Ciencia y terapia del cáncer

Evaluación del potencial del trióxido de arsénico para el tratamiento del cáncer de pulmón: evaluación de los mecanismos apoptóticos y el daño oxidativo

Abstract

Alice M Walker, Jacqueline J Stevens, Kenneth Ndebele y Paul B Tchounwou

Antecedentes: El cáncer de pulmón es uno de los cánceres más letales y comunes en el mundo, causando hasta 3 millones de muertes anualmente. Los medicamentos quimioterapéuticos que se han utilizado en el tratamiento del cáncer de pulmón incluyen cisplatinopemetrexed, cisplastina-gencitabina, carboplatino-paclitaxel y crizotinib. El trióxido de arsénico (ATO) se ha utilizado en el tratamiento de la leucemia promielocítica aguda. Sin embargo, sus efectos sobre el cáncer de pulmón no se conocen. Nuestra hipótesis es que el ATO también puede tener una bioactividad contra el cáncer de pulmón, y sus mecanismos de acción pueden involucrar apoptosis, daño del ADN y cambios en proteínas relacionadas con el estrés en células de cáncer de pulmón.
Métodos: Para probar la hipótesis establecida anteriormente, se utilizaron células de carcinoma de pulmón (A549) como modelo de prueba. Los efectos del ATO se examinaron realizando una tinción nuclear con 6-diamidina-2 fenilindol (DAPI) para la caracterización morfológica de la apoptosis, un análisis de citometría de flujo para la apoptosis temprana y un análisis de transferencia Western para las proteínas relacionadas con el estrés (Hsp70 y cfos) y las expresiones de proteínas apoptóticas. Además, se utilizó el ensayo de electroforesis en gel de células individuales (Comet) para evaluar el efecto genotóxico.
Resultados: La apoptosis inducida por ATO se evidenció por la condensación de la cromatina y la formación de cuerpos apoptóticos, como se reveló por la tinción nuclear con DAPI. Se observó encogimiento celular y formación de vesículas en la membrana a 4 y 6 μg/ml de ATO. Los datos del análisis Western blot revelaron un aumento significativo dependiente de la dosis (p < 0,05) en la expresión de las proteínas Hsp 70, caspasa 3 y p53, y una disminución significativa (p < 0,05) en la expresión de las proteínas cfos y bcl-2 a 4 y 6 μg/ml de ATO. Hubo una ligera disminución en la expresión de la proteína citocromo c a 4 y 6 μg/ml de ATO. Los datos del ensayo Comet revelaron aumentos significativos dependientes de la dosis en los porcentajes de daño del ADN, longitudes de cola de cometa y momento de cola de cometa.
Conclusión: En conjunto, nuestros resultados indican que el ATO es citotóxico para las células de cáncer de pulmón y su bioactividad está asociada con daño oxidativo, cambios en la morfología celular y apoptosis.