Efeitos do ácido araquidônico e da anandamida na progressão tumoral em camundongos TRAMP

Abstract

O metabolismo lipídico e a desregulação da homeostase prostática, em especial ao que se refere ao sistema endocanabinoide, desempenham papéis fundamentais no desenvolvimento do câncer de próstata (CaP). No entanto, a atuação da anandamida, um dos principais endocanabinóides, e do ácido araquidônico, um ácido graxo poli-insaturado ômega-6, precursor e subproduto metabólico da anandamida, nesse contexto, ainda é pouco explorada em modelos in vivo. O presente trabalho investigou os efeitos da suplementação com ácido araquidônico e do tratamento com anandamida na progressão tumoral em camundongos transgênicos para o adenocarcinoma de próstata (TRAMP). Estes foram submetidos à gavagem diária de anandamida (AEA, 5mg/kg) ou ácido araquidônico (AA, 5mg/kg) diluídos em óleo de soja da 12ª à 16ª semana de vida. Os resultados obtidos demonstraram que ambos os tratamentos favoreceram o desenvolvimento de adenocarcinoma indiferenciado (UDAC), com um aumento na incidência tumoral de 20% no grupo controle para 50% nos grupos tratados. Com 16 semanas de idade, os animais já exibiam tumores volumosos e negativos para o receptor de andrógenos (AR). A análise hormonal revelou uma queda drástica nos níveis séricos de testosterona em ambos os grupos experimentais, aproximadamente treze vezes menores em comparação com o grupo controle (C 5,1 ± 4,3ng/ml; AA 0,4 ± 0,4ng/ml; AEA 0,4 ± 0,2ng/ml; p=0,004). Este achado indica que a privação androgênica sistêmica atuou como o principal mecanismo do desenvolvimento do fenótipo resistente à castração. Ainda, em ambos os grupos AA e AEA, foi constatada uma relação direta entre quadros de hipertrigliceridemia e a presença de tumores primários volumosos. Apesar de o resultado encontrado ser semelhante para ambos os tratamentos, o ácido araquidônico e a anandamida modularam o microambiente prostático por vias distintas. O ácido araquidônico promoveu uma resposta pró-proliferativa e pró-fibrótica, com aumento da deposição de colágeno (C 40,6 ± 6,4%; AA 51,3 ± 6,6%; AEA 36,6 ± 2,6%; p=0,003) e maior expressão de AR no tecido não-neoplásico (C 84,7 ± 7,2%; AA 91,6 ± 3,9%; AEA 88,3 ± 5%; p=0,001), promovendo a invasividade. Em contrapartida, o tratamento com anandamida, embora tenha induzido apoptose (NE: C 3,4 ± 1,5; AA 3 ± 1,5; AEA 5,8 ± 1,5; p=0,004; PINs: C: 4,5 ± 1,6; AA 5,2 ± 1,7; AEA 6,3 ± 1,7; p=0,04), acarretou em aumento significativo no número de mastócitos nas regiões periféricas aos tumores (C 6,5 ± 3,9; AA 12,9 ± 7,7; AEA 30,2 ± 12,3, p=0,0002), característico de fenótipos neuroendócrinos. Ainda, ambos os grupos apesentaram redução na inflamação, dado que apenas 25% dos animais de AEA apresentaram graus avançados de inflamação, e 62,5% dos animais de AA não apresentaram inflamação e 37,5% apresentaram leve inflamação. Em conclusão, os dados demonstram que o ácido araquidônico e a anandamida aceleram a progressão do CaP para UDAC no modelo TRAMP, contrastando com a literatura in vitro e evidenciando que, em um contexto sistêmico in vivo, esses mediadores lipídicos podem agravar o desenvolvimento do CaP.

Lipid metabolism and the dysregulation of prostatic homeostasis, especially regarding the endocannabinoid system, play fundamental roles in the development of prostate cancer (PCa). However, the roles of anandamide (AEA), a major endocannabinoid, and arachidonic acid (AA), an omega-6 polyunsaturated fatty acid and both a precursor and metabolic byproduct of anandamide, remain poorly explored in in vivo models within this context. The present study investigated the effects of arachidonic acid supplementation and anandamide treatment on tumor progression in Transgenic Adenocarcinoma of the Mouse Prostate (TRAMP) mice. The animals were subjected to daily gavage of either anandamide (AEA, 5 mg/kg) or arachidonic acid (AA, 5 mg/kg) diluted in soybean oil from the 12th to the 16th week of life. The results demonstrated that both treatments favored the development of undifferentiated denocarcinoma (UDAC), with tumor incidence increasing from 20% in the control group to 50% in the treated groups. By 16 weeks of age, the animals already exhibited bulky, androgen receptor (AR)-negative tumors. Hormonal analysis revealed a drastic drop in serum testosterone levels in both experimental groups, approximately thirteen times lower than the control group (C: 5.1 ± 4.3 ng/ml; AA: 0.4 ± 0.4 ng/ml; AEA: 0.4 ± 0.2 ng/ml; p=0.004). This finding indicates that systemic androgen deprivation acted as the primary mechanism for the development of the castration-resistant phenotype. Furthermore, in both the AA and AEA groups, a direct relationship was observed between hypertriglyceridemia and the presence of large primary tumors. Despite similar outcomes for both treatments, arachidonic acid and anandamide modulated the prostatic microenvironment through distinct pathways. Arachidonic acid promoted a pro-proliferative and pro-fibrotic response, characterized by increased collagen deposition (C: 40.6 ± 6.4%; AA: 51.3 ± 6.6%; AEA: 36.6 ± 2.6%; p=0.003) and higher AR expression in non-neoplastic tissue (C: 84.7 ± 7.2%; AA: 91.6 ± 3.9%; AEA: 88.3 ± 5%; p=0.001), thereby promoting invasiveness. Conversely, while anandamide treatment induced apoptosis (NE: C: 3.4 ± 1.5, AA: 3 ± 1.5, AEA: 5.8 ± 1.5, p=0.004; PINs: C: 4.5 ± 1.6, AA: 5.2 ± 1.7, AEA: 6.3 ± 1.7, p=0.04), it led to a significant increase in the number of mast cells in peripheral tumor regions (C: 6.5 ± 3.9; AA: 12.9 ± 7.7; AEA: 30.2 ± 12.3; p=0.0002), a hallmark of neuroendocrine phenotypes. Furthermore, both groups showed reduced inflammation; only 25% of AEA-treated animals exhibited advanced inflammation, while 62.5% of AA-treated animals showed no inflammation and 37.5% showed mild inflammation. In conclusion, these data demonstrate that arachidonic acid and anandamide accelerate PCa progression to UDAC in the TRAMP model, contrasting with in vitro literature and evidencing that, in a systemic in vivo context, these lipid mediators can aggravate PCa prognosis.