Ação do stresse oxidativo e do tabaco no desenvolvimento e progressão do cancro da próstata : implicações prognósticas e terapêuticas

Abstract

O stresse oxidativo, resultante do balanço entre a produção de espécies reativas de oxigénio (ROS) e o sistema antioxidante, desempenha um papel determinante no desenvolvimento do cancro da próstata. Contudo, o seu papel na progressão da doença permanece por esclarecer. As ROS são maioritariamente produzidas a nível mitocondrial e desempenham um papel fundamental na normal regulação da sinalização celular. No entanto, quando em excesso lesam biomoléculas, como o ADN, contribuindo para a instabilidade genómica, envolvida no processo de carcinogénese. Além disso, as ROS podem também resultar da exposição a fatores ambientais, como produtos de combustão orgânica, dos quais se destaca o fumo do tabaco constituído por uma mistura complexa de compostos. Destes, são de salientar o óxido nítrico (NO∙) e os hidrocarbonetos poliaromáticos cíclicos (PAHs), considerados como fatores de risco para o desenvolvimento do cancro da próstata. No entanto, a relação entre o tabagismo e a carcinogénese da próstata permanece por elucidar. Por outro lado, as células de cancro da próstata possuem capacidade de adaptação a níveis elevados de ROS, através da ativação de sistemas antioxidantes, como o glutatião reduzido (GSH), condicionando a resposta à terapêutica. Desta forma, é de admitir que a modulação do stresse oxidativo envolvendo a diminuição de defesas antioxidantes possa constituir uma estratégia terapêutica. O presente trabalho, teve como objetivo contribuir para uma melhor compreensão do stresse oxidativo e do efeito do tabaco no desenvolvimento e progressão do cancro da próstata, avaliando a participação de diversas variáveis indutoras de stresse oxidativo incluindo o tabagismo, bem como, hábitos alcoólicos e índice de massa corporal (IMC) nos estudos in vivo, e ainda o efeito de peróxidos, compostos inibidores do sistema antioxidante e PAHS em linhas celulares. Com este estudo espera-se também contribuir para a identificação de novos biomarcadores preditivos do prognóstico e de monitorização da doença. Pretendemos ainda avaliar de que forma a modulação do stresse oxidativo poderá constituir uma nova abordagem terapêutica ou coadjuvante da terapêutica para o tratamento de doentes com esta neoplasia. Além disso, queremos analisar a relação do stresse oxidativo com variantes polimórficas de alguns genes envolvidos na metastização, nomeadamente, do fator de crescimento do endotélio dos vasos (VEGF) e a progressão da doença. O estudo foi realizado em sangue periférico de doentes com cancro da próstata e em indivíduos sem neoplasia, bem como em linhas celulares caraterísticas dos vários estádios da doença. Os estudos de stresse oxidativo em sangue periférico incluíram a avaliação de defesas antioxidantes envolvidas no ciclo de oxidação/redução do glutatião, nomeadamente, a quantificação dos níveis de glutatião reduzido (GSH) e da atividade das enzimas peroxidase do glutatião (Gl-Px) e redutase do glutatião (Gl-Red), bem como a avaliação das defesas antioxidantes enzimáticas glutationa-S-transferase (GST), e das não enzimáticas vitamina A (VIT A), vitamina E (VIT E) e ácido úrico (AU). Estes estudos também abrangeram a determinação do estado de antioxidação total (TAS), a análise da lesão oxidativa de proteínas através da quantificação de grupos carbonilo (GC) e da peroxidação lipídica (MDA) e, por fim, a determinação da produção de NO∙ e de colesterol total (CHL). A avaliação de GST, VIT A, VIT E, AU, CHL, GC e NO∙ foi realizada em 85 indivíduos, dos quais 18 voluntários saudáveis e 67 portadores de cancro da próstata. Dos doentes participantes, 48 apresentavam adenocarcinoma da próstata localizado e 19 apresentavam doença avançada. Para os estudos de stresse oxidativo que incluíram a avaliação das defesas antioxidantes envolvidas no ciclo de oxidação/redução do glutatião bem como para a quantificação de TAS e de MDA, aumentou-se o tamanho da amostra com a adição de 5 indivíduos sem neoplasia ou outra patologia prostática, 6 indivíduos portadores de hiperplasia benigna da próstata (BPH), 9 portadores de prostatite, 60 doentes com cancro dos quais, 56 com cancro da próstata localizado e 4 com doença em fase avançada. Os estudos efetuados nos doentes com cancro da próstata avançado revelaram diminuição de VIT A e de GSH, TAS, atividade da Gl-Px e aumento de NO∙ sugerindo quer o envolvimento do stresse oxidativo na patogenia do cancro da próstata, em particular na progressão da doença, quer, a possível utilização destes parâmetros como biomarcadores moleculares preditivos do prognóstico e de monitorização do cancro da próstata. Neste estudo observámos que a prostatite crónica e a BPH são patologias prostáticas associadas também a aumento de stresse oxidativo. Na prostatite crónica encontrámos diminuição significativa de GSH plasmática, enquanto na BPH, se observou aumento de MDA eritrocitário e diminuição significativa da atividade da Gl-Px. Nos doentes com níveis mais elevados de PSA observou-se um aumento de NO∙. Este resultado corrobora as observações anteriores de que o NO∙ se encontra significativamente aumentado na doença avançada e reforça o seu potencial interesse como marcador molecular preditivo da agressividade e progressão do cancro da próstata. A elevação do conteúdo em NO∙ também parece estar associado ao valor de IMC nos doentes. Nos doentes fumadores observou-se aumento de NO∙ e GC, diminuição da atividade da Gl-Px, de GST, de VIT E eritrocitária e de TAS sugerindo que os hábitos tabágicos se associam ao aumento de stresse oxidativo na população de doentes. O aumento de NO∙ nos doentes fumadores poderá contribuir para o agravamento do cancro da próstata. Foi também avaliado o efeito dos hábitos alcoólicos no stresse oxidativo dos indivíduos em estudo. Observámos que uma ingestão diária de álcool superior a 60g nos indivíduos doentes se relacionou com um aumento da lesão oxidativa de proteínas e de lípidos. Assim, os nossos resultados sugerem que os hábitos tabágicos, alcoólicos e o aumento do IMC induzem aumento de stresse oxidativo, o qual poderá acentuar a progressão desta neoplasia. A análise genotípica das variantes polimórficas 634G>C do VEGF não permitiu concluir sobre o risco de se desenvolver cancro da próstata nem sobre a suscetibilidade para desenvolver doença avançada. No entanto, os resultados sugerem que o haplótipo C e o genótipo CC poderão estar associados a menor stresse oxidativo traduzido por maior conteúdo em GSH, bem como tendência para maior conteúdo em TAS e menor conteúdo em MDA. Os estudos in vitro foram realizados em três linhas celulares, uma isolada de epitélio prostático humano não neoplásico, as células RWPE1, e duas linhas celulares obtidas de células de cancro da próstata, nomeadamente, a linha celular HPV10, isolada de cancro localizado e a linha celular PC3, isolada de metástase óssea. Os nossos resultados mostram que as linhas celulares de cancro da próstata, particularmente, as células de metástase (PC3) evidenciam uma maior produção intracelular de ROS (peróxidos e anião superóxido), bem como maior resistência a peróxidos (H2O2), acompanhados de aumento de defesas antioxidantes em particular de GSH e da atividade da Gl-Red. Estas células evidenciam ainda maior potencial de membrana mitocondrial (Δψmit), TAS e menor conteúdo em MDA. Além disso, apresentam maior quantidade de mitocôndrias, concordante com o elevado Δψmit e produção de ROS. Estes resultados sugerem a participação da mitocôndria e a resistência ao stresse oxidativo, na progressão e na agressividade da doença. As células de metástase apresentam ainda aumento da expressão do fator induzido de hipóxia (HIF) e do VEGF, envolvidos na metastização. Na presença de PAHs observa-se aumento da expressão de HIF e VEGF, dos níveis de ROS, de proliferação celular, particularmente, nas células HPV10 (isoladas de cancro localizado) sugerindo a contribuição destes compostos, e por conseguinte do tabaco no desenvolvimento e progressão do cancro da próstata. A indução da redução da GSH e da atividade da Gl-Red revelou ressensibilização das células PC3 à citotoxicidade induzida por H2O2, com diminuição da proliferação celular e indução de morte, sugerindo a modulação do stresse oxidativo como estratégia terapêutica. Tendo em conta a utilização do docetaxel na quimioterapia do cancro da próstata e o mecanismo de atuação do selenito de sódio, no qual ocorre diminuição de GSH foi avaliada a associação destes dois fármacos. Os resultados evidenciaram um efeito anti-proliferativo sinérgico, com bloqueio do ciclo celular nas fases G2M e S e uma indução significativa de morte celular, em concordância com uma diminuição do Δψm, nas células de metástase. A morte celular observada poderá em parte ser devida à indução de stresse oxidativo por diminuição de GSH. Pelo exposto, os resultados sugerem que a ação combinada de selenito de sódio e docetaxel, poderá constituir uma estratégia terapêutica no tratamento do cancro da próstata, mais eficaz do que o docetaxel isoladamente, podendo atuar como moduladores de stresse oxidativo. É ainda de esperar que em resultado do efeito sinérgico seja possível a utilização de concentrações mais reduzidas dos fármacos. O presente estudo corrobora as teorias defensoras do envolvimento do stresse oxidativo no desenvolvimento e progressão do cancro da próstata, através do aumento de ROS. Verificámos que este aumento parece favorecer a progressão da doença e pode ter origem endógena como a mitocondrial, ou exógena como a resultante de hábitos tabágicos ou alcoólicos, sugerindo a sua evicção. Neste trabalho foi possível observar que as células tumorais são resistentes a níveis elevados de ROS e que esta adaptação pode ser contrariada pela inibição do sistema antioxidante. Assim, este estudo parece contribuir para uma melhor compreensão do envolvimento do stresse oxidativo na progressão desta doença, sugerindo a sua modulação como uma estratégia terapêutica coadjuvante da quimioterapia convencional do cancro da próstata.