Angiogenic potential of PAF receptor ligands in irradiated tumors.

Evidências recentes sugerem a participação do mediador lipídico Fator Ativador de Plaquetas (PAF) no crescimento de tumores e na resistência à quimio-radioterapia. O PAF atua através de seu receptor (PAFR), expresso em células tumorais e nas células do infiltrado tumoral. A irradiação leva a geração de uma série de fosfolipídios que atuam como ligantes do PAFR em células tumorais, aumentando proliferação e promovendo o fenômeno de repopulação tumoral pós-radioterapia, que consiste em uma proliferação anormal de células tumorais após tratamento. O objetivo do nosso trabalho foi avaliar a contribuição de ligantes de PAFR para a angiogênese no microambiente tumoral irradiado. Na primeira parte do trabalho mostramos que células tumorais que expressam o receptor do PAF (PAFR&#43), quando irradiadas ou tratadas com agonista do receptor (cPAF) apresentam aumento na expressão gênica de fatores angiogênicos (VEGF, TGF-&#223, EGF, FGF2 e PDGFB) e secreção aumentada de TGF- &#2231, quando comparadas com as mesma linhagem que não expressa o receptor (PAFR-). Estes eventos foram acompanhados pelo aumento da fosforilação de ERK nas células tumorais PAFR+, uma das vias mais importantes na produção de fatores angiogênicos. Na segunda parte, mostramos que a injeção subcutânea de uma mistura células tumorais PAFR+ irradiadas com uma pequena quantidade de células tumorais viáveis, simulando a repopulação tumoral in vivo, geraram tumores significantemente maiores e mais vascularizados do que aqueles tumores formados por células tumorais PAFR-, com aumento na expressão de fatores angiogênicos. O tratamento com agonista cPAF aumentou a angiogênese em tumores PAFR+, sugerindo a participação do PAF como um fator pró-angiogênico. Na terceira parte, mostramos que a ativação do PAFR, seja pelo PAF sintético ou por lipídeos PAF-like produzidos durante a radioterapia, induz a proliferação de células endoteliais (HUVEC), via indução de fatores angiogênicos produzidos pelas células tumorais. Além disso, observamos que as células endoteliais expressam PAFR e o tratamento com antagonista do PAFR (PCA4288) inibiu a proliferação destas células. Na quarta parte, avaliamos em modelo in vivo de carcinoma murino (LLC) que a irradiação das células tumorais na ausência do PAFR no infiltrado do hospedeiro (animais PAFR-/-), tem como consequência a angiogênese e expressão de fatores imunossupressores (TGFB1, IL-10, COX1 e IL-8) inibidas. Em conjunto, nossos resultados mostraram que a ativação de PAFR por ligantes gerados durante a irradiação ativa o PAFR expresso nas células tumorais, aumentando a produção de fatores pró-angiogênicos. Esta condição favorece a repopulação tumoral pós-radioterapia. Assim, sugerimos que o uso de antagonistas do PAFR associados à radioterapia pode ser uma estratégia terapêutica promissora para o tratamento de tumores sólidos.Recent evidences suggest participation of the lipid mediator \"Platelet Activating Factor\" (PAF) in tumor growth and resistance to chemotherapy and radiotherapy. PAF acts through its receptor (PAFR), expressed on tumor cells and tumor infiltrating cells. Irradiation leads to the generation of a series of phospholipids that act as PAFR ligands in tumor cells, increasing proliferation and promoting the post-radiotherapy tumor repopulation phenomenon, which is an abnormal proliferation of tumor cells after treatment. The aim of our study was to evaluate PAFR ligands contributions to angiogenesis in irradiated tumor microenvironment. First, we show that PAF receptor positive tumor cells (PAFR&#43), when irradiated or treated with receptor agonist (cPAF), show increased gene expression of angiogenic factors (VEGF, TGF-&#2231, EGF, FGF2 and PDGFB) and increased TGF-&#2231 secretion when compared to the same non-expressing cell (PAFR-). Together with these results we observed increased ERK phosphorylation in PAFR+ tumor cells, one of the most important signaling pathways to angiogenic factors production. In the second part, we show that subcutaneous injection of irradiated PAFR&#43 tumor cells mixed with a small amount of viable tumor cells, simulating in vivo tumor repopulation, generates increased expression of angiogenic factors, larger tumors and higher vascularization than those tumors formed by PAFR- tumor cells. Treatment with cPAF agonist increases angiogenesis in PAFR&#43 tumors, suggesting the participation of PAF as a proangiogenic factor. In the third part, we show that PAFR activation, either by synthetic PAF or PAF-like lipids produced during radiotherapy, induces endothelial cell proliferation (HUVEC) via induction of angiogenic factors produced by tumor cells. In addition, we observed that endothelial cells express PAFR and cell treatment with PAFR antagonist (PCA4288) inhibited endothelial cells proliferation. In the fourth part, we evaluated an in vivo model of irradiated murine carcinoma tumor cells (LLC) in absence of PAFR in the host infiltrate (PAFR-/- animals) resulting in an inhibition of angiogenesis and immunosuppressive factors expression (TGFB1, IL-10, IL-8 and COX1). Thus, our results conclude that PAFR ligands generated during irradiation activates PAFR expressed in tumor cells, increasing proangiogenic factors production and consequent tumor neoangiogenesis. This condition favors post-radiotherapy tumor repopulation. Therefore, we suggest that the use of radiotherapy associated with PAFR antagonists may be a promising therapeutic strategy for solid tumors treatment