Evaluation of the biological role of fatty acid synthese (FASN) enzyme in lymphatic endothelial cells stimulated or not by melanoma cells

Orientador: Edgard Graner Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Odontologia de Piracicaba Resumo: A enzima ácido graxo sintase (FASN) é responsável pela síntese endógena de ácidos graxos e tem alta expressão em diversas neoplasias malignas. Cerulenina e orlistat são inibidores farmacológicos da atividade de FASN e têm sido descritos como potenciais agentes anti-tumorais. O sistema linfático constitui a via primária de metástases de diversas neoplasias malignas, dentre elas o melanoma. Em estudos prévios, realizados no Laboratório de Patologia Bucal da FOP-UNICAMP, a inibição da FASN com orlistat foi capaz de reduzir significantemente as metástases linfonodais em modelo murino de melanoma e no modelo ortotópico de carcinoma espinocelular oral. Além disso, o meio condicionado por células de melanoma humano tratadas com inibidores da FASN inibiu a formação de capilares in vitro em matrigel, efeito este mediado pela isoforma anti-angiogênica VEGF-A165b. A correlação entre a FASN e a linfangiogênese ainda não está descrita na literatura, neste trabalho investigamos os efeitos da inibição farmacológica da FASN sobre os fatores de crescimento endotelial vascular (VEGF-C e -D) em células de melanoma murino (B16-F10) e humano (SK-Mel-25) através de RT-PCR quantitativo e ELISA e verificamos os efeitos do bloqueio de FASN sobre a linfangiogênese por meio de culturas tridimensionais de células endoteliais linfáticas humanas (HDLEC) e culturas primárias de endotélio linfático de camundongo. Avaliamos também, o efeito da exposição de células SK-Mel-25 os inibidores da FASN sobre a proliferação de xviii células HDLEC. O tratamento de células B16-F10 e SK-Mel-25 com cerulenina ou orlistat modulou de forma diferencial a expressão de VEGF-C e -D, inibindo o primeiro ao mesmo tempo em que estimulou o último. Além disto, estas mesmas drogas reduziram em células endoteliais linfáticas a viabilidade, a proliferação, migração e formação de capilares em ensaio ex vivo, além de provocar apoptose. O tratamento com inibidores farmacológicos de FASN em células SK-Mel-25 também induziu um fenótipo anti-linfangiogênico, observado em experimentos com meio condicionado. Em conjunto, nossos resultados sugerem que a inibição farmacológica da FASN inibe a linfangiogênese por atuar ao mesmo tempo nas células dos vasos linfáticos e de melanoma. Esses resultados explicam, pelo menos em parte, a redução do número de metástases linfonodais em modelos animais tratados com orlistat e reforçam a teoria de que o bloqueio da FASN é um alvo terapêutico em potencial para os melanomas Abstract: Fatty acid synthase (FASN) is responsible for de novo synthesis of long-chain fatty. FASN has emerged as a potential therapeutic target for human cancers since it's over expression is associated with depth of invasion and poor prognosis. Cerulenin and orlistat are pharmacological inhibitors of FASN and have been described as potential anti-tumor agents. Lymphatic vessels are the primary route of metastasis in several malignancies including melanomas. In previous studies performed in our laboratory, we demonstrated that FASN activity is essential for melanoma and oral squamous cell carcinoma progression, as its pharmacological inhibition with orlistat reduces lymphatic metastasis in both experimental intraperitoneal and subcutaneous melanomas and orthotopic tongue carcinomas. We also reported that cell culture medium previously conditioned by human melanoma cells in the presence of orlistat induces an anti-angiogenic phenotype mediated by VEGFA165b. Therefore, in order to understand a possible correlation between FASN and lymphangiogenesis, here we investigate the effects FASN inhibitors on the secretion of vascular endothelial growth factors (VEGF) -C and -D by murine (B16-F10) and human (SK-Mel-25) melanoma cells with the aid of qRT-PCR and ELISA assays. We also analyzed the effect of FASN blockage on tridimensional cultures of human lymphatic endothelial cells (HDLEC) and primary cultures of murine lymphatic endothelium. In addition, we also evaluated an indirect effect of the treatment with cerulenin and orlistat in SK-Mel-25 cells on HDLEC xx proliferation. The incubation of B16-F10 or SK-Mel-25 cells with cerulenin or orlistat modulated VEGF-C and -D expression by significantly inhibiting the former and increasing the latter. In addition, these drugs reduced the viability, proliferation, and migration as well as promoted apoptosis in human lymphatic endothelial cells (HDLEC). These compounds also inhibited lymphatic capillary formation in a murine ex vivo assay. Finally, conditioned media from orlistat-treated human melanoma cells resulted in an anti-lymphangiogenic phenotype. These data suggest that FASN inhibitiors reduce lymphangiogenesis by acting simultaneously in the lymphatic endothelium and melanoma cells. Taken together, the studies here presented explain, at least in part, the anti-metastatic effect of orlistat observed in experimental tumors and further suggest that FASN is a potential therapeutic target for melanomas Doutorado Patologia Doutora em Estomatopatologia