Uma grande lista de fatores de transcrição estão super ativados na maioria dos canceres humanos e o mais importante deles é o NF-kappaB. O fator de transcrição nuclear da família NF-kappaB, está implicado na ativação de genes associados à proliferação celular, angiogênese, metastase e supressão da apoptose , isto é, este fator promove a oncogênese e a resistência do câncer à terapia anti neoplásica. Um grande pesquisador, Michael Karin considera o NF-kappaB como o principal culpado do câncer.
A inibição dos fatores de transcrição , é um dos modos de atacarmos as células malignas e constitui um dos itens de nossa abordagem anti câncer multifatorial / polivalente.

Considerações Gerais sobre os fatores de transcrição

Existem muito mais oncogenes humanos do que fatores de transcrição para estes oncogenes, o que faz da inibição das vias de sinalização , uma hipótese de trabalho muito realista , no tratamento do câncer.
A explosão inicial de descobertas sobre os oncogenes - genes mutantes, aconteceu entre 1976 e 1985 e proporcionou o conhecimento de um grande número de proteinas envolvidas na sinalização celular.
As vias de sinalização começam com proteinas extracelulares ( ligantes ) que se ligam a receptores específicos de superfície celular que dimerizam ou oligomerizam nesta superfície para começar a fase intracelular da sinalização. A ativação do receptor de superfície provoca a modificação de proteinas citoplasmáticas ou pela via direta sobre fatores de transcrição latentes ou pela via indireta, ativando a tirosina kinase e depois os fatores latentes. Os fatores de transcrição que foram ativados, entram no núcleo como fator de transcrição ativo, o qual em combinação com o DNA se liga a outros fatores de transcrição que atraem co-ativadores ( várias dúzias de proteinas ) até a etapa final de ativação da maquinaria de síntese de RNA , que inclui a RNA polimerase II ( Pol II ) e os fatores de transcrição gerais ( GTFs ). As proteinas nestas vias podem se tornar oncogênicas por mutação ou por super expressão.
Especificamente para o NF-kappaB , a chave da regulação são as proteinas inibidoras kappa B do citoplasma ( IKB ), que em resposta a diversos estímulos são rapidamente fosforiladas pelo complexo IkappaB kinase, ubiquinadas e degradadas pelos proteosomas, liberando o fator NF-kappaB ativo. Este entra no núcleo e se liga à região promotora do DNA, provocando a expressão de inúmeros genes.
Os primeiros oncogenes descobertos foram : SRC, ABL e RAS. O SRC e o ABL, estão entre as tirosina kinases intracelulares que podem ser ativadas por mutação no câncer e a sua ativação persistente é muito comum nas células cancerosas, acontecendo em 70% do canceres humanos. O RAS também pode ser ativado por mutação e isto acontece em 15% dos canceres humanos.
Os fatores de transcrição super ativos e que agem como oncogenes , após ativação direta por fosforilação ou após a fosforilação de outras proteinas , só foram descobertos mais tarde.
Recentemente descobriu-se a existência de genes supressores de tumor ( Futreal-2001 ). A ativação de oncogenes juntamente com a perda de função dos genes supressores de tumor , impede a apoptose, evento que na carcinogênese é de igual importância que a proliferação celular desordenada (Green-2002).

Classes de Fatores de Transcrição no Câncer

Conhecemos 3 grandes classes de fatores de transcrição importantes no câncer humano.
No primeiro grupo estão os primeiros fatores descobertos, que são os receptores esteroides : receptor estrogênico no câncer de mama e o receptor androgênico no câncer de próstata.
O segundo grupo de fatores de transcrição são as proteinas nucleares residentes, que são ativadas por cascatas de serina kinases, como por ex.: c-JUN. O c-JUN deve ser primeiro fosforilado para se tornar ativo como fator de transcrição nuclear. O c-JUN é apenas um das centenas de proteinas nucleares , que são alvo das cascatas das serina kinases iniciadas no citoplasma. Já foram catalogadas mais de 500 serina-kinases.
O terceiro grupo de fatores de transcrição com potencial oncogênico, são os fatores citoplasmáticos latentes, que são ativados pela interação ligante-receptor de superfície celular. Eles podem ser ativados diretamente pela tirosina kinase , serina kinase ou vários eventos bioquímicos diferentes. São exemplos: STAT 3-5 ; NF-kappaB ; Beta catenina; NICD (Notch) ; GLI e também o c-JUN.
Um grande suprimento ou a ativação de uma ou mais dessas 3 classes de fatores de transcrição são requeridos para a sobrevivência, crescimento irrestrito e comportamento metastatico de todos os canceres humanos. Desta forma a inibição do excesso de ativação desses fatores de transcrição constitui-se em uma grande promessa no tratamento do câncer. Há muito tempo já se emprega na pratica clínica os inibidores de receptores estrogênicos no tratamento do câncer de mama e os inibidores androgênicos no tratamento do câncer de próstata , com bons resultados.

O Fator de Transcrição Nuclear : NF-kappaB

Os fatores de transcrição Rel/NF-kappaB , compreendem um dos grupos de proteinas reguladoras de genes dos mamíferos, mais estudados na atualidade. Eles controlam a expressão de genes envolvidos em muitas respostas fisiológicas críticas incluindo a resposta imune, a resposta da fase aguda inflamatória, metabolismo redox, diferenciação celular, apoptose, angiogênese e adesão celular.
O NF-kappaB , é um fator de transcrição que é colocado em ação durante os mecanismos de defesa celular; eles são ativados quando a célula é colocada em perigo e constitui-se em um poderoso mecanismo de sobrevivência celular. Ele é ativado quando a célula é agredida por:

1. Infecção : bactérias, fungos, vírus ( gripe, HIV, etc), endotoxina
2. Lesões ambientais internas: hipoxia ,pH ácido, isquemia
3. Lesões ambientais externas: metais tóxicos, radiação ultra violeta, raios X, raios gama, radiação ionizante, cigarro
4. Drogas: taxol, haloperidol e vários agentes empregados na quimioterapia anti tumoral
5. Estresse oxidativo: efeito imediato e direto. Se a oxidação for mantida, teremos um efeito inibitório tardio.
6. Indutores de apoptose: radioterapia, quimioterapia
7. Carcinógenos
8. Citocinas: IL-1 , TNF-alfa .

Todos os estímulos acima descritos, ativam a via de transdução de sinal que induzem a ativação e a translocação do NF-kappaB do citoplasma para o núcleo, onde ele vai ativar os genes envolvidos com a sobrevivência da célula.
Descobertos e estudados como principal ativador da função imune e inflamatória, pela sua habilidade de induzir a expressão de genes que codificam as citocinas e as moléculas de adesão celular, o fator de transcrição nuclear NF-kappaB, recentemente apenas foi associado à oncogênese. Acredita-se que ele esteja ativo em 85% dos tumores malignos humanos. A sua ativação promove a progressão do ciclo celular, a angiogênese , a migração celular (metastase) e a supressão da apoptose.
Para Gilmore ( 2001) , o NF-kappaB está constitutivamente ativado em uma grande variedade de tumores humanos: tumor de mama, ovário, próstata, rins, fígado, pâncreas, colon-reto, tireoide, melanoma, linfoma de Hodgkin e não Hodgkin, leucemia linfoblastica aguda, leucemia mielogena aguda, astrocitoma, glioblastoma e tumores de cabeça e pescoço.
Muito importante e desconcertante é a ativação do NF-kappaB em células cancerosas humanas, por vários agentes quimioterápicos e pela radioterapia, o que impede parcialmente ou totalmente que estes tipos de tratamento induzam a morte da célula maligna. Compreendemos também o porquê da existência, na atualidade, de grande número de tumores multiresistentes à quimioterapia e à radioterapia.
Numerosos estudos indicam que a ativação do NF-kappaB pode bloquear as vias de sinalização da morte celular. Sua ativação protege as células da cascata apoptótica induzida pelo TNF alfa e outros estímulos . Ele ativa a TRAF 1 e 2 as quais bloqueiam a capacidade do TNF induzir a ativação da caspase 8 (cascata apoptótica) e também ativa vários genes antiapoptóticos , como por ex. o Bcl-2. Ele ainda antagoniza a função do gene p53 ( gene apoptótico) , possivelmente por competição cruzada pelos co-ativadores transcripcionais. Alguns autores não concordam com esta última afirmação.
Os fatores nucleares da família kappaB, permanecem inativos no citoplasma até acontecer a sua ativação por um dos fatores descritos acima. O ativador transcripcional NF-kappaB é um heterodímero de p65 - p50 e foi o primeiro fator transcripcional latente descoberto. Foi em 1986 que Sen e Baltimore descobriram este fator. Posteriormente a explosão de estudos aconteceu no Laboratório de Albert S Baldwin na Carolina do Norte, a partir de 1997.
A sub unidade p65 está ligada no citoplasma a um inibidor chamado IKB. Várias serina kinases podem fosforilar o IKB, marcando este complexo para a ubiquitinação e destruição pelo proteosoma. O p65 é liberado durante esta proteolise. A sub unidade p50 também é liberada por proteolise e logo se liga à sub unidade p65 no citoplasma, para formar o fator de transcrição ativo. O fator ativo migra para o núcleo e provoca a ativação transcripcional de genes associados com a proliferação celular, a angiogênese, as metastases e a supressão da apoptose. Ele pode controlar a progressão do ciclo celular e possivelmente a diferenciação celular. O NF-kappaB ativado, promove a oncogênese e a resistência à terapêutica clínica anti-câncer. Como já vimos ele pode estar ativo em 85% dos cânceres humanos e muitos acreditam que ele seja o principal culpado pela inicialização e manutenção desta doença.
O TNF-alfa necessita ser bem compreendido. Ele somente funciona como pró apoptótico via cascata das caspases quando o NF-kappaB está inibido. Quando ele está no meio intersticial do tumor, funciona como promotor do câncer, quando em altas concentrações no sangue, provoca caquexia e ele não consegue induzir apoptose tumoral quando o NF-kappaB está ativado.
Outro mecanismo que precisa ficar bem claro é o do estresse oxidativo. O peróxido de hidrogênio ( H2O2 ) ou o radical hidroxila ( OH* ) possuem um efeito direto e imediato ativando o NF-kappaB. Entretanto o seu efeito indireto e mais tardio provoca diminuição do nível intracelular de GSH , o qual aumenta as pontes de disulfeto ( S-S ) ,as quais diminuem a fosforilação proteica. A diminuição da fosforilação por um lado inibe a fosforilação da proteina retinoblastoma ( pRb ) e provoca diminuição da proliferação celular maligna e por outro lado inibe a fosforilação da IKB e inibe a ativação do NF-kappaB, o qual também desemboca na diminuição da proliferação celular juntamente com outros efeitos que prejudicam a sobrevida das células malignas.

Inibição do NF-kappaB como estratégia anti câncer

A inibição deste importante fator é uma das armas da nossa estratégia multifatorial/polivalente para aniquilar completamente todas as células malignas existentes nos pacientes.
Outras evidências do papel do NF-kappaB na carcinogênese, vem da observação que uma grande variedade de agentes quimiopreventivos como a isoflavona da soja, o trans-resveratrol, a fitoalexina, o curcumin, a capsaicina , etc., inibem este fator de transcrição.

Vários agentes capazes de inibir o NF-kappaB já estão sendo empregados no tratamento do câncer humano. Existem no mercado , vários produtos que não foram descobertos como inibidores deste fator e que posteriormente se mostraram com essa função :

• aspirina ( ácido acetil salicilico )
• salicilato de sódio
• sulfasalazina
• ibuprofen
• sulindac
• curcumina ( Curcuma sp )
• partenolide ( Tanacetum parthenium ``feverfew`` ), quando junto com a vit. D3
• Panax ginseng em extrato aquoso aquecido: diminui o fator de transcrição AP-1
• Arnica montana : a substância responsável é a helenalina
• TPA: tetradecanoylphorbol acetato: diminui o fator de transcrição AP-1
• quercetina ( flavonoide )
• hipoestoxide ( Hypoestes rosea , família das Acanthaceae - Nigeriana )
• capsaicina
• polifenois do chá verde
• própolis
• tetratiomolibdato : diminui o cobre intra tumoral
• zinco:
• selênio: o selenito de sódio inibe a ativação da IKB kinase
• Quelantes de metais tóxicos: impedem a geração de radical hidroxila a partir do H2O2
• Glucana em doses altas
• talidomida
• trioxido de arsênio : licor de Fowler

Todos esses agentes funcionam inibindo o complexo IKB alfa , beta ou ambos ou a IKB kinase. Existem muitos produtos naturais ou sintéticos , na classe das pequenas moléculas que são capazes de inibir o NF-kappaB. Um grande grupo é constituído por antioxidantes, como a N-acetil-cisteina e o ester fenetil do ácido cafeico (CAPE), um anticarcinogênico, antiinflamatório e imunomodulador, componente do própolis da abelha ( Apis mellifera) .

A seguir damos outra lista de inibidores do NF-kappaB , onde estão agindo outros mecanismos de ação :
Devemos nos lembrar , que os fatores de transcrição fazem parte da fisiologia das células normais, e a sua inibição a nível de proteosoma pode provocar muitos efeitos colaterais. Os elementos marcados com (*) , agem no proteosoma.

• Peptídeo natriurético atrial ( ANP )
• Peptídeo vasoativo intestinal ( VIP )
• IL-4 , IL-10 , IL-13
• Metais: Cr , Cd, Au , Hg
• Ribaverina
• VEGF
• capsaicina (*)
• ciclosporina A (*)
• rifampicina
• metrotexate
• glicocorticoides: dexametasona, prednisona
• prostaglandina A1
• oxido nítrico
• sanguineine
• disulfiram
• vitamina C
• vitamina E
• glutationa
• n-acetilcisteina
• thiois
• ditiocarbamatos
• gliotoxina fungal (*)
• lactocistina(*)

A inibição das proteinas de transdução de sinal das vias que levam à ativação do NF-kappaB, tem sido utilizada há muitos anos para combater a doença inflamatória e mais recentemente também tem mostrado seu papel benéfico no tratamento do câncer humano. Na verdade existe uma íntima relação entre a inflamação crônica e o câncer que foi primeiro sugerida por Galeno ( 180DC ) e posteriormente confirmada por Virchow.
O trioxido de arsênio, licor de Fowler , largamente usado no século 19 como antiinflamatório foi utilizado também naquela época no tratamento da leucemia mieloide crônica. Recentemente Waxman (2001) , relatou os efeitos benéficos do trioxido de arsênio na leucemia promielocitica.
Em estudo multicêntrico nos Estados Unidos, Niu em 1999, constatou 85% de completa remissão da leucemia promielocitica aguda recidivada com este agente, o qual já foi aprovado pelo FDA americano. Esta substância também é eficaz no mieloma múltiplo refratário ( Hussein-2001 ) e atualmente está sendo testada em tumores sólidos.
A talidomida é outro agente em uso clínico, que inibe o NF-kappaB. Singhal em 1999, obteve com a talidomida, completa remissão em 32% dos casos de mieloma múltiplo refratário à terapia habitual. A eficácia aumentou combinando-se a talidomida com outros agentes inibidores do NF como a daxametasona.( Rajkumar-2001 ). Pro em 2001, obteve bons resultados no linfoma de Hodgkin e em linfomas não Hodgkin. Fine em 2000, obteve uma boa estabilização na evolução de gliomas de alto grau. Os mesmos efeitos foram conseguidos por Figy em 2001, no câncer avançado de próstata.

Estratégia :

1. usar procedimentos que evitem a ativação dos fatores de transcrição, como infecção, hipoxia , acidose, isquemia, etc.
2. inibir os fatores de transcrição com as substâncias já existentes no mercado.
   

Referências bibliográficas

1. Baldwin, A. . Control of oncogenesis and cancer therapy resistance by the transcription factor NF-kB. - J.Clin. Invest.; 107, 241-246, 2001.
2. Baldwin, S.A. . The NF-kB and IkB proteins : new discoveries and insights . - Annu. Rev. Immunol; 14, 649-681, 1996.
3. Blume-Jensen, P.; Hunter, T. . Oncogenic kinase signalling. - Nature; 411, 355-365, 2001.
4. Darnell, J.E.Jr.. Transcription Factors as Targets for Cancer Therapy. - Nature;(2):740-749, 2002.
5. Davis, J.N. . Soy isoflavone supplementation in healthy men prevents NF-kB activation by TNFa in blood lymphocytes . - Free Radic. Biol. Med. 30, 1293-1302, 2001.
6. Epinat, J.-C.; Gilmore, T.D. . Diverse agents act at multiple levels to inhibit the Rel / NF-kB signal transduction pathway. - Oncogene; 18, 6896-6909, 1999.
7. Figg, W.D. . A randomized phase II trial of thalidomide, an angiogenesis inhibitor, in patients with androgen-independent prostate cancer. - Clin. Cancer Res.; 7: 1888-1893, 2001.
8. Finco, T.S. . Oncogenic Ha-Ras-induced signaling activates NF-kB transcriptional activity, which is required for cellular transformation . - J. Biol. Chem. 272, 24113-24116, 1997.
9. Fine, H.A. . Phase II trial of the antiangiogenic agent thalidomide in patients with recurrent high-grade gliomas. - J. Clin. Oncol.;18,708-715, 2000.
10. Futreal, P.A. . Cancer and genomics . - Nature; (409): 850-852, 2001.
11. Gilmore, T.; Gapuzan, M.E.; Kalaitzidis, D.; Starczynowski, D. . Rel/ NF-kB/IkB signal transduction in the generation and treatment of human cancer. - Cancer Letters 181, 1-9, 2002.
12. Green, D.R. ; Evan, G.I. . A matter of life and death . - Cancer Cell; (1):19-30, 2002.
13. Haefner, B. . NF-kB: arresting a major culprit in cancer . - Drug Discovery Today. 7(12): 653-663, 2002.
14. Holmes-McNary, M.; Baldwin, A.S. . Chemopreventive properties of trans-resveratrol are associated with inhibition of activation of the IkB kinase. - Cancer Res. 60, 3477-3483, 2000.
15. Hussein, M.A. . A Phase II clinical study of arsenic trioxide (ATO) in patients (pts) with relapsed or refractory multiple myeloma (MM); a preliminary report . - American Society of Hematology . Orlando, FL, pp. 378 a., 2001.
16. Karin, M. . NF-kB in cancer: from innocent bystander to major culprit . - Nat. Rev. Cancer 2, 301-310, 2002.
17. Mayo, M.W. . Requirement of NF-kB activation to suppress p53-independent apoptosis induced by oncogenic. - Ras. Science 278, 1812-1815, 1997.
18. Niu, C. . Studies on treatment of acute promyelocytic leukemia with arsenic trioxide: remission induction, follow-up, and molecular monitoring in 11 newly diagnosed and 47 relapsed acute promyelocytic leukemia patients . - Blood; 94, 3315-3324, 1999.
19. Orlowski, R.Z.; Baldwin, A.S.Jr. . NF-kB as a therapeutic target in cancer . - TRENDS in Molecular Medicine; 8(8): 385-389, 2002.
20. Pro, B. . Phase II study of thalidomide in patients with recurrent Hodgkin's disease (HD) and non-Hodgkin's lymphomas (NHL) . - American Society of Hematology. Orlando, FL, pp. 246 b. , 2001.
21. Rajkumar, S.V. . Combination therapy with thalidomide plus dexamethasone (Thal/Dex) for newly diagnosed myeloma (MM). - American Society of Hematology . Orlando, FL, pp. 849 a., 2001.
22. Sen, R.; Baltimore, D. . Inducibility of kappa immunoglobulin enhancer-binding protein NF-kB by a posttranslational mechanism. - Cell; (47): 921-928, 1986.
23. Singhal, S. . Antitumor activity of thalidomide in refractory multiple myeloma . - N. Engl. J. Med. 341, 1565-1571, 1999.
24. Surh, Y.J. . Inhibitory effects of curcumin and capsaicin on phorbol ester-induced activation of eukaryotic transcription factors, NF-kB and AP-1. - Biofactors 12, 107-112, 2000.
25. Varmus, H.E. . Oncogenes and transcriptional control. - Science; (238): 1337-1339, 1987.
26. Vogt, P.K. . Jun , the oncoprotein . - Oncogene; (20): 2365-2377, 2001.
27. Waxman, S.; Anderson, K. . History of development of arsenic derivatives in cancer therapy . - Oncologist; 6(2):3-10, 2001.
28. Yamamoto, Y.; Gaynor, R. . Therapeutic potential of inhibition of the NF-kB pathway in the treatment of inflammation and cancer. - J. Clin. Invest.; 107, 135-142, 2001.
    

Dr. Jose de Felippe Junior