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Óxido Nítrico e Câncer
DHANKHAR R, DAHIYA K, SINGH V, SANGWAN L, KAUSHAL V
* (MD), Professor Assistente do Departamento de Radioterapia ** (MD), Professor Assistente, *** (MD), Professor Sênior e Chefe do Departamento de Bioquímica, **** Residente, Departamento de Radioterapia, **** * (MD), (DNB), Professor Sênior e Chefe do Departamento de Radioterapia, Pt. BDSharma ******, PGIMS, Rohtak, Haryana, (Índia).
Endereço para correspondência :
Dr. Kiran Dahiya, 778/28, Colônia Bharat, Rohtak, Haryana, (Índia). PIN: 124001.Mobile: + 919896111985, e-mail: kirandahiya_2002@yahoo.com
Abstrato
O óxido nítrico (NO) é um mediador biológico pleiotrópico que desempenha um papel fundamental em vários processos fisiológicos e patológicos. É sintetizado com o auxílio da enzima óxido nítrico sintase (NOS), que possui três isoformas. Todas essas isoformas da NOS foram relatadas como envolvidas na promoção ou inibição da etiologia do câncer. Altos níveis de expressão de NOS em células tumorais podem ser citostáticos ou citotóxicos, enquanto níveis baixos podem ter o efeito oposto e promover o crescimento tumoral. O NO também tem diversos efeitos no tratamento do câncer. Pode aumentar a eficácia citotóxica de alguns agentes quimioterapêuticos, bem como da radiação. A modificação da atividade da NOS em tumores pode ser considerada um meio promissor para a modificação seletiva do fluxo sanguíneo tumoral,
Palavras-chave
Óxido Nítrico, Óxido Nítrico Sintase, Câncer, Quimioterapia, Radioterapia
Óxido Nítrico
O óxido nítrico (NO), que foi pensado para ser apenas um dos gases poluentes produzidos nos escapamentos de automóveis, foi reconhecido apenas recentemente como uma molécula reativa com efeitos amplos e diversos na biologia humana. O NO é um gás diatômico hidrofóbico que transmite sinais no organismo. A transmissão do sinal por um gás que é produzido por uma célula penetra através das membranas e regula a função de outra célula, representando assim um princípio inteiramente novo para a sinalização em sistemas biológicos (1).. Pareceu haver uma semelhança química entre o fator de relaxamento derivado do endotélio (EDRF) e o NO. Além disso, ambos os compostos exerceram vasodilatação por meio da síntese de guanosina monofospahte cíclica (cGMP). Os grupos de Furchgott e Ignarro propuseram independentemente em 1986 que EDRF era realmente NÃO (2) . Logo, o grupo de Moncada (1987) obteve os primeiros resultados que sustentaram essa proposta. Além disso, demonstraram que as células endoteliais produziram NO em quantidades suficientes para explicar o relaxamento observado. Assim, a proposta anterior foi confirmada (3) .
O NO também é conhecido como radical livre, pois possui um elétron desemparelhado. Um radical livre prefere roubar elétrons da membrana lipídica da célula, iniciando assim um ataque de radicais livres na célula, o que é conhecido como peroxidação lipídica (1) .
Síntese de Óxido Nítrico
O NO é sintetizado durante a conversão de arginina em citrulina. A sintase do óxido nítrico (NOS) catalisa a reação. Três isoformas de NOS foram identificadas - NOS endotelial (eNOS), NOS neuronal (nNOS) e indutível (iNOS). Todos têm sítios de ligação para nicotinamida adenina dinucleotídeo fosfato (NADPH), flavinadeninucleotídeo (FAD) e flavinona mononucleotídeo (FMN) perto do terminal carboxilo (o domínio redutase) e os sítios de ligação para tetrahidrobiopterina (BH4) e heme perto do terminal amino ( o domínio oxigenase). Os domínios redutase e oxigenase estão ligados por sítios de ligação de calmodulina. Esta enzima existe tanto na forma constitutiva (dependente de cálcio) como indutível (independente de cálcio) nas células endoteliais, plaquetas e tecido placentário (4) , (5) .
O complexo cálcio-calmodulina, em combinação com a BH4, liga-se à nNOS e induz sua translocação da membrana plasmática para o citoplasma, pois é solúvel em meios aquosos e lipídicos e também difunde-se rapidamente pelo citoplasma e pela membrana plasmática. O NO ativa várias vias de sinalização reguladoras de cGMP que, por sua vez, aumentam a liberação de neurotransmissores, resultando em relaxamento da musculatura lisa e vasodilatação (5) .
Duas famílias de NOS com pesos moleculares variando de 125 a 160 KDa foram isoladas. Uma família é iNOS e sua expressão é rigidamente controlada por vários fatores de transcrição, sendo os indutores específicos variáveis com o tipo de célula. As citocinas, como o fator de necrose tumoral, interleucina-1 e interferon-gama, têm demonstrado promover a síntese da enzima. A iNOS é encontrada principalmente em macrófagos e é freqüentemente chamada de macrófagos NOS (mNOS), mas monócitos, megacariócitos, fibroblastos, neutrófilos, hepatócitos e células musculares lisas também a possuem. O gene dessa enzima indutível está presente no número 17 (1) do cromossomo .
A outra família é NOS constitutiva (cNOS) que é sintetizada em uma taxa constante, independentemente da demanda fisiológica. As enzimas constitutivas são reguladas por cálcio-calmodulina e fosforilação. De acordo com os locais de produção, a família constitutiva de enzimas pode ser de dois subtipos - (a) a eNOS é encontrada nas células endoteliais, nas plaquetas, no endocárdio e no miocárdio. O gene para eNOS está presente no cromossomo número 7. (b) nNOS é visto nos neurônios centrais e periféricos. Esta enzima também é denominada NOS cerebral (bNOS), como é encontrada principalmente em diferentes áreas do cérebro. Seu gene está presente no cromossomo número 12. A nNOS e a mNOS são encontradas no citosol, mas a eNOS é predominantemente localizada na membrana plasmática (1) .
O NO é inibido pela dimetilarginina assimétrica (ADMA). A ADMA é metabolizada por dimetilaminohidrolase (DDAH) e excretada pelos rins. Em 1992, Vallance et al descreveram pela primeira vez a presença da ADMA como um inibidor endógeno da eNOS no plasma e na urina humanos. Desde então, o papel desta molécula na regulação da eNOS tem atraído cada vez mais atenção. A ADMA inibe a produção de NO vascular dentro da faixa de concentração encontrada em pacientes com doença vascular. A ADMA também causa vasoconstrição local quando é infundida intra-arterialmente e aumenta a resistência vascular sistêmica e prejudica a função renal quando é infundida sistemicamente. Assim, níveis elevados de ADMA podem explicar o 'paradoxo da L-arginina'; isto é, a observação de que a suplementação com L-arginina exógena melhora as funções vasculares mediadas pelo NO in vivo(7) .
Ações Biológicas do Óxido Nítrico
A via clássica pela qual o NO exerce muitas de suas ações é através da ativação da enzima guanilato-ciclase solúvel (sGC) e a conversão resultante da guanosina 5´-trifosfato (GTP) ao segundo mensageiro cGMP. No entanto, estudos recentes estabeleceram que o NO também pode atuar por meio de vias independentes do GMPc em vários sistemas, particularmente durante a inibição da agregação plaquetária e a regulação da apoptose de células inflamatórias. O NO pode ter um efeito benéfico adicional sobre a coagulação sanguínea, aumentando a fibrinólise através de um efeito sobre o plasminogênio (1) , (6) .
Como o NO é um radical livre, é uma molécula altamente reativa dentro de sistemas biológicos, reagindo com outros radicais livres, oxigênio molecular e metais pesados. Tem sido sugerido que os efeitos biológicos do NO podem ser mediados pelos produtos de diferentes metabolitos de NO, por exemplo, nitrito, nitrato, S-nitroso-tióis ou peroxinitrito. O NO também foi relatado para se ligar rapidamente e com alta afinidade ao ferro ferroso (Fe2 +). O NO pode se ligar facilmente ao ferro livre, ferro dentro dos centros ferro-enxofre e ferro dentro das hemoproteínas. O NO é incomum porque reage com as formas férrica e ferrosa do ferro heme. A ligação do NO a íons ferrosos é irreversível e ocorre com afinidade muito alta, isto é, 10.000 vezes mais do que o oxigênio.3 O NO também pode estar envolvido na regulação da atividade da proteína através da S-nitrosilação. No meio extracelular, O NO reage com o oxigênio e a água para formar nitratos e nitritos. A toxicidade do NO está ligada à sua capacidade de se combinar com os ânions superóxidos para formar o peroxinitrito, um radical livre oxidante que pode causar a fragmentação do ácido desoxirribonucleico (DNA) e a peroxidação lipídica. Na mitocôndria, o peroxinitrato atua no complexo da cadeia respiratória e superóxido dismutase de manganês para gerar ânions superóxido e peróxido de hidrogênio respectivamente(3) , (4) .
O NO é uma substância vasoativa produzida pelas células endoteliais. O NO é um vasodilatador e acredita-se estar diminuído na pré-eclâmpsia (7) .
Estudos recentes revelaram que o NO também pode modular a apoptose ou a morte celular programada em uma variedade de tipos de células, incluindo células inflamatórias humanas. A apoptose de células inflamatórias é um processo altamente regulado pelo qual a morte celular ocorre sem rompimento da membrana celular e pela subsequente liberação de conteúdo pró-inflamatório e histotóxico da célula que está morrendo (8).. O NO pode ser tanto pró como anti-apoptótico, dependendo da concentração local e do tipo específico de célula em questão. Evidências atuais sugerem que concentrações mais baixas de NO produzidas por eNOS e nNOS são citoprotetoras, enquanto concentrações suprafisiológicas produzidas pela iNOS desencadeiam a morte celular. Esse paradoxo pode ser explicado, pelo menos em parte, pela natureza radical livre do NO e, portanto, pela facilidade com que reage com outros radicais, particularmente as espécies reativas de oxigênio (ROS), presentes no meio para formar várias espécies relacionadas ao NO. in vivo (4) .
A disfunção das células endoteliais pode estar ligada a doenças vasculares, como aterosclerose e hipertensão. As células endoteliais produzem moléculas biologicamente ativas, como prostaciclinas, NO e endotelinas. Acredita-se que estas moléculas desempenham um papel importante no controle do diâmetro vascular e do tônus. Acredita-se agora que a disfunção das células endoteliais pode contribuir para a inadequada vasoconstrição e agregação plaquetária, que são sinais precoces de aterosclerose, hipertensão e vasoespasmo coronariano e cerebral ou trombose (7) .
Moncada et al mostraram que outras situações em que altas quantidades de NO podem ser sintetizadas incluem inflamação, reendotelização e angiogênese. Nestas situações, as isoformas indutíveis da iNOS, enzima que catalisa a formação de NO a partir do nitrogênio guanidino terminal da L-Arginina, são expressas após a indução por citocinas ou endotoxinas. Em relação à angiogênese, um processo que é altamente relevante para distúrbios vitreorretais proliferativos, o NO tem se mostrado um potente inibidor da proliferação induzida por citocinas de células endoteliais (3) .
Vários autores sugeriram que as células tumorais utilizam certos mecanismos mediados pelo NO para a promoção do crescimento, invasão e metástase e propuseram que os fármacos bloqueadores do NO podem ser úteis no tratamento de certos cancros humanos. Há também evidências de que o NO derivado de tumor promove a angiogênese tumoral, bem como a invasividade de certos tumores em animais, incluindo humanos (9) .
Expressão de NOS em Tumores
O primeiro relato da expressão de NOS em linhagens de células tumorais humanas pertence a Radomski et al (1991), que estudaram linhagens celulares de adenocarcinoma colorretal humano de um tumor primário (SW-480) e uma metástase linfonodal (SW-620) derivada do mesmo paciente. Ambas as linhas de células mostraram expressar constitutivamente, uma atividade de NOS independente de cálcio. A express constitutiva da NOS dependente de ccio tamb foi relatada na linha celular epitelial cervical, ME-180 (10) .
Fujimoto et al detectaram o aumento da expressão de iNOS em 74% e 96% dos mesoteliomas malignos e adenocarcinomas pleurais metastáticos, respectivamente, e a expressão de iNOS mostrou-se mais em mesoteliomas epiteliais e mistos em comparação com o subtipo sarcomatóide. Eles também observaram que a eNOS foi encontrada em 89% dos mesoteliomas e havia proeminente expressão de iNOS e nNOS em lesões de displasia-metaplasia. Assim, eles postularam que havia um papel divergente da NOS na carcinogênese e na destruição do epitélio alveolar no pulmão enfisematoso. Também foi observado por eles, em amostras obtidas de pacientes com câncer de pulmão, que a iNOS foi detectada em 40% dos casos, enquanto 89% e 81% dos casos foram positivos para eNOS e nNOS, respectivamente.(11) .
Pan JW et al estimaram os níveis de eNOS e VEGF em amostras de sangue de 37 pacientes com astrocitomas primários e quatro pacientes com hiperplasia astrocítica. Eles sugeriram que eNOS e VEGF podem ter um efeito cooperativo na angiogênese tumoral e podem desempenhar um papel importante na patogênese do astrocitoma primário (12) .
Zhan et al conduziram um estudo em 26 pacientes com cisto de colédoco para avaliar a relação entre a expressão da iNOS e o gene p53, bem como a patogênese dos cistos de colédoco. A hiperplasia da mucosa dos cistos e o nível de amilase na bile também foram investigados por eles. Foi observado por eles que pacientes com alto nível de amilase na bile apresentaram maior expressão de iNOS do que aqueles com baixo nível de amilase e uma maior expressão de iNOS estava relacionada à hiperplasia e carcinogênese da mucosa de cistos de colédoco (13) .
Jaiswal et al observaram que houve aumento da expressão de iNOS em malignidades gastrointestinais e NO contribuiu para carcinogênese em tecidos gastrintestinais, causando lesões de DNA, inibindo enzimas de reparo de DNA, como DNA glicosilase 8-oxodeoxiguanosina humana1, bloqueando a apoptose via nitrosilação da caspase e funcionando como um fator de angiogênese (14) .
Vaninetti et al estudaram padrões de mutações em p53 e a expressão de iNOS em adenocarcinomas esofágicos. Eles observaram um aumento progressivo na expressão do ácido ribonucléico mensageiro iNOS (mRNA) em tecidos (63%) no adenocarcinoma esofágico (15) .
Begnami et al compararam as expressões de proteínas relacionadas à apoptose e a NOS entre o carcinoma gástrico positivo e o vírus EBV negativo de Epstein-Barr (EBV). Eles observaram expressões aumentadas de NOS-1 e NOS-3 no carcinoma gástrico associado ao EBV e postularam que o carcinoma gástrico positivo para EBV mostrou uma alta expressão de cNOS que poderia influenciar a progressão do tumor e a agressividade (16) .
Gunel et al, em seu estudo, mediram níveis séricos de interleucina-18 (IL-18) e nitrato e nitrito em 56 pacientes com câncer de mama não-metastático e 14 controles. Eles observaram que os níveis séricos de IL-18 e nitrato e nitrito eram significativamente maiores em pacientes com câncer de mama quando comparados aos controles. Eles demonstraram que o aumento da atividade do NO correlacionou-se positivamente com a expressão do receptor de estrogênio (ER) no carcinoma de mama. Foi postulado por eles que a atividade sérica de IL-18 e NO pode servir como um preditor prognóstico em pacientes com câncer de mama (17) .
MacLeod et al descobriram que a taxa de crescimento e metástase do tumor de mama foi significativamente reduzida quando um componente dietético da proteína (arginina que é necessário para a síntese de NO) foi removido da dieta de camundongos (18) .
Marcelo et al, em seu estudo, analisaram a expressão da iNOS em 15 pacientes não tratados com leucemia mieloide aguda (LMA) e em 7 controles normais. Utilizando citometria de fluxo e imunocitoquímica, demonstraram que pacientes com LMA tinham alta expressão de iNOS quando comparados aos controles (19) .
Zhao et al investigaram a expressão das diferentes isoformas de NOSs na célula B-leucemia linfocítica crônica (B-CLL) para delinear um possível papel do NO no controle da apoptose das células tumorais. Eles observaram que todas as células B-CLL expressaram ARNm de iNOS, enquanto o ARNm de eNOS foi indetectável. Também foi descoberto por eles que o NO liberado exercia um efeito anti-apoptótico nas células B-CLL (20) .
NO como inibidor do crescimento tumoral
Em tumores humanos, o papel do NO não foi estabelecido. NO produz múltiplos efeitos que podem influenciar o resultado do crescimento tumoral e metástase. Esta molécula regula a vasodilatação e agregação plaquetária (21) , (22) , (23)que afetam a parada de células tumorais em capilares24. O NO também é um importante mediador citotóxico que é secretado por macrófagos ativados25 e células endoteliais24. É demonstrado que é responsável pela destruição das células tumorais que passam pelos leitos capilares. A produção de NO endógeno está associada à apoptose de células tumorigênicas (26) , (27) . A citotoxicidade como resultado de uma formação substancial de NO é estabelecida para iniciar a apoptose que é caracterizada pela supra-regulação do supressor tumoral p53, mudanças na expressão de membros da família Bcl-2 pró e anti-apoptótica, realocação do citocromo c, ativação de caspases, condensação de cromatina e fragmentação de DNK (28). Em conjunto, esses resultados sugerem a possibilidade de que a produção de NO endógeno possa ser prejudicial à sobrevivência de células tumorais e à produção de metástases (27) . Numerosos estudos in vivo e in vitro apóiam essa hipótese (26) , (29) , (30) . Uma correlação inversa foi encontrada entre a produção de NO endógeno e a capacidade de células tumorais K-1735 circulantes em sobreviver e produzir metástases (30) . Os dados demonstram que a introdução de um gene iNOS enzimaticamente ativo em células K-1735 C4 de melanoma murino altamente metastático (que expressam baixos níveis de iNOS) induz a apoptose, suprime o crescimento e anula a metástase (29). Alguns outros relatos também sugerem que a expressão da iNOS pode influenciar o crescimento tumoral e a metástase pela regulação da vasodilatação e agregação plaquetária (21) , (31) , inibição da angiogênese (32) e indução da morte celular programada (28) , (33) .
NO como promotor do crescimento tumoral
Embora o NO tenha demonstrado possuir propriedades antitumorais (34) , Jenkins et al (35)relataram, pela primeira vez, a descoberta surpreendente de que células de carcinoma humano transfectadas com uma cassete de cDNA de iNOS de murídeo (células DLD-1 gerando actividade de 20 pmol min-1 mg-1 de NOS) mostraram crescimento tumoral aumentado, em vez de decréscimo de crescimento. Utilizando um modelo de rato / xenoenxerto nu, foi demonstrado que o crescimento destes tumores geradores de NO era acompanhado por um aumento da neovascularização. Estes resultados foram apoiados por Ambs et al, que utilizaram iNOS recombinante expressando linhas celulares de carcinoma humano Calu-6 e HT-29 contendo p53 mutante (36)olhar para o crescimento do tumor. Os autores demonstraram que uma regulação positiva do VEGF mediada pelo NO correspondia ao aumento da vascularização nos tumores do xenoenxerto. Portanto, é possível que o NO gerado pela NOS (localizado dentro do tumor ou no estroma circundante) possa promover a formação de novos vasos sangüíneos através da regulação positiva do VEGF. Essa neovasculaturização não apenas aumenta a capacidade do tumor de crescer, mas também aumenta sua capacidade invasiva e metastática.
O papel do NO na tumorigênese é multifatorial. O NO pode participar
do complicado processo de carcinogênese por mediar os danos ao DNA nas fases iniciais da tumorigênese e apoiar a progressão do tumor através da indução da angiogênese e da supressão da resposta imune (9). Tem sido demonstrado que radicais de oxigênio e derivados de óxido de nitrogênio, como peroxinitrito e dióxido de nitrogênio, podem efetivamente danificar o DNA, apesar da presença de múltiplos sistemas antioxidantes de defesa e reparo. Acredita-se que tal dano contribua de maneira significativa para o desenvolvimento relacionado ao envelhecimento do câncer (37) . Também é proposto que o aumento da produção de NO pode selecionar células p53 mutantes e contribuir para a carcinogênese humana e a progressão tumoral (38) . Além disso, sabe-se que a bradicinina ativa uma eNOS. Como a bradicinina é gerada de forma eficaz nos tumores, a interação bradicinina-NO pode se tornar uma questão importante no crescimento do tumor (37). Os efeitos estimuladores da invasão do NO são também devidos à regulação positiva das metaloproteases da matriz e à regulação negativa dos seus inibidores naturais. Relatórios recentes implicam o envolvimento de NOS na degradação da cartilagem articular e mostram que o NO ativa enzimas metaloproteinases em condrócitos e tecido de cartilagem de origem humana, bovina e de coelho. A perda subsequente da integridade da matriz extracelular e das membranas basais promoveria a angiogênese, a invasão e o processo metastático (38) , (40) .
Mecanismos Possíveis para o Duplo Efeito do NO no Tumor
Propõe-se que baixas concentrações de NO podem ser indutores de crescimento pró-angiogênicos e pró-tumorais, enquanto concentrações mais altas de NO podem ter os efeitos opostos (41). O efeito da produção de NO na biologia do tumor pode mudar durante a progressão do tumor (38) . Esta hipótese é apoiada por dados que investigam o papel do NO na metástase do câncer. Após a incubação in vitro com citocinas ou lipopolissacarídeos (LPS), as células não metastáticas exibiram um alto nível de atividade indutível de NOS e produção de NO, enquanto as células metastáticas não apresentaram (42). O crescimento do câncer pode ser estimulado e inibido pelo sistema imunológico. O metabolismo intratumoral da arginina macrofágica é uma explicação molecular para a capacidade dupla do sistema imunitário para inibir ou estimular o crescimento do tumor. Tem sido sugerido que o metabolismo da arginina no leito do tumor, produzindo citrulina e NO, favorece a rejeição do tumor, enquanto a produção de ornitina e uréia poderia promover o crescimento do tumor (43) .
Papel do NO no tratamento do câncer
Vários estudos demonstraram que os agentes liberadores de NO podem matar as células tumorais e, como consequência, houve tentativas de entregar o NO às células. Enquanto drogas liberadoras de NO estão em desenvolvimento, um mecanismo alternativo atraente para a entrega seria transferir seqüências de cDNA codificando NOS para células cancerígenas para fins de terapia gênica (44) . Vários estudos mostraram que essa abordagem pode funcionar. Por exemplo, utilizando um modelo de ratinho, foi demonstrado que a transfec�o de c�ulas de melanoma K-1735 com uma cassete de express� de cDNA de iNOS suprimia a tumorigenicidade e anulava met�tases (45) . A transfecção de células de carcinoma renal humano com cassete iNOS retroviral mostrou resultados semelhantes (46). Um problema com as abordagens atuais, no entanto, é que a expressão constitutiva da NOS pode resultar rapidamente na morte do transfectante, encurtando assim o tempo em que o NO pode ser gerado e limitando potencialmente a utilidade da abordagem. Os transfectantes da NOS geralmente têm que ser cultivados sob condições que reduzem a toxicidade (por exemplo, na presença de um inibidor de NOS) e as tentativas de transfecção podem resultar em células que são capazes de níveis relativamente baixos de geração de NO (36). Como discutido acima, isso pode resultar em concentrações de NO que promovem o crescimento do tumor ao invés da morte celular. Outro ponto significativo é que a atividade da enzima NOS requer um painel de substratos e co-fatores para a atividade completa e estes podem estar ausentes do tipo de célula-alvo. Por exemplo, a síntese do co-fator importante, a tetra-hidrobiopterina (BH4), requer a regulação transcricional da enzima GTP ciclohidrolase, limitante da velocidade, que pode não ser induzida em todas as células-alvo (47) .
A terapia com citocinas tumorais utilizando Interleulina-2 (IL-2), IL-1β, ou agentes indutores de citocinas, como o ácido flavonacético (FAA) ou análogos, tem demonstrado induzir NOS inman. Vários desses estudos associam a produção aumentada de NO aos efeitos tóxicos da terapia com citocinas, como alterações circulatórias e hipotensão. Mas existem estudos indicando que pacientes com os níveis mais altos de nitrato no plasma apresentam a maior resposta à terapia (39) , (48). Também foi proposto que drogas bloqueadoras de NO selecionadas podem ser úteis no tratamento de certos cânceres humanos - como agentes únicos ou como parte de terapias combinadas. De acordo com isso, o tratamento de camundongos portadores de tumor com agentes bloqueadores do NO reduz o crescimento e a vascularização dos tumores primários e de suas metástases espontâneas (9) . Sabe-se que os ácidos graxos poliinsaturados NO3 inibidores de NO reduzem o risco de câncer de cólon em homens e ratos (49) . Os análogos da arginina bloqueiam a fase promocional da transformação neoplásica dos fibroblastos do rato. Por outro lado, poderiam potencializar a metástase pulmonar de células de carcinoma pulmonar de Lewis e de melanoma B16 (50) .
Radioterapia e NÃO
Um dos principais fatores que limitam a eficácia da radioterapia é a presença de populações de células tumorais hipóxicas radiorresistentes. Nos últimos 50 anos, tem havido um esforço concertado para identificar os agentes que são radiossensibilizadores de células hipóxicas eficazes. Até à data, foram poucas as substâncias capazes de superar eficazmente o efeito hipóxico. No entanto, vários trabalhos relataram que o NO pode radiossensibilizar extensivamente as células hipóxicas. Howard-Flanders mostrou pela primeira vez em 1957 que o NO radiossensibilizava as bactérias hipóxicas (51) . Quase quatro décadas depois, foi demonstrado que os compostos doadores de NO e NO efetivamente também radiossensibilizam células hipóxicas de mamíferos, com uma taxa de aumento de substância (SER) de 2,4 (52). Esses achados demonstram que o NO é tão eficaz quanto o oxigênio no aumento da sensibilidade das células hipóxicas à radiação.
A radiossensibilização mediada por NO de células hipóxicas é proposta por meio de um mecanismo semelhante ao das moléculas de oxigênio (O2) (51) , (52). Radicais centrados em carbono são inicialmente gerados por radiação ionizante no DNA. Na ausência de NO ou O2, esses radicais reativos capturam os átomos de hidrogênio da proteína, facilitando assim o reparo do DNA. Este processo limita o número de lesões de DNA por fóton. No entanto, foi postulado que o NO reage com esses radicais de alta energia centrados em carbono para formar complexos que não são capazes de abstrair os átomos de hidrogênio da proteína. A fixação do dano induzido por radiação aumenta o número de lesões por fóton, aumentando assim a morte celular mediada por radiação. Uma vantagem do uso do NO como radiossensibilizador de células hipóxicas é que ele penetra no tecido além do oxigênio devido ao seu maior coeficiente de difusão (53) , (54). As menores concentrações de NO e as maiores taxas de difusão sugerem que o NO pode ser um candidato ideal para novas estratégias em radioterapia.
Conclusão
Assim, o NO pode ser considerado uma “espada de dois gumes” no câncer. Altas concentrações podem mediar a apoptose do câncer e a supressão do crescimento do câncer, enquanto baixas concentrações podem promover o crescimento e a proliferação do tumor. Também é importante para compreender o protocolo de tratamento e as várias modalidades utilizadas no tratamento de vários tipos de câncer. Assim, o NO desempenha um papel multifatorial e parece ser uma molécula promissora para futuras pesquisas no diagnóstico, manejo e monitoramento de pacientes com câncer.
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