Efeitos da radiação X em linhas celulares de cancro do pulmão - A interação entre stresse oxidativo e os níveis de P53

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Efeitos da radiação X em linhas celulares de cancro do pulmão - A interação entre stresse oxidativo e os níveis de P53

Segunda, 28.12.2015

A radiação ionizante apresenta-se sob a forma de partículas (partículas alfa, partículas beta, protões ou neutrões) ou de radiação eletromagnética (raios gama e os raios-X) com poder ionizante e de penetração caraterísticos. A radioterapia é uma ferramenta essencial no tratamento do cancro. Podemos considerar várias formas de radioterapia como a telerradioterapia, a braquiterapia e a radioterapia metabólica. No tratamento do cancro com recurso à radiação ionizante, todas as células que se encontrem dentro do volume irradiado, são mais ou menos expostas. Contudo, se tivermos em conta a radiobiologia é espectável que as células normais apresentem uma maior capacidade de reparação. Na modalidade de telerradioterapia, a mais usada na clínica, a dose de radiação total administrada é, geralmente, fracionada sendo designada por radioterapia fracionada. Quando comparamos a radioterapia de dose única com a radioterapia fracionada, apesar dos benefícios no que diz respeito à recorrência e à taxa de sobrevivência parecerem ser melhores na primeira, a radiotoxicidade nos tecidos normais envolventes limita a sua utilização generalizada.

No trabalho que agora publicamos na revista Medical Oncology, os resultados dos estudos in vitro permitem-nos concluir que a radiação ionizante induziu uma resposta que se ajustou a diferentes modelos de agressão celular, o linear-quadrático e o linear, na dependência das caraterísticas moleculares da cada linha celular nomeadamente a expressão da proteína P53. O tipo de morte celular preferencial após exposição à radiação ionizante demonstrou ser também dependente da dose e do perfil de expressão de P53.

Os resultados que publicamos são de extrema importância para o tratamento do cancro de pulmão com radioterapia, uma vez que foi um estudo em que a dose foi depositada em regime single shot. Como conclusão podemos dizer que os perfis moleculares e celulares das diferentes linhas celulares são determinantes para a compreensão da resposta à radiação ionizante. Consequentemente também a escolha do modelo de agressão celular deverá ser realizada tendo em conta as caraterísticas moleculares do cancro. A integração e implementação destes conceitos na prática clínica poderão contribuir para a melhores resposta terapêutica.

 

Autores e Afiliações:

Fernando Mendes1,2,3, Tiago Sales1, Cátia Domingues3,4, Susann Schugk1, Ana Margarida Abrantes1,3, Ana Cristina Gonçalves3,4, Ricardo Teixo1, Rita Silva1, João Casalta-Lopes1,5, Clara Rocha6,7, Mafalda Laranjo1, Paulo César Simões5, Ana Bela Sarmento Ribeiro3,4,8,9, Maria Filomena Botelho1,3, Manuel Santos Rosa10

1‐ Biophysics Unit - CNC.IBILI, Faculty of Medicine of University of Coimbra, Coimbra, Portugal;

2‐Polytechnic Institute of Coimbra, ESTESC-Coimbra Health School, Department Biomedical Laboratory Sciences, Coimbra, Portugal;

3-Center of Investigation in Environment, Genetics and Oncobiology (CIMAGO), Faculty of Medicine of University of Coimbra, Coimbra, Portugal;

4-Applied Molecular Biology and Clinical University of Hematology, Faculty of Medicine of University of Coimbra, Coimbra, Portugal;

5-Radiation Oncology Department, Hospital and University Center of Coimbra, Coimbra, Portugal;

6 - Polytechnic Institute of Coimbra, ESTESC-Coimbra Health School, Department Complementary Sciences, Coimbra, Coimbra, Portugal;

7-Institute for Systems Engineering and Computers at Coimbra, Coimbra, Portugal,

8- Cento Hospitalar Universitário de Coimbra, Coimbra, Portugal;

9- CNC.IBILI, Faculty of Medicine, University of Coimbra, Portugal;

10-Immunology Institute, Faculty of Medicine of University of Coimbra, Coimbra, Portugal.

 

Abstract

Lung cancer (LC) ranks as the most prevalent and deadliest cause of cancer death worldwide. Treatment options include surgery, chemotherapy and/or radiotherapy, depending on LC staging, without specific highlight. The aim was to evaluate the effects of X-radiation in three LC cell lines. H69, A549 and H1299 cell lines were cultured and irradiated with 0.5–60 Gy of X-radiation. Cell survival was evaluated by clonogenic assay. Cell death and the role of reactive oxygen species, mitochondrial membrane potential, BAX, BCL-2 and cell cycle were analyzed by flow cytometry. Total and phosphorylated P53 were assessed by western blotting. Ionizing radiation decreases cell proliferation and viability in a dose-, time- and cell line-dependent manner, inducing cell death preferentially by apoptosis with cell cycle arrest. These results may be related to differences in P53 expression and oxidative stress response. The results obtained indicate that sensibility and/or resistance to radiation may be dependent on molecular LC characteristics which could influence response to radiotherapy and treatment success.

 

Revista: Medical Oncology

 

Link: http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs12032-015-0712-x