Alterações metabólicas subjacentes ao tratamento com Bevacizumab em células de glioblastoma

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Alterações metabólicas subjacentes ao tratamento com Bevacizumab em células de glioblastoma

Terça, 02.01.2018

A investigação liderada pela Doutora Olga Martinho, do Instituto de Investigação em Ciências da Vida e Saúde (ICVS) da Universidade do Minho, procurou neste trabalho desvendar os potenciais mecanismos celulares de resistência ao fármaco Bevacizumab em células de glioblastoma (tumor cerebral). 

A terapia anti-VEGF com Bevacizumab está aprovada para o tratamento de um grupo especifico de pacientes com glioblastoma, no entanto, sabe-se que os tumores adquirirem resistência e, eventualmente, tornaram-se ainda mais agressivos e infiltrativos após o tratamento.

No presente estudo, usando um painel de linhas celulares de glioblastoma descobrimos que o Bevacizumab é capaz de bloquear o VEGF segregado pelas células tumorais, sendo internalizado para citoplasma onde induz citotoxicidade. Descobrimos ainda que o Bevacizumab aumenta a expressão de marcadores de hipóxicos (HIF-1α e CAIX) e glicolíticos (GLUT1 e MCT1), levando a um maior consumo de glucose e produção de lactato. Parte da glucose consumida pelas células tumorais pode ser armazenada em forma glicogénio, dificultando assim a morte celular após o tratamento com Bevacizumab. Adicionalmente, verificamos que esta alteração no metabolismo glicolítico ocorre independentemente da ocorrência de hipoxia tumoral e antes da disfunção mitocondrial ou indução de autofagia. Finalmente, a combinação de Bevacizumab com inibidores do consumo de glucose diminuiu o crescimento tumoral e angiogénese in vivo.

O estudo concluiu que o Bevacizumab é capaz de aumentar o metabolismo glicolítico das células tumorais e assim induzir um fenótipo de resistência ainda in vitro.

 

Autores e afiliações:

Vera Miranda-Gonçalves1,2; Diana Cardoso-Carneiro1,2; Inês Valbom1,2; Fernanda Paula Cury3; Viviane A Silva3; Sara Granja1,2; Rui M. Reis1,2,3, Fátima Baltazar1,2; Olga Martinho1,2,3.

1 Life and Health Sciences Research Institute (ICVS), School of Medicine, University of Minho, Braga, Portugal;

2 ICVS/3B’s - PT Government Associate Laboratory, Braga/Guimarães, Portugal;

3 Molecular Oncology Research Center (CPOM), Barretos Cancer Hospital, Barretos, São Paulo, Brazil;

 

 

Abstract:

Anti-VEGF therapy with Bevacizumab is approved for glioblastoma treatment, however, it is known that tumors acquired resistance and eventually became even more aggressive and infiltrative after treatment. In the present study we aimed to unravel the potential cellular mechanisms of resistance to Bevacizumab in glioblastoma in vitro models. Using a panel of glioblastoma cell lines we found that Bevacizumab is able to block the secreted VEGF by the tumor cells and be internalized to the cytoplasm, inducing cytotoxicity in vitro. We further found that Bevacizumab increases the expression of hypoxic (HIF-1α and CAIX) and glycolytic markers (GLUT1 and MCT1), leading to higher glucose uptake and lactate production. Furthermore, we showed that part of the consumed glucose by the tumor cells can be stored as glycogen, hampering cell dead following Bevacizumab treatment. Importantly, we found that this change on the glycolytic metabolism occurs independently of hypoxia and before mitochondrial impairment or autophagy induction. Finally, the combination of Bevacizumab with glucose uptake inhibitors decreased in vivo tumor growth and angiogenesis and shift the expression of glycolytic proteins. In conclusion, we reported that Bevacizumab is able to increase the glucose metabolism on cancer cells by abrogating autocrine VEGF in vitro. Define the effects of anti-angiogenic drugs at the cellular level can allow us to discover ways to revert acquired resistance to this therapeutic approaches in the future.

 

Revista: Oncotarget

 

Link: http://www.oncotarget.com/index.php?journal=oncotarget&page=article&op=view&path[]=21761&path[]=69048