Effects of inhibition of FASN activity on lymphangiogenesis in mouse model

A enzima ácido graxo sintase (FASN) é responsável pela síntese endógena de ácidos graxos, e tem alta expressão em diversas neoplasias malignas, pois sua atividade parece ser necessária para a síntese dos fosfolipídios de membrana das células tumorais. A droga orlistat (Xenical®), usada para tratamento de obesidade, foi recentemente descrita como tendo propriedades anti-neoplásicas em câncer de próstata, mama e melanoma devido à sua capacidade de bloquear especificamente a atividade de FASN. O tratamento de células endoteliais com orlistat bloqueia a síntese de ácidos graxos e inibe a proliferação e a neovascularização em ensaio ex vivo, o que sugere um papel antiangiogênico. O sistema linfático é o componente da circulação responsável pela drenagem do fluido intersticial e é essencial no funcionamento do sistema imunológico além disso os vasos linfáticos são também a via primária de metástase de várias neoplasias malignas, dentre elas o melanoma, neoplasia maligna originada nos melanócitos da pele ou mucosas que apresenta alto índice de metástases e é resistente à quimioterapia. A linfangiogênese (formação de novos vasos linfáticos) é iniciada pela liberação de fatores de crescimento que induzem a proliferação e aumento de permeabilidade das células endoteliais linfáticas. Os fatores de crescimento VEGF-C e VEGF-D e seus receptores VEGFR-2 e VEGFR-3 estão relacionados com a progressão tumoral. Existe uma correlação positiva entre a linfangiogênese e a presença de metástase em linfonodos sentinela e uma correlação inversa com a sobrevida livre de doença, o que indica que vasos linfáticos representam um alvo para avaliação do prognóstico ou terapia contra metástases. Em trabalho recente realizado por nosso grupo, foi demonstrado que o tratamento de camundongos portadores de melanomas intraperitoneais causados pela injeção de células B16-F10 com orlistat reduziu em 50% o número de metástases para linfonodos mediastínicos. Como não há informação na literatura sobre a relação de FASN e linfangiogênese, nosso trabalho teve comoobjetivo principal estudar o efeito da inibição da enzima FASN na neoformação linfática em modelos experimentais, através da injeção de células de melanoma murino B16-F10 nas orelhas de camundongos C57Bl6 e indução de reação inflamatória através de feridas circulares nas orelhas de camundongos Balb-C. Por meio de microlinfangiografia fluorescente, técnica que permite a visualização de vasos linfáticos através da injeção intradérmica de uma solução de dextrano a 1% marcado com FITC e avaliação da rede linfática no programa Scion Image, foi observado que a densidade de vasos linfáticos nas orelhas dos camundongos Balb-C e C57Bl6 tratados com orlistat aumentou em relação ao grupo controle. Em resumo nossos resultados mostram que a inibição de FASN com orlistat aumenta a extensão, ramificação e/ou permeabilidade dos linfáticos em região peritumoral (ou ao redor de feridas cirúrgicas).Fatty acid synthase (FASN) is the metabolic enzyme responsible for the endogenous biosynthesis of fatty acids. FASN is overexpressed in several malignant neoplasms and its activity seems to be necessary for the synthesis of membrane phospholipids in the tumor cells. The drug orlistat (Xenical ®), which is clinically used for the treatment of obesity, have shown anti-cancer properties in prostate and breast cancer and melanoma due to its ability to specifically block FASN activity. It was recently demonstrated that treatment of endothelial cells with orlistat blocks the synthesis of fatty acids and inhibits the proliferation and neovascularization. The lymphatic system is the component of the blood circulation responsible for the drainage of interstitial fluid, what is essential to the function of the immune system. Lymphatic vessels are also the primary route of metastasis in several malignancies such as melanoma, wich is originated in the skin or mucous membranes and shows high rates of metastasis and resistency to chemotherapy. Lymphangiogenesis is initiated by the release of growth factors that induce the proliferation and increased permeability of lymphatic endothelial cells. The growth factors VEGF-C and VEGF-D and their receptors VEGFR-2 and VEGFR-3 have been related with tumor progression. There is a positive correlation between lymphangiogenesis and the presence of metastasis in sentinel lymph nodes. An inverse correlation between lymphangiogenesis and disease-free survival has also been described, suggesting that lymphatic vessels could be a target against metastasis. We have shown, in a recent study done by our group, that the orlistat treatment was able to reduced by 50% the number of experimental melanoma metastasis to mediastinal lymph nodes. Since there is no information in the literature about the effect of FASN inhibition on lymphangiogenesis, the purpose of this work was to study the consequences of the orlistat treatment in lymphatic neoformation by using two experimental models. In the first, B16-F10 murine melanoma cells were injected in the ears of C57Bl6 mice in order to inducelynphangiogenesis around the tumors. In the second model, circular wounds were done in the ears of Balb-C mice to induce a local inflammatory reaction and lymphangiogenesis. Lymphatics vessels were observed with the aid of fluorescent microlymphangiography, that allows the observation of the lymphatic vessels by intradermal injection of a solution of 1% of FITC- conjugated dextran. The extension of the lymphatic network was determined by using the Scion Image software. The density of lymphatic vessels significantly increased in both Balb-C and C57Bl6 mice treated with orlistat in comparison to the controls. Moreover, the size of the primary tumors and metastastic lymph nodes were measured and their volumes calculated. In summary, our results show that the inhibition of FASN with orlistat increases the extension, branching and/or permeability of the lymphatics vessels in the peritumoral region and around surgical wounds