Avaliação in vitro do efeito da metformina no tratamento de câncer de mama triplo negativo

Triple-negative breast cancer (TNBC) is a heterogeneous and poor prognostic disease, partially due to its ineligibility to target therapy, and the high relapse index, despite the initial satisfactory response to antineoplastic drugs. Therefore, the identification of alternative substances is urgent, as herein presented with regard to metformina and TNBC (lineage MDAMB231). Despite the low percentage of apoptotic/necrotic cells induced by metformin, 4.1% (10 μM) e 8.8% (54 mM), there was a discrete increase of cells in sub-G0, which is in agreement with the low value, despite doubled, of apoptosis/necrosis induced by metformina 54 mM. Metformin reverted ERK constitutive activation, possible antineoplastic mechanism; however, only reduced cellular proliferation at high doses (10 μM vs. 54 mM, 9.8% vs. 45.23%, respectively), possibly due to the modulation of other mechanisms of action. Paclitaxel 0.25 μM induced apoptosis/necrosis in 29% of the cells, which is comparable to the 36.34% of dead cells obtained by MTT. Despite the cell cycle arrest in G2/M that favours its mechanism of action, its antineoplastic efficacy can be compromised by ERK constitutive activation, which is related to taxane chemoresistance. Metformin 10 μM combined with paclitaxel 0,25 μM, although synergic with regard to the antineoplastic effect (dead cells = 53.20%), kept constant the induction of apoptosis/necrosis when compared to paclitaxel alone, as the benefit of arresting the cell cycle at G2/M can be overcome by ERK constitutive activation. When administered at their IC50, metformin 54 mM and paclitaxel 0,25 μM, the percentage of apoptotic/necrotic cells increased to 41%, which is comparable to the decrease in cell proliferation (59.9% of dead cells). Worthwhile pointing that: i) ERK constitutive activation was reversed, favoring paclitaxel toxicity; ii) the number of cells in sub-G0 increased. Indeed, among the 41% apoptotic/necrotic cells, 21.4% derived from late apoptosis, thus justifying sub-G0 expansion. The data point to mutual synergism between metformina and paclitaxel. Our findings support that, among other mechanisms of action, metformina is an indirect inhibitor of ERK, possibly of mTOR as well, explaining, therefore, its potential application in the treatment of TNBC, a major challenge of clinical oncologyO câncer de mama triplo-negativo (TNBC) configura doença heterogênea e de prognóstico ruim, dentre outras razões, por não ser responsivo às terapias-alvo e pelo elevado índice de relapso da doença apesar da responsividade inicial satisfatória aos antineoplásicos. Sendo assim, há urgência na identificação de substâncias alternativas, como ora apresentado em relação à metformina e TNBC (linhagem MDAMB231). Embora a porcentagem total de células em apoptose/necrose induzida por metformina seja pequena, 4,1% (10 μM) e 8,8% (54 mM), houve aumento discreto de células na fase sub-G0; aspecto concordante com o valor baixo, ainda que dobrado, de indução apoptose/necrose por metformina 54 mM. Metformina reverteu a ativação constitutiva de ERK, possível mecanismo antineoplásico da droga, mas somente reduziu a proliferação celular em doses elevadas (10 μM vs. 54 mM, 9,8% vs. 45,23%, respectivamente), possivelmente pela modulação de outros mecanismos de ação. Paclitaxel 0,25 μM promoveu apoptose/necrose em 29% das células, valor compatível os 36,34% de células mortas por MTT. Apesar da parada do ciclo celular em G2/M, favorecendo seu mecanismo de ação, sua eficácia antineoplásica limitada pode decorrer da sustentação da ativação constitutiva de ERK, já relacionada à quimiorresistência ao taxano. A combinação de metformina 10 μM com paclitaxel 0,25 μM, embora seja sinérgica quanto à ação antineoplásica (células mortas = 53,20%), manteve constante a indução de apoptose/necrose quando comparado ao paclitaxel sozinho, já que o benefício do aumento de células em G2/M pode ter sido sobreposto pela ativação de ERK. Quando administradas em suas IC50, metformina 54 mM e paclitaxel 0,25 μM, o percentual total de células apoptóticas/necróticas aumentou para 41%, valor mais próximo àquele de diminuição da proliferação celular (59,9% de células mortas). É notório ter havido: i) reversão da ativação constitutiva de ERK, favorecendo a citotoxicidade de paclitaxel; ii) aumento de células em sub-G0. De fato, dos 41% de células em apoptose/necrose, 21,4% derivaram de efeito apoptótico tardio, justificando a expansão de sub-G0. Os dados apontam para sinergismo mútuo entre metformina e paclitaxel. Nossos achados evidenciam que, dentre outros possíveis mecanismos, a metformina atua como inibidor indireto de ERK, possivelmente também de mTOR, explicando, portanto, seu uso potencial no tratamento do TNBC, um dos grandes desafios da clínica oncológicaCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio