Angiogenesis, proses multistep yang kompleks termasuk proliferasi, migrasi, diferensiasi sel endotel, degradasi matriks ekstraseluler, pembentukan mikrotubulus, dan pertumbuhan cabang kapiler baru. Tumor bergantung pada angiogenesis patologis untuk tumbuh melebihi ukuran mikroskopis (>1-2 mm). Dengan demikian, upaya untuk menargetkan sel endotel tumor di bidang klinis dengan inhibitor angiogenik telah menjadi strategi penting.
Vascular Endothelial Growth Factor A (VEGFA) penting untuk perkembangan sel endotel. VEGFA memberikan banyak efek pada angiogenesis, seperti induksi pembentukan pembuluh darah baru dan peningkatan regulasi permeabilitas vaskular. VEGFA merangsang sel endotel, terutama melalui reseptornya FLT1 atau FLK1. VEGFA merupakan salah satu target hilirisasi hypoxia-inducible factor-1 alpha (HIF-1a), faktor transkripsi yang mengatur respons sel hipoksia dan bertindak sebagai pengatur homeostasis oksigen. HIF-1a dan VEGFA adalah pengatur utama tumor angiogenesis dan perkembangan tumor dalam berbagai jenis kanker. Obat-obatan yang menargetkan VEGFA telah dikembangkan. Meskipun mereka meningkatkan kelangsungan hidup pada beberapa pasien, mereka juga meningkat risiko beberapa efek samping. Karena angiogenesis juga merupakan fenomena penting dalam kondisi fisiologis, penghambatan angiogenesis dapat menyebabkan efek samping yang merugikan. Oleh karena itu, diperlukan untuk menetapkan terapi anti-angiogenik baru, yaitu spesifik menghambat tumor angiogenesis.
Lactoferin (LF), glikoprotein pengikat besi 80 kD dari keluarga transferin dengan spektrum yang luas dari efek biologis, termasuk anti-bakteri, anti-inflamasi, imunomodulator dan aktivitas anti-kanker, hadir dalam berbagai cairan sekretori. Termasuk bovine LF (bLF), protein yang ditemukan dalam susu sapi, tidak menunjukkan efek toksik dan aman dalam dosis kurang dari 2000 mg/kg berat badan/hari pada orang dewasa, menurut European Food Safety Authority (EFSA). Baru-baru ini, efek antikanker LF telah dibuktikan pada beberapa sel kanker dan/atau model hewan yang mengandung berbagai jenis tumor, termasuk paru-paru, usus besar, melanoma dan kanker mulut. Selain itu, bLF telah digunakan secara klinis pada pasien dengan berbagai kanker, termasuk kanker usus besar, dengan efek penghambatan yang berhasil dalam uji klinis. Dengan demikian, bLF dapat dianggap sebagai agen anti-neoplastik untuk kanker pada manusia. Namun, mekanisme aksi bLF pada tumor angiogenesis belum detail dijelaskan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengklarifikasi efek dan tindakan penghambatan spesifik mekanisme bLF pada tumor angiogenesis in vitro dan in vivo.
Untuk berkembang, tumor memerlukan sumber nutrisi dan oksigen untuk membentuk massa yang lebih besar dari 1-2 mm. Diketahui bahwa tingkat ekspresi VEGFA dan HIF-1a yang tinggi terkait dengan hasil yang lebih buruk dalam beragam keganasan melalui proses tumor angiogenesis. Telah dilaporkan bahwa bLF menekan pertumbuhan kanker paru-paru atau usus besar melalui penurunan ekspresi VEGFA dan sitokin pro-inflamasi. Oleh karena itu, bLF dapat menghambat angiogenesis tumor melalui penghambatan VEGFA. Namun, mekanisme penghambatan bLF pada tumor angiogenesis dan sel endotel tumor belum sepenuhnya dijelaskan. Untuk menyiapkan terapi bLF baru yang menargetkan tumor angiogenesis, kami bertujuan untuk mengklarifikasi perbedaan efek bLF pada sel endotel normal dan sel endotel tumor. Dalam penelitian ini, digunakan sel endotel unik (Tumor Endothelial Cell (TEC) dan Normal Endothelial Cell (NEC)), mewakili sel endotel tumor dan sel endotel normal. Studi sebelumnya melaporkan bahwa TEC secara sitogenetik abnormal, mengekspresikan VEGFA, FLK1, dan HIF-1a yang lebih tinggi, dan menunjukkan migrasi dan proliferasi yang lebih tinggi daripada NEC.
Dalam penelitian ini, bLF secara khusus menghambat kemampuan angiogenik TEC yaitu proliferasi, migrasi, dan pembentukan pembuluh darah. Temuan penelitian ini menunjukkan bahwa pengikatan bLF-TRAF6 pada TEC dapat menghambat jalur NF-kB dan, karenanya menurunkan ekspresi HIF-1a dan VEGF-A. TRAF6 dan NF-kB p65 diekspresikan secara berlebihan dalam TEC tetapi tidak dalam NEC. Ekspresi berlebih dari TRAF6 dan p65 dapat menjelaskan mengapa bLF secara khusus menghambat ekspresi HIF-1a dan kemampuan angiogenik TEC. bLF hanya menghambat proliferasi, motilitas, dan pembentukan pembuluh darah TEC. Sebaliknya, pengobatan bLF menginduksi ekspresi dan proliferasi HIF-1a pada NEC.
Bevacizumab, inhibitor VEGFA dan memblokir pensinyalan reseptor VEGF dalam sel endotel terkait dengan risiko utama trombosis, perdarahan fatal, dan perforasi visceral karena penekanannya terhadap tumor dan angiogenesis fisiologis. Penurunan Densitas Mikrovaskular (MVD) tampak pada area tumor, tetapi tidak ada perbedaan signifikan yang diamati pada area normal dibandingkan dengan kontrol, menunjukkan bahwa bLF bisa menjadi terapi spesifik yang menargetkan angiogenesis tumor tanpa efek berbahaya pada angiogenesis fisiologis.
Dalam penelitian ini, kami menunjukkan bahwa pengobatan bLF menghambat fenotipe angiogenik dan menginduksi apoptosis TEC baik dalam studi in vitro dan in vivo. Menariknya, penghambatan angiogenesis terbukti hanya di TECs. Kami selanjutnya menemukan bahwa TRAF6 dan p65 diekspresikan pada level yang lebih tinggi di TEC daripada di NEC, dan bLF terikat ke TRAF6. bLF secara khusus menekan tumor angiogenesis melalui penghambatan jalur NF-kB dengan mengikat TRAF6, menekan fosforilasi p65, pengurangan HIF-1a dan ekspresi gen targetnya. Secara kolektif, hasil kami menunjukkan bahwa bLF dapat digunakan sebagai agen anti-angiogenik yang bermanfaat untuk OSCC dan tumor lainnya melalui tindakan anti-angiogenik spesifik pada TEC.
Nama : Nurina Febriyanti Ayuningtyas, drg., MKes., PhD., Sp.PM(K)
Jurnal: Bovine Lactoferrin Suppresses Tumor Angiogenesis through
NF-kB Pathway Inhibition by Binding to TRAF6
Link : https://www.mdpi.com/1999-4923/15/1/165
