Efeitos de extrato de sementes de Vigna unguiculata e do inibidor de proteases BTCI, livre e encapsulado em nanopartículas, em células de câncer de mama e na prevenção de câncer de pele

Abstract

O câncer de mama e de pele não-melanoma são neoplasias com altas taxas de incidência e mortalidade no Brasil e no mundo. Atualmente, os tratamentos existentes para esses tipos de câncer têm eficiência moderada e causam efeitos cadversos severos que diminuem a qualidade de vida do paciente. Dessa forma, existe uma busca constante por novos tratamentos e moléculas anticarcinogênicas eficientes e não indutoras de efeitos adversos severos. Estudos recentes mostraram que o inibidor de proteases BTCI, purificado de sementes de Vigna unguiculata (feijão-de-corda) e pertencente à família Bowman-Birk, induziu efeitos citostáticos e citotóxicos em células de câncer de mama, sem causar alterações na viabilidade de células de mama normais. Considerando esses resultados promissores, os principais objetivos do presente trabalho foram o de otimizar os efeitos do BTCI em células de câncer de mama MCF-7, in vitro; e o de avaliar os efeitos do extrato de sementes de V. unguiculata (EB) e do BTCI na prevenção de câncer de pele não-melanoma, in vivo. O BTCI foi encapsulado em nanopartículas (micelas ou lipossomos) para reduzir sua agregação em meio de cultura e otimizar a entrega do inibidor diretamente no citoplasma das células MCF-7. Os resultados mostraram que lipossomos catiônicos foram as plataformas mais adequadas para a encapsulação do BTCI; mas, apesar dessas nanopartículas entregarem o inibidor no citoplasma das células MCF-7, não houve alteração na viabilidade das mesmas. A presença de outros compostos bioativos em amostras de BTCI foi investigada e mostrou que amostras com diferentes padrões de citotoxicidade em células tumorais apresentam o mesmo perfil protéico, mas quantidades de ácidos graxos diferentes. Ao longo do processo de indução química de câncer de pele não-melanoma em camundongos, observou-se que a aplicação tópica de EB ou BTCI livres reduziu significativamente: a incidência e o volume de lesões pré-malígnas; a freqüência de alterações histopatológicas; e a produção de mediadores inflamatórios envolvidos na progressão do tumor. Considerando os dados apresentados acima, concluiu-se que mais estudos precisam ser realizados visando esclarecer as moléculas e os mecanismos de ação envolvidos no efeito citotóxico do BTCI em células de câncer de mama. Com relação aos efeitos preventivos, o EB e o BTCI foram capazes de retardar a progressão do câncer de pele não-melanoma, provavelmente exercendo efeitos anti-inflamatórios. A confirmação desse novo dado será útil para auxiliar no desenho de novas estratégias preventivas no tratamento desse tipo de câncer e também de outras doenças relacionadas às inflamações agudas ou crônicas. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT

Breast and non-melanoma skin cancer have shown high incidence and mortality rates in Brazil and around the world. Currently, the treatments available for these types of cancer show moderate efficiency and cause severe side effects reducing the patient’s life quality. Therefore, there is a constant research for new and efficient treatments and anticarcinogenic molecules with low or no side effects. Recent studies reported that the Bowman-Birk protease inhibitor BTCI, extracted from Vigna unguiculata (feijão-de-corda) seeds, induced cytostatic and cytotoxic effects on breast cancer cells; while no effect on was observed on normal breast cells. In view of these promising data, the main objectives of the present work was to optimize the therapeutic effects of BTCI on breast cancer cells (MCF-7), in vitro; and to evaluate the effects of a crude extract (EB) from V. unguiculata seeds and BTCI on nonmelanoma skin cancer prevention, in vivo. BTCI was encapsulated in nanoparticles (micelles or liposomes) in order to reduce its aggregation on culture media and to optimize the delivery of this inhibitor to the cytoplasm of MCF-7 cells. The results showed that cationic liposomes were suitable platforms for BTCI encapsulation; however, despite of delivering the inhibitor to the cytoplasm of MCF-7 cells, no cytotoxicity was observed. The presence of other bioactive compounds in BTCI samples were investigated and showed that BTCI samples with different cytotoxic patterns on cancer cells have similar protein profile, but distinct amounts of fatty acids. During the chemical induction of non-melanoma skin cancer in mice, it was shown that topic applications of BTCI or EB significantly reduced: the incidence and volume of premalignant lesions; the number of histopathological features; and the production of inflammatory mediators involved in tumor progression. Considering the data presented above, it was concluded that more studies are necessary to clarify the molecules and mechanisms of action involved in BTCI cytotoxicity on breast cancer cells. Regarding the preventive effects, EB and BTCI treatments were able to retard the progression of nonmelanoma skin cancer, probably inducing anti-inflammatory effects. The confirmation of this new BTCI feature can be helpful to design new strategies for skin cancer prevention and also for other diseases involving acute or chronic inflammation.