Efeito da modulação da via PI3K/Akt na expressão do gene RECK e suas contribuições para o fenótipo de resistência tumoral em linhagens de glioma humano

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Spisila, Lisley Janowski, 1995-
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/78349
Resumo: Orientadora: Prof.ª Drª. Sheila Maria Brochado Winnischofer
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spelling Spisila, Lisley Janowski, 1995-Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Ciências (Bioquímica)Winnischofer, Sheila Maria Brochado, 1976-2022-09-21T20:54:18Z2022-09-21T20:54:18Z2022https://hdl.handle.net/1884/78349Orientadora: Prof.ª Drª. Sheila Maria Brochado WinnischoferDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências (Bioquímica). Defesa : Curitiba, 29/03/2022Inclui referências: p. 68-72Resumo: Glioblastomas (GBs) são as neoplasias de astrócitos mais agressivas e mais comuns que acometem o sistema nervoso central (SNC). O regime terapêutico atual consiste em quimioterapia, radioterapia e, quando possível, remoção cirúrgica. Porém, a alta agressividade e a resistência das células tumorais frente à ação dos quimioterápicos é bastante evidente, o que resulta em uma expectativa de vida média de 15 meses. A temozolomida (TMZ) é o quimioterápico padrão atualmente utilizado, e o seu uso combinado ao de fármacos adjuvantes têm sido importante foco de pesquisa na área. Nesse aspecto, destacam-se os inibidores das vias bioquímicas de PI3K/Akt e ERK, que estão relacionadas com crescimento, invasão e manutenção tumoral, capazes de potencializar o efeito citotóxico promovido pela TMZ. Diversos são os mecanismos de resistência à TMZ já descritos na literatura, dentre eles, estão as células-tronco de glioma (GSCs). Estas células não são afetadas pelos tratamentos convencionais e são responsáveis pelos altos índices de recorrência da doença. Sabe-se que o cultivo de células em hanging drops são capazes de aumentar marcadores desse tipo celular, em especial CD133. Desta maneira, o objetivo deste projeto, foi avaliar se a inibição das vias de PI3K/Akt e ERK combinadas com o tratamento de TMZ são capazes de sensibilizar as células de GB, aumentando os índices de morte já existentes em linhagens sensíveis e sensibilizando as linhagens que se mostram intrinsecamente resistentes à TMZ, tanto em cultivo em monocamada como também em modelos 3D. Nossos resultados mostraram que o uso do inibidor de PI3K (LY294002) e do inibidor de ERK (U0126), ambos na concentração de 10 µM, isolados ou combinados com TMZ (100 µM) foram capazes de promover maior citotoxicidade e inibir proliferação celular em comparação com o tratamento único com o quimioterápico. Cálculos de unidades arbitrárias de autofagia e marcação por laranja de acridina sugerem que o tratamento com ambos os inibidores promove um aumento no percentual autofágico das linhagens resistentes à TMZ (U87RTMZ e T98G) quando comparadas com as linhagens sensíveis (U87MG e A172), sugerindo que esta ativação pode representar um mecanismo de resistência tumoral. Adicionalmente, a sugestão de modulação da via autofágica foi corroborada com o aumento da expressão da proteína Bcl-2 frente ao tratamento combinado de U0126+TMZ para a linhagem T98G. De forma muito interessante, a combinação de ambos os inibidores com TMZ diminuiu a formação de esferóides em hanging drops e aumentou características fenotípicas relacionadas a morte celular, em ambas as linhagens sensíveis e intrinsicamente resistentes à TMZ. Dados preliminares sugerem que a expressão de RECK e RECKvar3, possivelmente modulando os níveis de MMP2 e 9, podem estar envolvidos na modulação da responsividade aos inibidores. Em conjunto nossos resultados mostram o potencial do uso combinado de TMZ e os inibidores das vias de PI3K e ERK na sensibilização de células de glioblastoma humano à morte celular, sugerindo RECK como um possível alvo molecular a ser explorado nesse contexto.Abstract: Glioblastomas (GBs) are the most aggressive and most common astrocyte neoplasms affecting the central nervous system (CNS). The current therapeutic regimen consists of chemotherapy, radiation therapy and, when possible, surgical removal. However, the high aggressiveness and resistance of the tumor cells to chemotherapeutic agents is quite evident, resulting in an average life expectancy of 15 months. Temozolomide (TMZ) is the standard chemotherapy currently used, and its use combined with adjuvant drugs has been an important focus of research in the area. In this aspect, we highlight the inhibitors of the biochemical pathways PI3K/Akt and ERK, which are related to tumor growth, invasion and maintenance, capable of potentiating the cytotoxic effect promoted by TMZ. Several are the mechanisms of resistance to TMZ already described in the literature, among them are the glioma stem cells (GSCs). These cells are not affected by conventional treatments and are responsible for the high recurrence rates of the disease. It is known that the culture of cells in hanging drops are able to increase markers of this cell type, especially CD133. Thus, the aim of this project was to evaluate whether inhibition of PI3K/Akt and ERK pathways combined with TMZ treatment are able to sensitize GB cells, increasing the death rates already existing in sensitive lines and sensitizing lines that are intrinsically resistant to TMZ, both in monolayer culture and in 3D models. Our results showed that the use of PI3K inhibitor (LY294002) and ERK inhibitor (U0126), both at 10 µM concentration, alone or combined with TMZ (100 µM) were able to promote greater cytotoxicity and inhibit cell proliferation compared to treatment with chemotherapy alone. Calculations of arbitrary autophagy units and acridine orange labeling suggest that treatment with both inhibitors promotes an increase in the autophagic percentage of TMZ-resistant strains (U87RTMZ and T98G) when compared to sensitive strains (U87MG and A172), suggesting that this activation may represent a mechanism of tumor resistance. Additionally, the suggestion of modulation of the autophagic pathway was corroborated with increased Bcl-2 protein expression upon combined treatment of U0126+TMZ for the T98G strain. Most interestingly, combinations of both inhibitors with TMZ decreased hanging drops spheroid formation increased cell death related phenotypic characteristics in both TMZ sensitive and intrinsically resistant strains. Preliminary data suggest that expression of RECK and RECKvar3, possibly modulating MMP2 and 9 levels, may be involved in modulating responsiveness to inhibitors. Taken together our results show the potential of the combined use of TMZ and the inhibitors of the PI3K and ERK pathways in sensitizing human glioblastoma cells to cell death, suggesting RECK as a possible molecular target to be explored in this context.1 recurso online : PDF.application/pdfGlioblastomaBioquímicaEfeito da modulação da via PI3K/Akt na expressão do gene RECK e suas contribuições para o fenótipo de resistência tumoral em linhagens de glioma humanoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - LISLEY JANOWSKI SPISILA.pdfapplication/pdf3644950https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/78349/1/R%20-%20D%20-%20LISLEY%20JANOWSKI%20SPISILA.pdf2140c1ce4a94683fafe13dc9d5b2513dMD51open access1884/783492022-09-21 17:54:18.628open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/78349Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082022-09-21T20:54:18Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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