Utilização de esferoides tumorais mamários para o estudo in vitro do potencial metastático e de resposta terapêutica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Coelho, Laura Lacerda
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)
Texto Completo: https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/43263
Resumo: O câncer de mama é o mais prevalente entre as mulheres no mundo e no Brasil. Ainda é um desafio a busca por estratégias terapêuticas que atuem no controle tumoral e metástase. Nesse contexto, o desenvolvimento de modelos in vitro que mimetizem tumores in vivo, pode ajudar nessa busca. Os sistemas tridimensionais (3D) do tipo esferoide mimetizam mais fidedignamente as características moleculares, morfológicas e funcionais de tumores in vivo do que as tradicionais culturas em monocamada (2D). Com base na experiência do nosso grupo com esferoides de múltiplos tipos celulares, o objetivo deste trabalho foi estabelecer um modelo de esferoide tumoral mamário para investigar in vitro o potencial metastático e de resposta terapêutica das células tumorais. Os esferoides tumorais mamários (ETM) produzidos a partir da linhagem celular MCF-7 mimetizaram características dos tumores avasculares, como centro necrótico e células proliferativas na periferia. Além disso, os ETM exibiram proteínas de junção aderente e foram capazes de produzir sua própria matriz extracelular. Também demonstramos que o modelo de esferoide suporta o cultivo em 3D de células isoladas a partir de tumores mamários de camundongos, produzidos a partir das linhagens 4T1 e 67NR. Através de ensaio de migração celular, demonstramos pela primeira vez que este modelo reproduz o processo de transição epitelial-mesenquimal (TEM) característico como uma das etapas da formação de metástase, verificado pela perda da proteína E-caderina e aumento da expressão de vimentina, à medida que as células se distanciam do \201Ctumor\201D in vitro Observamos ainda a migração coletiva de células, outra característica do processo metastático. Validamos ainda, o modelo para estudos de resposta terapêutica in vitro, utilizando a doxorrubicina (dox) e observamos que foi possível avaliar parâmetros distintos de citotoxicidade. A dox induziu morte celular, reduziu o diâmetro dos esferoides e inibiu a metástase in vitro, sugerindo uma nova aplicação para essa droga no tratamento anti-câncer. Também avaliamos pela primeira vez em cultura 3D, o efeito antitumoral da \F062-lapachona (\F062-lap), um composto natural que foi capaz de induzir morte cerebral e inibir a metástase in vitro, reduzindo a migração coletiva e inibindo o processo de TEM. Nossos resultados demonstram que o cultivo 3D reproduziu características de tumores mamários observadas in vivo, incluindo o processo metastático, sendo sensível ao tratamento com dox e \F062-lap, sugerindo que os esferoides tumorais mamários podem ser considerados uma ferramenta poderosa para o estudo de novas abordagens terapêuticas in vitro contra o câncer de mama.
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Com base na experiência do nosso grupo com esferoides de múltiplos tipos celulares, o objetivo deste trabalho foi estabelecer um modelo de esferoide tumoral mamário para investigar in vitro o potencial metastático e de resposta terapêutica das células tumorais. Os esferoides tumorais mamários (ETM) produzidos a partir da linhagem celular MCF-7 mimetizaram características dos tumores avasculares, como centro necrótico e células proliferativas na periferia. Além disso, os ETM exibiram proteínas de junção aderente e foram capazes de produzir sua própria matriz extracelular. Também demonstramos que o modelo de esferoide suporta o cultivo em 3D de células isoladas a partir de tumores mamários de camundongos, produzidos a partir das linhagens 4T1 e 67NR. 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Three-dimensional (3D) spheroid type systems more accurately mimic the molecular, morphological and functional characteristics of tumors in vivo than traditional monolayer (2D) cultures. Based on our group\2019s experience with multiple cell type spheroids, the aim of this study was to establish a mammary tumor spheroid model to investigate in vitro the metastatic potential and therapeutic response of tumor cells. Mammary tumor spheroids (MTS) produced from the MCF-7 cell line mimicked avascular tumor characteristics, such as necrotic center and peripheral proliferative cells. In addition, MTS exhibited adherent junction proteins and were able to produce their own extracellular matrix. We also demonstrate that the spheroid model supports the 3D culturing of cells isolated from mouse mammary tumors produced from 4T1 and 67NR cell lines. Through the cell migration assay, we demonstrated for the first time that this model reproduces the epithelial-mesenchymal transition process (EMT), characteristic as one of the steps of metastasis formation and verified by the loss of E-cadherin protein and increased vimentin expression, as cells move away from \201Ctumor\201D in vitro We also observed collective cell migration, another feature of the metastatic process, model for in vitro therapeutic response studies using doxorubicin (dox). We observed that it was possible to evaluate distinct cytotoxicity parameters. Dox induced cell death, reduced spheroid diameter and inhibited metastasis in vitro, suggesting a new application for this drug in anti-cancer treatment. We also evaluated for the first time in 3D culture, the antitumor effect of \03B2-lapachona (\03B2-lap), a natural compound that was able to induce cell death and inhibit metastasis in vitro, reducing collective migration and inhibiting the EMT process. Our results demonstrate that 3D cultivation reproduced characteristics of breast tumors observed in vivo, including the metastatic process sensitive to dox and \03B2-lap treatment, suggesting that mammary tumor spheroids may be considered a powerful in vitro tool for the study of new therapeutic approaches against breast cancer.Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.porNeoplasias da mamaEsferoides CelularesMetástase NeoplásicaTransição Epitelial-MesenquimalNeoplasias da mamaEsferoides CelularesMetástase NeoplásicaTransição Epitelial-MesenquimalUtilização de esferoides tumorais mamários para o estudo in vitro do potencial metastático e de resposta terapêuticainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis2020Instituto Oswaldo CruzFundação Oswaldo CruzRio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecularinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)instname:Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)instacron:FIOCRUZLICENSElicense.txttext/plain1748https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/43263/1/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD51ORIGINALlaura_coelho_ioc_dout_2020.pdflaura_coelho_ioc_dout_2020.pdfapplication/pdf8809622https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/43263/2/laura_coelho_ioc_dout_2020.pdf27894d5fb0e2ffd4518ea951fb25b935MD52TEXTlaura_coelho_ioc_dout_2020.pdf.txtlaura_coelho_ioc_dout_2020.pdf.txtExtracted texttext/plain204861https://www.arca.fiocruz.br/bitstream/icict/43263/3/laura_coelho_ioc_dout_2020.pdf.txtd86ad453cf989377d60039cf0a4d0d69MD53icict/432632022-10-27 11:44:07.512oai:www.arca.fiocruz.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://www.arca.fiocruz.br/oai/requestrepositorio.arca@fiocruz.bropendoar:21352022-10-27T14:44:07Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA) - Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)false
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