Escrito em novembro de 2006 e revisto em abril de 2009

                                                           José de Felippe Junior

“Nunca é tarde para aprender”

            O disulfiram ou tetraetiltiuram disulfide um dietil-ditio-carbamato que inibe a enzima aldeído dehidrogenase é usado a longo tempo em clínica para tratamento do alcoolismo. É uma velha droga com novos potenciais terapêuticos como agente anti-câncer em humanos. É um medicamento atóxico e de baixo custo e como está sendo usado nos últimos 75 anos constitui-se em medicamento muito estudado e seguro.
            O disulfiram altera marcantemente o metabolismo intermediário do álcool etílico por inibir a enzima aldeído dehidrogenase. Quando o etanol é administrado para um organismo que recebeu disulfiram, a inibição enzimática provoca drástico aumento da concentração sérica de acetaldeído na ordem de 5 a 10 vezes. Este efeito é acompanhado por sinais e sintomas da conhecida “síndrome do acetaldeído”: rosto quente em ondas com acentuada vermelhidão como fogachos, dor de cabeça pulsátil, hipotensão arterial, náuseas e vômitos, sudorese, sede, dor no peito e confusão mental. O efeito de quantidades tão pequenas como 7ml de etanol causam sintomas com duração de 30 minutos a horas dependendo da sensibilidade da pessoa.
            O disulfiram apresenta alta biodisponibilidade (superior a 80%) e a dose habitual no tratamento do alcoolismo é de 500 mg ao dia após o almoço. Inicia-se com 250 mg e depois de um mês atingimos os 500mg. Alguns pacientes requerem doses maiores.

            Histórico

            O disulfiran foi sintetizado em 1881 e primeiramente usado na vulcanização da borracha. Em 1930 foi usado na medicina como escabiscida (tratamento da escabiose) e como vermicida porque ele é tóxico para formas animais inferiores devido a sua habilidade de quelar o cobre; componente essencial da cadeia respiratória destes organismos. Em 1948 foi proposto o seu emprego no tratamento do alcoolismo crônico, como terapia que provoca aversão ao álcool e assim é prescrito até hoje.
            Extensa revisão da literatura não mostrou toxicidade hepática, cerebral, neural ou qualquer tipo de interação medicamentosa perigosa em clínica médica. Hepatotoxicidade é o efeito colateral mais comum e mais sério, felizmente muito raro. Na Dinamarca, local do Planeta onde mais se prescreve o disulfiram, de 30.000 pacientes ingerindo o medicamento a longo tempo houve somente 1 caso de hepatotoxicidade fatal. Geralmente a hepatotoxicidade é reversível se o medicamento é suspenso quando apenas se constatou elevação das enzimas hepáticas (in Sauna- 2005).          
            O disulfiram inibe o crescimento de fungos como a Candida albicans, in vitro e in vivo com uma potência semelhante à anfotericina-B e outros antifúngicos mais modernos. Ele também sensibiliza fungos resistentes ao tratamento fungicida habitual (in Sauna- 2005).
           

            Disulfiram e Câncer
 

            A quimioterapia é extensivamente usada como tratamento de escolha do câncer com ou sem metástases e sabe-se que as metástases ocorrem em mais de 50% de todos os cânceres. Entretanto, Gottesman em 2002, afirma que não mais do que 10% dos pacientes são curados pela quimioterapia. O frustrante fenômeno da resistência a múltiplas drogas (MDR) ocorre nas leucemias e nos tumores sólidos como de mama, ovário e colo-retal. Em muitos casos tal fenômeno acontece porque as células malignas desenvolvem um processo de bombeamento das drogas citotóxicas para fora das células por aumento da expressão da P-Glicoproteína – bomba extrusora de quimioterápicos. Pois bem, o disulfiram bloqueia a função desta bomba tornando mais eficaz os efeitos da quimioterapia ao lado de aumentar a sensibilidade do câncer aos quimioterápicos (Loo-2000-2004 ; Sauna-2004). 

O disulfiram facilita estruturação da água citoplasmática por ser oxidante

A saúde é caracterizada pelo equilíbrio dinâmico e constante entre a água estruturada e a água desestruturada. Este equilíbrio é mantido por fatores dependentes do meio intracelular e do meio intersticial.
            O disulfiram é um oxidante potente porque inibe o acetaldeído. Sendo assim como um  forte aceptor de elétrons ele lentifica ou mesmo impede o ciclo de Embeden-Meyerof. Este ciclo gera grandes quantidades de piruvato, forte desestruturador da água citoplasmática. O disulfiram impedindo o ciclo da glicólise anaeróbia facilitará a estruturação.
           
Efeitos anti câncer mostrados na literatura médica

            O disulfiram  possui vários efeitos na carcinogênese humana. Ele induz apoptose das células malignas, possui efeito antiangiogênico e previne a invasão das células malignas e as metástases ( Cen-2004; Brar-2004; Shiah-2003; Marikosky-2002; Zhao-2000; Stefan-1997). Foram demonstrados os efeitos apoptóticos em timocitos e em células do hepatoma humano (Nobel-1995; Pyatt-2000).
            O disulfiram induz apoptose após parar o ciclo celular em G1/S. Durante a apoptose das células do hepatoma observa-se fosforilação da ciclina E, a inibição da atividade da ciclina dependente da kinase-2 e a degradação da ciclina E. O disulfiram também diminui os níveis da proteína anti-apoptótica bcl-2, do NF-kappa-B e da AP-1 enquanto aumenta os níveis da proteína apoptótica p53, durante o processo de morte celular programada (Tsai-1996 ; Liu- 1998).
O disulfiram inibe o crescimento das células cancerosas in vitro e in vivo e íons divalentes como o zinco aumenta a sua atividade anti-neoplásica (Cen 2002 e 2004; Brar-2004).
Demonstrou-se que o disulfiram provoca diretamente a inibição do fator ativador da transcrição / proteína ligante do elemento responsivo-AMP cíclico (ATF/CREB), que é potenciado pelos íons cobre ou zinco (Brar-2004). Este efeito provoca a parada do crescimento do melanoma maligno, tumor altamente resistente à quimioterapia (Chin-2003). Recentemente, Brar e colaboradores mostraram o excelente resultado da terapêutica com disulfiram e gluconato de zinco em paciente com melanoma ocular em estágio IV, com regressão acima de 50% das múltiplas metástases hepáticas.
A invasão celular e a angiogênese são processos cruciais na produção de metástases e requerem a degradação da matrix extracelular, isto é, a degradação proteolítica da matrix extracelular precede a angiogênese e a invasão celular maligna. O disulfiram é um eficaz inibidor das metaloproteinases e assim inibe a degradação da matrix extracelular e bloqueia a angiogênese e a invasividade tumoral e portanto bloqueia as metástases (Shiah-2003).
O disulfiram inibe a ativação do fator de transcrição nuclear NF-kappa-B de células do câncer colo-retal tratadas com 5-fluoracil e aumenta o efeito apoptótico in vitro deste agente quimioterápico (Wang-2003). Além de acelerar o ciclo celular (mitose) o NF-kappa-B induz a expressão de vários genes anti-apoptóticos, isto é, ele aumenta o grau de sobrevivência das células malignas, daí a importância de se inibir tal fator.
 O disulfiram inibe a DNA topoisomerase (Yakisch-2002) ao lado de induzir a apoptose em células do melanoma humano (Cen-2002), reduzir a angiogênese (Shiah-2003 ; Marikovsky-2003) e inibir as metaloproteinases da matrix extracelular e a invasividade tumoral (Shiah-2003).
Brar em 2004 mostra que o disulfiram reduz a expressão da ciclina-A e pára a progressão do ciclo celular em G2-M o que reduz a proliferação do melanoma humano de uma forma dose dependente e facilitada por íons metálicos (cobre e zinco).                          
A atividade anti-neoplásica do disulfiram é atribuída à permeabilização da membrana mitocondrial pela sua capacidade de oxidar tal estrutura e provocar efeitos pró-apoptóticos (Cen-2002), à complexação com o zinco inibindo as metaloproteinases dependentes do zinco (Shiah-2003) e à complexação com o cobre inativando a superoxidodismutase  cobre – zinco (SODCu-Zn)  (Marikovsky-2002-2003) .
As células endoteliais produzem espontaneamente espécies reativas de oxigênio e a SODCu-Zn é uma importante enzima protetora do excesso de radicais livres. Em camundongos transgênicos com níveis elevados de SODCu-Zn a injeção de um fator de crescimento de endotélio aumenta a produção de novos vasos em até 3 vezes. A administração via oral de disulfiram, um inibidor da SODCu-Zn,  inibe quase que completamente a angiogênese e o desenvolvimento tumoral é dependente da formação de novos vasos. Marikovsky notou que a administração de disulfiram no camundongo causou significante inibição do glioma C6 e marcante redução das metástases do carcinoma pulmonar de Lewis uma redução surpreendente de 10 a 19 vezes. Estes dados sugerem o papel da SOD na angiogênese e estabelece o disulfiram como um potencial inibidor da angiogênese (Marikovsky-2002).
O disulfiram possui a habilidade de reagir com grupamentos sulfidrilas e com a glutationa reduzida (GSH) transformando-a em glutationa oxidada (GSSG) (Nobel-1995 ; Burkitt-1998). Depois da oxidação nos correspondentes disulfides, o disulfiram inibe radicais sulfidrilas formando disulfides com tiois críticos para a função celular, o que acarreta inibição das caspases, entretanto ocorre aumento da permeabilidade da membrana mitocondrial e a conseqüente apoptose por via independente, apesar da inibição das caspases (Nobel-1997). Outros autores encontraram ativação da cascata das caspases, as quais promovem apoptose da célula tumoral. A diminuição da concentração intracelular da glutationa reduzida aumenta o potencial oxidativo da célula maligna, diminuindo a sua proliferação mitótica, via inibição da glicólise anaeróbia (Felippe- 2004) e faz do disulfiram um agente oxidante.
Há muitos anos atrás precisamente em 1935, Dixon sugeriu que a presença de agentes oxidantes poderia controlar o câncer e Baker em 1938 demonstrou esta hipótese verificando que o aumento da glutationa oxidada (GSSG) era capaz de inibir a glicólise anaeróbia.
De fato, quando o meio intracelular é oxidante, isto é, o equilíbrio da oxi-redução tende para a oxidação, à medida que a GSSG (glutationa oxidada) é formada ela inibe a glicólise anaeróbia. A inibição da glicólise anaeróbia impede o ciclo celular (mitose) e a conseqüência é a diminuição da proliferação celular neoplásica com apoptose ou necrose da célula tumoral (Felippe-2004). Juntamente acontece o aumento da água tipo B no citoplasma o que retira a célula neoplásica do “estado de quase morte”, tornando desnecessária a ativação de oncogenes e do NF-kappaB porque a célula não mais necessita proliferar para sobreviver (Felippe-2008-2009).
Quando o potencial redox é alto, as células estão em estágio quiescente, sem proliferação. Quando o potencial redox é alto, isto é, quando o meio intracelular é oxidante se formam pontes S-S de disulfeto (por ex: GS-SG). Estas pontes estabilizam a estrutura tridimensional das proteínas e nestas condições a proteína retinoblastoma (RBp) está defosforilada e portanto não ocorre a transcrição nuclear necessária para o avanço do ciclo celular e as células continuam no estado quiescente, sem proliferação. Fato importante é o outro efeito do potencial redox alto. Ele inibe o fator de transcrição nuclear NF Kappa-B, o qual diminui a proliferação celular, promove a apoptose da célula maligna e dificulta neoangiogênese tumoral (Felippe- 1990-1994-2003-2004-2005).
Se o meio intracelular é mantido oxidante, pela administração continuada do disulfiram, consegue-se bloquear a proliferação celular maligna e a célula pode entrar na fase G0 ou sofrer citotoxicidade, posteriormente caminhando para apoptose e / ou necrose.
            É muito interessante saber que as células cancerosas requerem apenas um leve aumento do potencial redox para cessarem a proliferação, entretanto este leve aumento deve ser contínuo e ininterrupto até acontecer a apoptose, porque se houver queda do potencial redox restaura-se a fosforilação da proteína retinoblastoma e as células voltam a proliferar (Felippe -2004-2005).
Desta foram, o crucial para vencermos esta luta é manter o meio intracelular oxidante por um período de tempo suficiente, o que se consegue com a administração contínua do agente oxidante, para a célula acumular GSSG, inibir a glicólise anaeróbia, parar o ciclo celular e entrar em apoptose.
Recentemente surgiram inúmeros trabalhos em animais de experimentação inoculados com células de vários tipos de câncer humano e em cultura de vários tipos de células neoplásicas humanas, mostrando que o meio intracelular oxidante provoca parada do ciclo celular e apoptose pelos seguintes mecanismos:

1. acúmulo da proteína p53
2. Ativação da cascata das caspases
3. ativação da deoxiribonuclease
4. defosforilação da proteína retinoblastoma
5. inibição da proteína-tirosina-kinase
6. inibição da Cdc25 fosfatase
7. inativação do cdK1
8. inibição da MAP kinase
9. diminuição da atividade da fosfofrutoquinase com diminuição do NADH
10. inibição da expressão da proteína Bcl-2
11. inibição do fator de transcrição nuclear NF-Kappa-B

            Estes efeitos foram observados em mais de 20 tipos de câncer humano incluindo: mama, próstata, pulmão, astrocitomas, gliomas, tumores de cabeça e pescoço, tumores colo-retal, tumores de fígado, tumores de pâncreas, carcinoma epidermoide, etc. ( Felippe- 2004 – 2005).                                                                                                                          Recentemente, Chu mostrou que o disulfiram apresenta efeitos preventivos do câncer interferindo na família das proteínas kinases C ( PKC). A família PKC desempenha papel fundamental na regulação da proliferação e influencia o desenvolvimento e a progressão da doença neoplásica. A cistina um disulfide da fisiologia normal do organismo, regula as isoenzimas da família PKC por mecanismo de S-tiolação e é um excelente quimiopreventivo do câncer. O disulfiram é um tiouram disulfide com potente atividade preventiva do câncer em modelos in vivo de carcinogênese química.. Chu mostrou que o disulfiram promove a S-tiolação da PKC e induz efeitos regulatórios sobre as isoenzimas PKC que se correlacionam com a atividade quimiopreventiva do câncer ( Chu – 2005).                                                                                                                                                   Outro efeito muito interessante e de suma importância é o fato do disulfiram inibir a enzima glicose-6-fosfato-dehidrogenase (Marselos – 1976). A G6PD possui dois efeitos devastadores na carcinogênese. Por um lado ela produz NADPH que mantém o meio intracelular “redutor” e assim facilita a glicólise anaeróbica que é o motor da mitose e aumenta a proliferação celular maligna e de outro lado esta enzima possui papel fundamental na via das pentoses, aumentando a síntese de ribose, matéria prima do DNA e RNA das células malignas. Já foi mostrado que a inibição da G6PD inibe o crescimento de vários tipos de tumores humanos (Felippe-2005).
Resumo dos mecanismos de ação do disulfiram

1. Inibe a aldeído dehidrogenase aumentando a concentração intracelular de acetaldeído, potente aceptor de íons hidrogênio: bloqueia o motor da mitose
2. Reage com a glutationa reduzida e grupamentos tiois aumentando o potencial oxidativo intracelular o que diminui a proliferação celular maligna
3. Bloqueia a bomba de extrusão P-Glicoproteína dos quimioterápicos
4. Aumenta o efeito da quimioterapia
5. Promove a apoptose
6. Reduz a angiogênese
7. Inibe o crescimento tumoral
8. Inibe o fator ATF/CREB: parada da proliferação celular
9. Inibe as metaloproteinases e assim inibe a degradação da matrix extracelular e diminui a invasividade e as metástases
10. Inibe o fator de transcrição nuclear: NF-kappa-B
11. Diminui a expressão da ciclina-A: inibe o ciclo celular em G2-M ( inibe a mitose)
12. Promove a parada do ciclo celular em G1-S: fosforila a ciclina-E , degrada ciclina-E e inibe a atividade da ciclina dependente da kinase-2
13. Diminui os níveis da proteína anti-apoptótica bcl-2
14. Aumenta a proteína apoptótica p53
15. Inibe a DNA topoisomerase
16. Inibe a glicose-6-fosfato-dehidrogenase (G6PD) com diminuição do NADPH
17. Inibe o crescimento da Cândida albicans e outros fungos
18. Aumenta o efeito de antifúngicos

       Efeitos com agente oxidante:

1. Aumenta a proteína p53: produto de gene supressor tumoral
2. Ativa a cascata das caspases
3. Ativa a deoxiribonuclease
4. Defosforila a proteína retinoblastoma
5. Inibe a proteína-tirosina-kinase (PTK)
6. Inibe a Cdc25 fosfatase
7. Inativa do cdK1
8. Diminui a atividade da fosfofrutoquinase com diminuição do NADH
9. Inibe a expressão da proteína Bcl-2 : aumento da apoptose
10. Inibe o fator de transcrição nuclear NF-Kappa-B: diminui a  proliferação celular maligna, aumenta a apoptose e diminui a neoangiogênese tumoral

Os mecanismos intrínsicos de sobrevivência celular são metabólicos e colocando em prática os conhecimentos da bioquímica celular, seremos capazes de fazer cair por terra essa doença metabólica crônica que chamamos de câncer. A matança desenfreada das células malignas as torna mais malignas ainda e resistentes à quimioterapia mais moderna. Precisamos de trabalhos clínicos randomizados, entretanto não há interesse das indústrias farmacêuticas em promover medicamentos de tão baixo custo.

“Esperar por trabalhos que nos mostrem maiores evidências científicas é ser cientista; nós somos apenas e tão somente médicos, porém médicos humanos”
                                                                       JFJ

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