Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os mecanismos de ação citotóxica do inibidor de histona deacetilase LBH589 foram investigados em associação com o quimioterápico cisplatina (CDDP) em duas linhagens derivadas de câncer de pulmão de não pequenas células (CPNPC). Os resultados foram analisados em relação ao tipo de morte celular associada às alterações em enzimas relacionadas ao metabolismo energético e a via glicolítica. Para realização do trabalho, foram utilizadas as linhagens tumorais A549 (selvagem para o gene de p53) e Calu-1 (nulo para o gene de p53) tratadas com LBH589 em combinação ou não com CDDP. Foram realizadas curvas de tempo e dose-resposta com as drogas isoladamente pelo ensaio de viabilidade celular (MTT) nas duas linhagens para a escolha das melhores condições para o nosso estudo. As condições dos tratamentos isolados com redução da viabilida celular menores que o IC50 de cada fármaco foram selecionados para realização dos tratamentos combinados. As avaliações de apoptose foram realizadas por citometria de fluxo pelo ensaio de Anexina V/PI, e com a marcação de proteínas por Western Blotting. As proteínas relacionadas a via glicolítica foram avaliadas por Western Blotting e a expressão de RNAm por qPCR. Os resultados demonstraram que o LBH589 combinado a CDDP foi capaz de induzir apoptose em 70% das células (Calu-1) e 54,9% (A549) no tempo de 24 horas, e 90% (calu-1) e 62,1% (A549) em 48 horas, independendo, portanto, do status da p53. Os níveis de expressão de enzimas relacionadas com o metabolismos energético também sofreram alterações nos tratamentos estudados. O LBH589 induziu aumento de cerca de 4x dos níveis de RNAm de HK isoformas I e II em ambas as linhagens. Houve também um aumento na expressão proteica das isoformas de HK I e II. Outras enzimas relacionadas a via glicolítica como PFKP, PKM2 e LDHA foram analisadas e apresentaram redução da expressão proteica, principalmente na presença do LBH589. A combinação da CDDP com LBH589 parece ser promissora para o tratamento de CPNPC induzindo apoptose através de alterações no metabolismo energético tumoral. / The cytotoxic mechanisms of action of the histone deacetylase inhibitor LBH589 was investigated in association with cisplatin in two cell lines derived from non-small lung cancer (NSCLC). The results were analyzed based on the type of the cell death associated with alterations in enzymes related to energy metabolism and glycolytic pathway. To perform the study, we used two non-small lung tumor cell lines, A549 (wild type for the p53 gene) and Calu-1 (null for p53 gene) treated with LBH589 in combination with cisplatin or not. Assays for time and dose responses were performed through the cell viability analysis (MTT) for each drug separately in both cell lines to choose the best conditions for our study. The conditions of isolated treatments with reduced viability lower than the IC50 of each drug were selected for carrying out the combined treatments. Assays for apoptosis detection by flow cytometry were performed by Annexin V / PI, the expression of proteins related to apoptosis by Western Blotting. The expression of glycolytic related proteins were performed by Western blotting and their mRNA expressions by qPCR. The results demonstrated that the combined LBH589 plus CDDP was able to induce apoptosis in 70% of cells -Calu-1- and 54.9% -A549- in 24 hours, and 90% (Calu-1) and 62.1 % (A549) in 48 hours regardless of the p53 status. The expression levels of enzymes related to energy metabolism also presented changes in the studied treatments. The LBH589 increase of about 4x the HK isoforms I and II mRNA levels in both cell lines. There was also an increase in the expression isoforms I and II of HK protein. Other enzymes related to the glycolytic pathway as PFKP, PKM2 and LDHA were analyzed and we observed reduced protein expression, especially in the presence of LBH589. The combination of CDDP with LBH589 appears promising for the treatment of NSCLC inducing apoptosis via alterations in energy metabolism tumor.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Os mecanismos de ação citotóxica do inibidor de histona deacetilase LBH589 foram investigados em associação com o quimioterápico cisplatina (CDDP) em duas linhagens derivadas de câncer de pulmão de não pequenas células (CPNPC). Os resultados foram analisados em relação ao tipo de morte celular associada às alterações em enzimas relacionadas ao metabolismo energético e a via glicolítica. Para realização do trabalho, foram utilizadas as linhagens tumorais A549 (selvagem para o gene de p53) e Calu-1 (nulo para o gene de p53) tratadas com LBH589 em combinação ou não com CDDP. Foram realizadas curvas de tempo e dose-resposta com as drogas isoladamente pelo ensaio de viabilidade celular (MTT) nas duas linhagens para a escolha das melhores condições para o nosso estudo. As condições dos tratamentos isolados com redução da viabilida celular menores que o IC50 de cada fármaco foram selecionados para realização dos tratamentos combinados. As avaliações de apoptose foram realizadas por citometria de fluxo pelo ensaio de Anexina V/PI, e com a marcação de proteínas por Western Blotting. As proteínas relacionadas a via glicolítica foram avaliadas por Western Blotting e a expressão de RNAm por qPCR. Os resultados demonstraram que o LBH589 combinado a CDDP foi capaz de induzir apoptose em 70% das células (Calu-1) e 54,9% (A549) no tempo de 24 horas, e 90% (calu-1) e 62,1% (A549) em 48 horas, independendo, portanto, do status da p53. Os níveis de expressão de enzimas relacionadas com o metabolismos energético também sofreram alterações nos tratamentos estudados. O LBH589 induziu aumento de cerca de 4x dos níveis de RNAm de HK isoformas I e II em ambas as linhagens. Houve também um aumento na expressão proteica das isoformas de HK I e II. Outras enzimas relacionadas a via glicolítica como PFKP, PKM2 e LDHA foram analisadas e apresentaram redução da expressão proteica, principalmente na presença do LBH589. A combinação da CDDP com LBH589 parece ser promissora para o tratamento de CPNPC induzindo apoptose através de alterações no metabolismo energético tumoral. / The cytotoxic mechanisms of action of the histone deacetylase inhibitor LBH589 was investigated in association with cisplatin in two cell lines derived from non-small lung cancer (NSCLC). The results were analyzed based on the type of the cell death associated with alterations in enzymes related to energy metabolism and glycolytic pathway. To perform the study, we used two non-small lung tumor cell lines, A549 (wild type for the p53 gene) and Calu-1 (null for p53 gene) treated with LBH589 in combination with cisplatin or not. Assays for time and dose responses were performed through the cell viability analysis (MTT) for each drug separately in both cell lines to choose the best conditions for our study. The conditions of isolated treatments with reduced viability lower than the IC50 of each drug were selected for carrying out the combined treatments. Assays for apoptosis detection by flow cytometry were performed by Annexin V / PI, the expression of proteins related to apoptosis by Western Blotting. The expression of glycolytic related proteins were performed by Western blotting and their mRNA expressions by qPCR. The results demonstrated that the combined LBH589 plus CDDP was able to induce apoptosis in 70% of cells -Calu-1- and 54.9% -A549- in 24 hours, and 90% (Calu-1) and 62.1 % (A549) in 48 hours regardless of the p53 status. The expression levels of enzymes related to energy metabolism also presented changes in the studied treatments. The LBH589 increase of about 4x the HK isoforms I and II mRNA levels in both cell lines. There was also an increase in the expression isoforms I and II of HK protein. Other enzymes related to the glycolytic pathway as PFKP, PKM2 and LDHA were analyzed and we observed reduced protein expression, especially in the presence of LBH589. The combination of CDDP with LBH589 appears promising for the treatment of NSCLC inducing apoptosis via alterations in energy metabolism tumor.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O carcinoma epidermoide de esôfago (CEE) representa 90% dos casos de câncer de esôfago no Brasil. O CEE tem detecção tardia, um comportamento extremamente agressivo e baixa sobrevida, sendo, portanto, um alvo interessante para o estudo dos mecanismos envolvidos em sua carcinogênese, a fim de se identificar possíveis alvos terapêuticos ou marcadores moleculares que ajudem na prática clínica. Mudanças no metabolismo energético da célula tumoral parecem ter papel de destaque na transformação maligna. Sabe-se que células tumorais consomem glicose avidamente produzindo ácido lático, mesmo em condições de normóxia. Dentre os fatores que podem contribuir para o estímulo da glicólise em células tumorais destacam-se as alterações em enzimas da via glicolítica tais como: as piruvato-cinases M1 e M2 (PKM1 e PKM2), a hexocinase II (HKII), isofoma 1 do transportador de glicose, GLUT-1, e o fator de transcrição induzido por hipóxia (HIF1α), responsável pela transcrição das proteínas citadas. O objetivo do estudo é avaliar a relação entre a expressão de HIF1α, HK2, PKM2, PKM1 e GLUT-1 e dados clínico-patológicos no CEE. Para tal, foram avaliados tumores conservados em parafina de 44 pacientes com CEE matriculados no INCA e no Hospital das Clínicas de Porto Alegre. Além disso, foram coletadas amostras de biópsia de esôfago em 67 pacientes sem doença esofágica, que foram submetidos à endoscopia no Hospital Universitário Pedro Ernesto (HUPE). A expressão das proteínas foi avaliada nos tecidos por imuno-histoquímica, enquanto que a expressão do mRNA de GLUT-1 também foi avaliada nas amostras controle. Foi observado que as amostras controle expressam HK2, PKM1, PKM2, HIF1α nas camadas do epitélio esofágico. Já GLUT-1 e Ki-67 são vistos apenas na camada basal. Além disso, a expressão do mRNA de GLUT-1 não teve correlação com fatores etiológicos da doença. Em CEE a expressão de HK2, PKM2 e GLUT-1 foi vista em todos os tumores, já a expressão de HIF1α e PKM1 foi variável. Além disso, observou-se que maior expressão de HIF-1α apresenta correlação com invasão linfonodal e diferenciação, enquanto que a expressão de HK2 tem relação com sobrevida e PKM1 com diferenciação. As correlações clínicas encontradas sugerem que alterações no metabolismo energético é um alvo de estudo interessante para desenvolvimento de marcadores moleculares que auxiliem a prática clínica. / The esophageal squamous cell carcinoma (ESCC) represents 90% of cases of esophageal cancer in Brazil. The ESCC has late diagnosis, highly aggressive behavior and poor survival. ESCC is an interesting target to the study of mechanism involved in its carcinogenesis, in order to identify potential drug targets or biomarkers to help clinical practice. Changes in tumor cell energy metabolism appear to have a prominent role in malignant transformation. Tumor cells consume glucose avidly and produce lactic acid, even under normoxia. Among the factors that may contribute to the stimulation of glycolysis in tumor cells, there are changes in the glycolytic pathway enzymes such as: pyruvate kinase M1 and M2 (PKM2 and PKM1), hexokinase II (HKII), glucose transporter isoform 1, GLUT-1, and transcription factor induced by hypoxia (HIF1α), responsible for the transcription of proteins cited. The goal of the study is to evaluate the relationship between the expression of HIF1α, HK2, PKM2, PKM1 and GLUT-1 and clinicopathological data in ESCC. Biopsy of the esophagus in patients without esophageal disease were collected, who underwent endoscopy at University Hospital Pedro Ernesto (HUPE). Tissue samples were collected from 44 patients with a histologically confirmed diagnosis of ESCC recruted from Hospital Universitário Pedro Ernesto (HUPE-UERJ), and Instituto Nacional de Câncer (INCA). Tissue samples from healthy individuals submitted to endoscopic routine examination, not related to cancer or esophageal disorders, at HUPE-UERJ were also included in this study. The expression of proteins in tissues was evaluated by immunohistochemistry, while mRNA expression of GLUT-1 was also evaluated in the control samples. It was observed that the control samples express HK2, PKM1, PKM2, HIF1α layers of the esophageal epithelium. GLUT-1 and Ki-67 are seen only in the basal layer. Furthermore, expression of GLUT-1 mRNA did not correlate with disease etiological factors. In ESCC expression of HK2, PKM2 and GLUT-1 was seen in all tumors, and the expression of HIF1α and PKM1 was variable. We found that increased expression of HIF-1α correlates with lymph node invasion and differentiation, whereas the expression of HK2 is related to survival, and differentiation with PKM1. The clinical correlations found suggest that alterations in energy metabolism are an interesting subject of study for development of biomarkers that help clinical practice.

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / O carcinoma epidermoide de esôfago (CEE) representa 90% dos casos de câncer de esôfago no Brasil. O CEE tem detecção tardia, um comportamento extremamente agressivo e baixa sobrevida, sendo, portanto, um alvo interessante para o estudo dos mecanismos envolvidos em sua carcinogênese, a fim de se identificar possíveis alvos terapêuticos ou marcadores moleculares que ajudem na prática clínica. Mudanças no metabolismo energético da célula tumoral parecem ter papel de destaque na transformação maligna. Sabe-se que células tumorais consomem glicose avidamente produzindo ácido lático, mesmo em condições de normóxia. Dentre os fatores que podem contribuir para o estímulo da glicólise em células tumorais destacam-se as alterações em enzimas da via glicolítica tais como: as piruvato-cinases M1 e M2 (PKM1 e PKM2), a hexocinase II (HKII), isofoma 1 do transportador de glicose, GLUT-1, e o fator de transcrição induzido por hipóxia (HIF1α), responsável pela transcrição das proteínas citadas. O objetivo do estudo é avaliar a relação entre a expressão de HIF1α, HK2, PKM2, PKM1 e GLUT-1 e dados clínico-patológicos no CEE. Para tal, foram avaliados tumores conservados em parafina de 44 pacientes com CEE matriculados no INCA e no Hospital das Clínicas de Porto Alegre. Além disso, foram coletadas amostras de biópsia de esôfago em 67 pacientes sem doença esofágica, que foram submetidos à endoscopia no Hospital Universitário Pedro Ernesto (HUPE). A expressão das proteínas foi avaliada nos tecidos por imuno-histoquímica, enquanto que a expressão do mRNA de GLUT-1 também foi avaliada nas amostras controle. Foi observado que as amostras controle expressam HK2, PKM1, PKM2, HIF1α nas camadas do epitélio esofágico. Já GLUT-1 e Ki-67 são vistos apenas na camada basal. Além disso, a expressão do mRNA de GLUT-1 não teve correlação com fatores etiológicos da doença. Em CEE a expressão de HK2, PKM2 e GLUT-1 foi vista em todos os tumores, já a expressão de HIF1α e PKM1 foi variável. Além disso, observou-se que maior expressão de HIF-1α apresenta correlação com invasão linfonodal e diferenciação, enquanto que a expressão de HK2 tem relação com sobrevida e PKM1 com diferenciação. As correlações clínicas encontradas sugerem que alterações no metabolismo energético é um alvo de estudo interessante para desenvolvimento de marcadores moleculares que auxiliem a prática clínica. / The esophageal squamous cell carcinoma (ESCC) represents 90% of cases of esophageal cancer in Brazil. The ESCC has late diagnosis, highly aggressive behavior and poor survival. ESCC is an interesting target to the study of mechanism involved in its carcinogenesis, in order to identify potential drug targets or biomarkers to help clinical practice. Changes in tumor cell energy metabolism appear to have a prominent role in malignant transformation. Tumor cells consume glucose avidly and produce lactic acid, even under normoxia. Among the factors that may contribute to the stimulation of glycolysis in tumor cells, there are changes in the glycolytic pathway enzymes such as: pyruvate kinase M1 and M2 (PKM2 and PKM1), hexokinase II (HKII), glucose transporter isoform 1, GLUT-1, and transcription factor induced by hypoxia (HIF1α), responsible for the transcription of proteins cited. The goal of the study is to evaluate the relationship between the expression of HIF1α, HK2, PKM2, PKM1 and GLUT-1 and clinicopathological data in ESCC. Biopsy of the esophagus in patients without esophageal disease were collected, who underwent endoscopy at University Hospital Pedro Ernesto (HUPE). Tissue samples were collected from 44 patients with a histologically confirmed diagnosis of ESCC recruted from Hospital Universitário Pedro Ernesto (HUPE-UERJ), and Instituto Nacional de Câncer (INCA). Tissue samples from healthy individuals submitted to endoscopic routine examination, not related to cancer or esophageal disorders, at HUPE-UERJ were also included in this study. The expression of proteins in tissues was evaluated by immunohistochemistry, while mRNA expression of GLUT-1 was also evaluated in the control samples. It was observed that the control samples express HK2, PKM1, PKM2, HIF1α layers of the esophageal epithelium. GLUT-1 and Ki-67 are seen only in the basal layer. Furthermore, expression of GLUT-1 mRNA did not correlate with disease etiological factors. In ESCC expression of HK2, PKM2 and GLUT-1 was seen in all tumors, and the expression of HIF1α and PKM1 was variable. We found that increased expression of HIF-1α correlates with lymph node invasion and differentiation, whereas the expression of HK2 is related to survival, and differentiation with PKM1. The clinical correlations found suggest that alterations in energy metabolism are an interesting subject of study for development of biomarkers that help clinical practice.