram menores números de colônias formadas quando cultivadas em concentrações de glicose abaixo de 1g/L. No entanto, mesmo nessas condições, essas células mostraram uma eficiência clonogênica satisfatória e mantiveram-se viáveis pelo mesmo período que células cultivadas em concentrações maiores de glicose. De maneira interessante, a linhagem HT29 mostrou menor capacidade de formação de colônias em concentrações maiores de glicose. Este resultado mostra que mutações no gene TP53, como na linhagem HT29, podem contribuir com o aumento da resistência de células de câncer expostas às condições hostis do microambiente de tumores sólidos, como a baixa disponibilidade de glicose. A linhagem de câncer de pulmão H460 também mostrou grande capacidade de formar colônias em concentrações de 0,5 e 07 g/L de glicose, sendo que esses números não diferiram significativamente das colônias formadas em maiores concentrações de glicose. 7 As células tumorais apresentam um metabolismo diferenciado em relação às células normais [20, 21]. O microambiente tumoral, frequentemente associado à baixa disponibilidade de glicose, faz com que as células aumentem a captação de glicose, a velocidade glicolítica e a utilização de vias alternativas para a produção de energia, o que pode levar à resistência tumoral [15, 22]. Recentemente, tem-se dado atenção ao papel da proteína p53 no metabolismo da glicose. A p53 é capaz de modular genes da via glicolítica como hexoquinase II, levando à limitação do fluxo glicolítico, e diminuindo a expressão de transportadores de glicose como GLUT 1 e GLUT 4 [22, 23]. Desta forma, mutações no gene TP53, que codifica a proteína p53, podem causar desequilíbrio metabólico levando à resistência. A oxaliplatina é um composto platinado que forma principalmente pontes intracadeia entre resíduos de purinas adjacentes. Embora compostos relacionados, como a cisplatina, não sejam efetivos no tratamento do câncer colorretal, a oxaliplatina é um agente anticâncer sobremodo eficaz no tratamento contra esse tipo de neoplasia. Todavia, a concentração de quimioterápico que confere eficácia ao tratamento, é tempo e dose dependente [14]. A quantidade de oxaliplatina necessária para atingir o IC50 na linhagem HCT116 p53-/- foi aproximadamente 6 vezes maior em relação à linhagem wt (Fig. 3). Mais de 50% dos tumores humanos possuem mutação no gene TP53, o que confere resistência ao tratamento quimioterápico, devido ao seu papel no controle do ciclo celular, apoptose e senescência [22]. Baseado nesse fato foi utilizada a linhagem HT29 nos testes, a qual possui uma mutação (G -> A) no códon 273 do gene que codifica p53, resultando em uma substituição de arginina para histidina, o que confere uma superexpressão da proteína p53 [24]. Como esperado, a linhagem apresentou valores de IC50 aproximadamente 8 vezes maiores que a linhagem HCT116 wt, pois esta mutação pode conferir resistência à oxaliplatina. A cisplatina é um agente amplamente utilizado no tratamento contra o câncer de pulmão. Entretanto, com a continuidade do tratamento, as células tumorais tornam-se resistentes através de vários mecanismos. Os adutos de platina são reconhecidos pelas enzimas do sistema de reparação por excisão de nucleotídeos (NER) levando à ativação de p53 e à parada no ciclo celular, permitindo o reparo do DNA e impedindo a morte das células. Assim, a resistência pode ocorrer em decorrência do acúmulo da proteína p53 e do aumento do reparo dos danos. [9, 12, 25]. A expressão de p53 em HCT116 wt foi maior frente o tratamento com oxaliplatina em relação ao controle (Fig. 5), pois o dano ao DNA causado pela oxaliplatina é um dos estímulos que levam à ativação e aumento nos níveis de p53 [26]. Nessa linhagem, a indução da expressão de p53 foi maior quando as células foram tratadas em baixa concentração de glicose. Este resultado pode estar relacionado ao fato de que a p53 é ativada em condições de estresse energético ou baixa disponibilidade de glicose levando à inibição da proliferação celular e da síntese protéica, favorecendo a sobrevivência da célula [27]. A alta expressão de p53 encontrada nas células HT29 pode estar relacionada à superexpressão da proteína em decorrência da mutação encontrada no gene TP53 [24]. A indução da expressão da proteína p53 nas células de câncer de pulmão H460 foi maior com a exposição à cisplatina em relação ao controle, no entanto essa resposta não parece ser dependente da concentração de glicose. A exposição à cisplatina pode levar à parada no ciclo celular, redução na síntese de DNA e apoptose, além de outras respostas mediadas pela p53 [26]. A autofagia tem sido recentemente descrita como um mecanismo envolvido na resistência aos agentes quimioterápicos. No presente estudo, as células de câncer colorretal e câncer de pulmão não sofreram indução de autofagia. O período agudo de exposição a baixas concentrações de glicose e aos agentes 8 antineoplásicos platinados, parece não ter sido suficiente para ativar a via autofágica. Espera-se encontrar uma maior indução de autofagia em células que sejam cultivadas em baixas concentrações de glicose por períodos prolongados, pois essa condição leva à inibição da mTOR [28]. Diversos estudos revelam que a autofagia tem um papel dual na tumorigênese. Nos primeiros estágios da carcinogênese a autofagia poderia atuar suprimindo o tumor, promovendo estabilidade genômica e prevenindo inflamação. Além disso, deleções em genes relacionados à ativação da autofagia (Atgs e Beclina-1) são responsáveis pelo surgimento de vários tipos de cânceres [5]. No entanto, em estágios avançados de tumores sólidos, pode ocorrer uma diminuição de nutrientes na camada mais interna do tumor, deixando as células em situação de estresse metabólico. O estresse ativa o processo autofágico, levando ao fornecimento de energia para as células do tumor, dificultando sua eliminação [28, 29]. Além do estresse energético, estudos recentes mostram que vários medicamentos quimioterápicos são capazes de induzir autofagia, favorecendo a resistência ao tratamento [30, 31]. Diante destes fatos, a utilização da autofagia como alvo terapêutico, pode fornecer novas ferramentas para combater a resistência à quimioterapia [5]. Diante dos resultados obtidos é possível concluir que cada linhagem tumoral apresenta diferentes respostas frente o tratamento com agentes antineoplásicos platinados em baixas concentrações de glicose. Além disso, o comportamento celular nas condições avaliadas parece ser dependente do status da proteína p53 em cada linhagem, mostrando relação com a resistência à quimioterapia. Deste modo, o entendimento de como cada tipo de tumor responde ao tratamento em condições que mimetizam o microambiente tumoral é fundamental para fornecer novas ferramentas no combate ao câncer. Materiais e Métodos Reagentes e cultivo celular As linhagens celulares humanas de câncer colorretal HCT116 wt, HCT116 p53-/- e HT29, e a linhagem humana de câncer de pulmão H460 foram gentilmente cedidas pela Doutora Annette Larsen (Centre de Recherche Saint Antoine, Paris, França). As células foram cultivadas em meio DMEM 4,5 g/L de glicose contendo 10% de soro fetal bovino, 2% penicilina/estreptomicina e 0,1% fungizona (Invitrogen). As células o foram mantidas em estufa a 37 C com 5% de CO2. Para os tratamentos com agentes antineoplásicos foram utilizadas oxaliplatina (Eloxatin, Sanofi-aventis) e cisplatina (Fauldcispla, Libbs). Os demais reagentes utilizados apresentavam grau analítico. Ensaio clonogênico Para avaliar a capacidade de formação de colônias em diferentes concentrações de glicose, as células foram plaqueadas em uma densidade de 200 células/poço em placas de 6 poços, em duplicata. No dia seguinte foi feita a incubação nos meios de cultura contendo concentrações de glicose variando de 0,1 a 4,5 g/L. Após 10 dias de incubação, as células foram fixadas com álcool metílico, coradas com solução de cristal violeta 0,1% e as colônias foram contadas. A análise estatística foi feita utilizando as médias do 9 número de colônias de quatro experimentos independentes. Foi feito o teste ANOVA com pós-teste de Tukey considerando valores estatisticamente diferentes com p ≤ 0,05. Citotoxicidade A viabilidade foi determinada utilizando o ensaio MTT [3-(4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazolium brometo] (Sigma-Aldrich Chemical Co), composto que é reduzido pela succinato desidrogenase ao produto 3 formazan, pelas células viáveis. As células foram semeadas em uma densidade de 7x10 células/poço em placas de 24 poços e mantidas em DMEM 4,5 g/L. No dia seguinte, foram tratadas em duplicata com oxaliplatina ou cisplatina. Após 24 horas de tratamento, o meio foi trocado e as células foram mantidas em estufa por 48 horas adicionais. Posteriormente, adicionou-se o sal MTT durante três horas. Os cristais de formazan foram dissolvidos em DMSO e foram feitas as leituras das absorbâncias em 540 nm utilizando o TM leitor de placas EnSpire 2300 Multilabel Reader (Perkin Elmer Inc). Foram calculados os valores de IC50 com base nas médias de três experimentos independentes. Imunofluorescência 4 As células foram semeadas em um densidade de 8x10 células/poço em placas de 6 poços, sobre lamínulas de 18 mm de diâmetro pré-tratadas com poli-lisina para melhor aderência. O plaqueamento foi feito utilizando as três diferentes concentrações de glicose: 0,5, 1 e 4,5 g/L. No dia seguinte foi feita a incubação com oxaliplatina ou cisplatina, utilizando a concentração correspondente ao IC50 de cada substância por 48 horas. Após este período, as células foram fixadas com paraformaldeído (4%) e permeabilizadas com PBS-Triton (0,5%). Em seguida, os antígenos foram revelados utilizando os anticorpos primários anti-LC3 B (Cell Signaling Technology, Danvers, MA, USA) e anti-p53 (Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA, USA). Foram utilizados anticorpos secundários apropriados conjugados com compostos fluorescentes para cada anticorpo primário: Cy3 anti-rabbit para LC3 B e FITC anti-mouse para p53. As imagens foram coletadas utilizando aumento de 10x através do Pathfinder™ Cellscan SreenTox (IMSTAR, Paris, França) no Laboratório Genotox-Royal, UFRGS. Foram analisadas no mínimo 100 células por grupo de tratamento quanto à presença de marcação do anticorpo na célula. 10 Referências 1. INCA (2009) Estimativa 2010: Incidência de câncer no Brasil / Instituto Nacional de Câncer. Rio de Janeiro. Disponível em: http://www1.inca.gov.br/estimativa/2010/estimativa20091201.pdf . Acessado em 02 de outubro de 2011. 2. Vaupel P (2004) Tumor microenvironmental physiology and its implications for radiation oncology. Semin Radiat Oncol 14: 198-206. 3. Lee E, Park H, Hwang J, Park D, Chang K, et al. (2007) Mithramycin inhibits etoposide resistance in glucose-deprived HT-29 human colon carcinoma cells. J Microbiol Biotechnol 11: 1856-1861. 4. Gatenby RA, Gillies RJ (2004) Why do cancers have high aerobic glycolysis? Nat Rev 4: 891-899. 5. Chen N, Karantza V (2011) Autophagy as a therapeutic target in cancer. Cancer Biol Ther 11: 157-168. 6. Mizushima N, Levine B, Cuervo AM, Klionsky DJ (2008) Autophagy fights disease through cellular selfdigestion. Nature 45: 1069-1075. 7. Filippi-Chiela EC, Villodre E, Zamin LL, Lenz G (2011) Autophagy interplay with apoptos is and cell cycle regulation in the growth inhibiting effect of resveratrol in glioma cells. PLoS One 6: e20849. 8. Kabeya Y, Mizushima N, Ueno T, Yamamoto A, Kirisako T, et al. (2000) LC3, a mammalian homologue of yeast Apg8p, is localized in autophagosome membranes after processing. Embo J 19: 5720-5728. 9. Brabec V, Kasparkova J (2005) Modifications of DNA by platinum complexes Relation to resistance of tumors to platinum antitumor drugs. Drug Resist Updat 8: 131–146. 10. Arnould S, Hennebelle I, Canal P, Bugat R, Guichard S (2003) Cellular determinants of oxaliplatin sensitivity in colon cancer cell lines. Eur J Cancer 39: 112-119. 11. Voland A, Bord A, Péleraux A, Pénarier G, Carrière D, et al. (2006) Repression of cell cycle–related proteins by oxaliplatin but not cisplatin in human colon cancer cells. Mol Cancer Ther 5: 2149-57. 12. Oliver TG, Mercer KL, Sayles LC, Burke JR, Mendus D, et al. (2010) Chronic cisplatin treatment promotes enhanced damage repair and tumor progression in a mouse model of lung cancer. Genes Dev 24: 837– 852. 13. Harhaji-Trajkovic L, Vilimanovich U, Kravic-Stevovic T, Bumbasirevic V, Trajkovic V (2009) AMPKmediated autophagy inhibits apoptosis in cisplatin-treated tumour cells. J Cell Mol Med 13: 3644-3654. 14. Arango D, Wilson AJ, Shi Q, Corner GA, Arañes MJ, et al. (2004) Molecular mechanisms of action and prediction of response to oxaliplatin in colorectal cancer cells. Br J Cancer 91: 1931-1946. 15. Cui H, Darmanin S, Natsuisaka M, Kondo T, Asaka M, et al. (2007) Enhanced expression of asparagine synthetase under glucose-deprived conditions protects pancreatic cancer cells from apoptosis induced by glucose deprivation and cisplatin. Cancer Res 67: 3345-3355. 11 16. Wu WKK, Coffelt SB, Cho CH, Wang XJ, Lee CW, et at. (2011) The autophagic paradox in cancer therapy. Oncogene 1-15. 17. Raught B, Gingras AC, Sonenberg N (2001) The target of rapamycin (TOR) proteins. PNAS 98: 70377044. 18. Amaravadi RK, Yu D, Lum JJ, Bui T, Christophorou MA, et al. (2007) Autophagy inhibition enhances therapy-induced apoptosis in a Myc-induced model of lymphoma. J Clin Invest 117(2): 326-336. 19. Wang Y, Peng R, Li D, Ding Y, Wu X, et al. (2011) Chloroquine enhances the citotoxicity of topotecan by inhibiting autophagy in lung cancer cells. Chin J Cancer 30: 690-700. 20. Ungefroren H, Sebens S, Seidl D, Lehnert H, Hass R (2011) Interaction of tumor cells with the microenvironment. Cell Commun Signal 9: 18. 21. Vaupel P, Kallinowski F, Okunieff P (1989) Blood flow, oxygen and nutrient supply, and metabolic microenvironment of human tumors: a review. Cancer res 49: 6449-6465. 22. Maddocks ODK, Vousden KH (2011) Metabolic regulation by p53. J Mol Med 89: 237-245. 23. Zhang XD, Qin ZH, Wang J (2010) The role of p53 in cell metabolism. Acta Pharmacol Sin 31: 1208-1212. 24. American Type Culture Collection (ATCC). disponível em: http://www.atcc.org/ATCCAdvancedCatalogSearch/ProductDetails/tabid/452/Default.aspx?ATCCNum=HT H-38&Template=cellBiology. Acessado em 01 de Novembro de 2011. 25. Ferreira CG, Toli C, Giacoone G (1999) p53 and chemosensitivity. Ann Oncol 10: 1011-1021. 26. Ahmad S (2010) Platinum–DNA interactions and subsequent cellular processes controlling sensitivity to anticancer platinum complexes. Chem Biodivers 7: 543-566. 27. Mjiyad N El, Caro-Maldonado A, Ramírez-Peinado S, Muñoz-Pinedo C (2011) Sugar-free approaches to cancer cell killing. Oncogene 30: 253-264. 28. Wirawan E, Berghe TV, Lippens S, Agostinis P, Vandenabeele P (2011) Autophagy: for better or for worse. Cell Res 1-19. 29. White E, DiPaola RS (2009) The double-edged sword of autophagy modulation in cancer. Clin Cancer Res 15: 5308-5316. 30. O'Donovan TR, O'Sullivan GC, McKenna SL (2011) Induction of autophagy by drug-resistant esophageal cancer cells promotes their survival and recovery following treatment with chemotherapeutics. Autophagy 7(5): 509-5. 31. Manov I, Pollak Y, Bronesshter R, Iancu TC (2011) Inhibition of doxorubicin-induced autophagy in hepatocellular carcinoma Hep3B cells by sorafenib: the role of extracellular signal-regulated kinase counteraction. FEBS J 278: 3494-3507. 12 A 0,1 0,5 0,7 1 4,5 (glicose g/L) 0,1 0,5 0,7 1 4,5 (glicose g/L) 0,1 0,5 0,7 1 4,5 (glicose g/L) 0,1 0,5 0,7 1 4,5 (glicose g/L) HCT116 wt B HCT116 p53-/- C HT29 D H460 Figura 1. Ensaio clonogênico em diferentes concentrações de glicose em linhagens de câncer colorretal e câncer de pulmão. Foram utilizadas as concentrações 0,1, 0,5, 0,7, 1 e 4,5 g/L de glicose. (A) HCT116 wt; (B) HCT116 p53-/-; (C) HT29 e (D) H460. 13 A B C D Figura 2. Ensaio clonogênico em diferentes concentrações de glicose em linhagens de câncer colorretal e câncer de pulmão. (A) HCT116 wt; (B) HCT116 p53-/-; (C) HT29 e (D) H460. Letras distintas correspondem a diferenças estatisticamente significativas. (p ≤ 0,05). Barras de erros referentes ao desvio padrão. 14 A B C D Figura 3. Efeito citotóxico dos agentes antineoplásicos cisplatina e oxaliplatina. (A) Células HCT116 wt expostas a oxaliplatina; (B) HCT116 p53-/- expostas a oxaliplatina; (C) HT29 expostas a oxaliplatina; (D) H460 expostas a cisplatina. Barras de erros referentes ao desvio padrão. 15 A 0,5 1 4,5 g/L 0,5 1 4,5 g/L C0 OXA CQ/ RAP B C0 OXA CQ/ RAP 16 C 0,5 1 4,5 g/L 0,5 1 4,5 g/L C0 OXA CQ/ RAP D C0 CIS CQ/ RAP Figura 4. Indução de autofagia em células de câncer colorretal expostas a oxaliplatina (OXA) e câncer de pulmão expostas a cisplatina (CIS). As células foram expostas às concentrações de glicose 0,5, 1 e 4,5 g/L e tratadas com valores de IC50 de OXA ou CIS. A concentração zero de droga foi utilizada como controle negativo (C0) e as drogas cloroquina (CQ) e rapamicina (RAP) foram utilizadas como controle positivo. (A) HCT116 wt (B) HCT116 p53-/-; (C) HT29 e (D) H460. 17 A 0,5 g/L C0 OXA B 1 g/L 4,5 g/L C0 OXA C 4,5 g/L C0 OXA Figura 5. Expressão de p53 em HCT116 wt. Concentração zero de droga foi utilizada como controle negativo (C0). As células foram expostas ao tratamento com oxaliplatina (OXA) e às concentrações de glicose (A) 0,5; (B) 1 e (C) 4,5 g/L. 18 A 0,5 g/L C0 OXA B 1 g/L C0 OXA C 4,5 g/L C0 OXA Figura 6. Expressão de p53 em HT29. Concentração zero de droga foi utilizada como controle negativo (C0). As células foram expostas ao tratamento com oxaliplatina (OXA) e às concentrações de glicose (A) 0,5; (B) 1 e (C) 4,5 g/L. 19 A 0,5 g/L C0 CIS B 1 g/L C0 CIS C 4,5 g/L C0 CIS Figura 7. Expressão de p53 em H460. Concentração zero de droga foi utilizada como controle negativo (C0). As células foram expostas ao tratamento com cisplatina (CIS) e às concentrações de glicose (A) 0,5; (B) 1 e (C) 4,5 g/L.