Participação da ferroptose na morte celular desencadeada pela terapia fotodinâmica com o azul de metileno em adenocarcinoma de ducto pancreático humano

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Almeida, Daria Raquel Queiroz de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Adenocarcinoma de ducto pancreático; Cell death; Ferroptose; Ferroptosis; Morte celular; Organoides; Organoids; Pancreatic duct adenocarcinoma; Photodynamic therapy; Terapia fotodinâmica
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46131/tde-09082023-175313/

O adenocarcinoma de ducto pancreático (PDAC) é a quarta causa de morte relacionada ao câncer em todo mundo na atualidade, e estudos apontam que ele ocupará a segunda posição neste ranking antes de 2030. Além disso, esses tumores apresentam a menor sobrevida global de cinco anos pós-diagnóstico entre todas as neoplasias, inferior a 9%. O diagnóstico em estágios avançados, devido à ausência de marcadores precisos para as fases iniciais da doença e sintomatologia ausente ou inespecífica, limita a elegibilidade dos pacientes à cirurgia ressectiva entre 15 e 20%, que é, atualmente, a única abordagem com potencial de cura para esses tumores. Adicionalmente, mesmo os pacientes com tumores confinados ao sítio primário e submetidos à cirurgia e que recebem quimioterapia adjuvante apresentam recidiva tumoral em menos de um ano. No presente trabalho, nós investigamos a capacidade da MB-PDT em ativar a ferroptose, via de morte celular regulada independente da apoptose, em diferentes linhagens de PDAC, MIAPaCa-2, Panc-1, AsPC-1 e BxPC-3, células que apresentam diferentes perfil moleculares e características fenotípicas. Além disso, foi avaliado o potencial dessa terapia combinada com diferentes quimioterápicos utilizados na clínica sobre modelos de organoides derivados de pacientes com PDAC. Os resultados aqui apresentados demonstraram que a MB-PDT é capaz de aumentar a peroxidação lipídica e ativar a ferroptose em diferentes linhagens de PDAC, especialmente em células com maior expressão basal de ACSL- 4, enzima participante na inserção de lipídeos poli-insaturados nas membranas biológicas. Nesse contexto, foi identificado que a suplementação com lipídeos deuterados protegeu a linhagem BxPC-3 contra a morte induzida pela MB-PDT, de forma semelhante à ação da Fer-1, um inibidor de ferroptose. Por outro lado, identificamos que a linhagem Panc-1 apresenta resistência à ferroptose no contexto da MB-PDT, provavelmente devido ao menor conteúdo de ferro lábil intracelular, menor expressão basal de ACSL-4, altos níveis de G6PD, e a capacidade de montar uma resposta antioxidante mais eficiente, que foi capaz de protegê-la contra o aumento da peroxidação lipídica. Além da ferroptose, a MB-PDT foi capaz de ativar a necroptose, uma via de necrose regulada dependente de RIPK3 e MLKL, em duas das quatro linhagens avaliadas, AsPC-1 e BxPC-3, além da morte celular dependente de lisossomos em MIAPaCa-2, o que indica o potencial dessa terapia em ativar múltiplos mecanismos de morte nesse tipo de tumor. Por fim, nós identificamos que a MB-PDT foi capaz de atuar sinergicamente aumentando a efetividade dos quimioterápicos gemcitabina, irinotecano, 5-fluorouracil e oxaliplatina sobre organoides derivados e amostras tumorais de pacientes com PDAC. Com base nesses dados, é possível concluir que a MB-PDT é eficiente para eliminar células de PDAC de diferentes subtipos, sendo capaz de ativar múltiplos mecanismos de morte celular simultaneamente, incluindo mecanismos não-apoptóticos, como a ferroptose e a necroptose e, por meio de sua atuação sinérgica com diferentes quimioterápicos, aumentar a susceptibilidade de organoides de PDAC à morte. Em conjunto, os dados aqui apresentados trazem evidências moleculares da ação da MB-PDT sobre o PDAC e reforçam seu potencial como adjuvante à quimioterapia, o que pode melhorar o cenário de tratamento desses tumores resistentes a vias clássicas de morte celular, diminuindo os efeitos colaterais desencadeados pelas altas doses de quimioterápicos e, assim, aumentar tanto a sobrevida dos pacientes quanto a sua qualidade de vida.