Efeitos do bloqueio de transportadores de monocarboxilatos sobre células tumorais e macrófagos
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42133/tde-20042022-094315/ |
Resumo: | Células tumorais apresentam diversas características diferentes de células normais, como a proliferação anormal, maior sobrevivência e maior demanda metabólica. Tumores frequentemente realizam glicólise aeróbica, fenômeno conhecido como efeito Warburg, o qual consiste em um maior fluxo glicolítico, que disponibiliza a energia e substratos necessários para a células continuarem a se dividir. Porém, dependendo das alterações genéticas, localização no tumor e disponibilidade de nutrientes, estas células podem favorecer diferentes vias para obter os substratos necessários à sua atividade e sobrevivência. Por exemplo, já foi demonstrado que a existência de regiões oxigenadas e hipóxicas dentro do tumor pode favorecer um ambiente simbiótico entre as células, onde as células hipóxicas glicolíticas secretam lactato, o qual pode ser utilizado na oxidação fosforilativa pelas células oxigenadas no lugar da glicose, disponibilizando mais desse substrato para outras células. Além de ser utilizado como fonte de carbono pelas células tumorais, o lactato também exerce efeito imunossupressor sobre células do sistema imune, como os macrófagos, uma das populações de células imunes que infiltra os tumores e normalmente está associada a mau prognóstico. Com efeito, estudos prévios do laboratório mostraram que a diminuição da concentração de lactato em coculturas de células tumorais e macrófagos resultou em diminuição da expressão de marcadores de fenótipo M2 nestas células. Sabendo que as células tumorais utilizam o transportador de monocarboxilatos (MCT) do tipo 1 para exportar ou importar lactato, neste estudo nós objetivamos testar a hipótese de que o tratamento simultâneo de células tumorais e macrófagos com ácido α-ciano-4-hidroxicinâmico (CHC), um inibidor de MCT1, causaria prejuízo às células tumorais e diminuiria os efeitos imunossupressores sobre macrófagos. Nossos resultados mostram que, de fato, o CHC causou diminuição da viabilidade das células tumorais sem acarretar o mesmo efeito aos macrófagos. Mais do que isso, o tratamento diminuiu a morte dos macrófagos e, apesar destas células causarem aumento da viabilidade das células tumorais, com ou sem tratamento com CHC, o uso do inibidor na cocultura mesmo assim resultou em menor viabilidade das células tumorais, em comparação a cocultura controle. A tendência de aumento das concentrações extracelulares de lactato com o tratamento indica que os efeitos foram mediados pela inibição do importe de lactato pelo MCT1, porém, mais estudos são necessários para elucidar completamente os mecanismos envolvidos nesta resposta. |
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Efeitos do bloqueio de transportadores de monocarboxilatos sobre células tumorais e macrófagosEffects of the blockade of monocarboxylate transportes on tumor cells and macrophagesCelulas tumoraisLactateLactatoMacrofagosMacrophagesMetabolismMetabolismoMonocarboxylate transportersTransportadores de monocarboxilatosTumor cellsCélulas tumorais apresentam diversas características diferentes de células normais, como a proliferação anormal, maior sobrevivência e maior demanda metabólica. Tumores frequentemente realizam glicólise aeróbica, fenômeno conhecido como efeito Warburg, o qual consiste em um maior fluxo glicolítico, que disponibiliza a energia e substratos necessários para a células continuarem a se dividir. Porém, dependendo das alterações genéticas, localização no tumor e disponibilidade de nutrientes, estas células podem favorecer diferentes vias para obter os substratos necessários à sua atividade e sobrevivência. Por exemplo, já foi demonstrado que a existência de regiões oxigenadas e hipóxicas dentro do tumor pode favorecer um ambiente simbiótico entre as células, onde as células hipóxicas glicolíticas secretam lactato, o qual pode ser utilizado na oxidação fosforilativa pelas células oxigenadas no lugar da glicose, disponibilizando mais desse substrato para outras células. Além de ser utilizado como fonte de carbono pelas células tumorais, o lactato também exerce efeito imunossupressor sobre células do sistema imune, como os macrófagos, uma das populações de células imunes que infiltra os tumores e normalmente está associada a mau prognóstico. Com efeito, estudos prévios do laboratório mostraram que a diminuição da concentração de lactato em coculturas de células tumorais e macrófagos resultou em diminuição da expressão de marcadores de fenótipo M2 nestas células. Sabendo que as células tumorais utilizam o transportador de monocarboxilatos (MCT) do tipo 1 para exportar ou importar lactato, neste estudo nós objetivamos testar a hipótese de que o tratamento simultâneo de células tumorais e macrófagos com ácido α-ciano-4-hidroxicinâmico (CHC), um inibidor de MCT1, causaria prejuízo às células tumorais e diminuiria os efeitos imunossupressores sobre macrófagos. Nossos resultados mostram que, de fato, o CHC causou diminuição da viabilidade das células tumorais sem acarretar o mesmo efeito aos macrófagos. Mais do que isso, o tratamento diminuiu a morte dos macrófagos e, apesar destas células causarem aumento da viabilidade das células tumorais, com ou sem tratamento com CHC, o uso do inibidor na cocultura mesmo assim resultou em menor viabilidade das células tumorais, em comparação a cocultura controle. A tendência de aumento das concentrações extracelulares de lactato com o tratamento indica que os efeitos foram mediados pela inibição do importe de lactato pelo MCT1, porém, mais estudos são necessários para elucidar completamente os mecanismos envolvidos nesta resposta.Tumor cells have several different characteristics than normal cells, such as abnormal proliferation, greater survival and greater metabolic demand. Tumors often perform aerobic glycolysis, a phenomenon known as the Warburg effect, which consists of a greater glycolytic flow, which provides the necessary energy and substrates for cells to continue dividing. However, depending on genetic changes, location in the tumor and availability of nutrients, these cells can favor different pathways to obtain the substrates necessary for their activity and survival. For example, it has been shown that the existence of oxygenated and hypoxic regions within the tumor can favor a symbiotic environment between cells, where hypoxic glycolytic cells secrete lactate, which can be used in oxidative phosphorylation by oxygenated cells instead of glucose, making more of this substrate available to other cells. In addition to being used as a carbon source by tumor cells, lactate also has an immunosuppressive effect on cells of the immune system, such as macrophages, one of the populations of immune cells that infiltrates tumors and is usually associated with a poor prognosis. Indeed, previous laboratory studies have shown that the decrease in lactate concentration in cocultures of tumor cells and macrophages has resulted in decreased expression of M2 phenotype markers in these cells. Knowing that tumor cells use the type 1 monocarboxylate transporter (MCT) to export or import lactate, in this study we aim to test the hypothesis that the simultaneous treatment of tumor cells and macrophages with α-cyano -4-hydroxycinnamic acid (CHC), an inhibitor of MCT1, would cause damage to tumor cells and decrease the immunosuppressive effects over macrophages. Our results show that, in fact, CHC reduced the viability of tumor cells without causing the same effect to macrophages. More than that, the treatment decreased the death of the macrophages and, although these cells cause increased viability of the tumor cells, with or without treatment with CHC, the use of the inhibitor in the coculture resulted in decreased viability of the tumor cells, in comparison to the control coculture. The tendency to increase extracellular lactate concentrations with the treatment indicates that the effects were mediated by the inhibition of lactate import by MCT1, however, further studies are needed to fully elucidate the mechanisms involved in this response.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPLepique, Ana PaulaMiranda, Flávia Sardela de2020-07-16info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42133/tde-20042022-094315/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-04-19T13:00:09Zoai:teses.usp.br:tde-20042022-094315Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-04-19T13:00:09Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Células tumorais apresentam diversas características diferentes de células normais, como a proliferação anormal, maior sobrevivência e maior demanda metabólica. Tumores frequentemente realizam glicólise aeróbica, fenômeno conhecido como efeito Warburg, o qual consiste em um maior fluxo glicolítico, que disponibiliza a energia e substratos necessários para a células continuarem a se dividir. Porém, dependendo das alterações genéticas, localização no tumor e disponibilidade de nutrientes, estas células podem favorecer diferentes vias para obter os substratos necessários à sua atividade e sobrevivência. Por exemplo, já foi demonstrado que a existência de regiões oxigenadas e hipóxicas dentro do tumor pode favorecer um ambiente simbiótico entre as células, onde as células hipóxicas glicolíticas secretam lactato, o qual pode ser utilizado na oxidação fosforilativa pelas células oxigenadas no lugar da glicose, disponibilizando mais desse substrato para outras células. Além de ser utilizado como fonte de carbono pelas células tumorais, o lactato também exerce efeito imunossupressor sobre células do sistema imune, como os macrófagos, uma das populações de células imunes que infiltra os tumores e normalmente está associada a mau prognóstico. Com efeito, estudos prévios do laboratório mostraram que a diminuição da concentração de lactato em coculturas de células tumorais e macrófagos resultou em diminuição da expressão de marcadores de fenótipo M2 nestas células. Sabendo que as células tumorais utilizam o transportador de monocarboxilatos (MCT) do tipo 1 para exportar ou importar lactato, neste estudo nós objetivamos testar a hipótese de que o tratamento simultâneo de células tumorais e macrófagos com ácido α-ciano-4-hidroxicinâmico (CHC), um inibidor de MCT1, causaria prejuízo às células tumorais e diminuiria os efeitos imunossupressores sobre macrófagos. Nossos resultados mostram que, de fato, o CHC causou diminuição da viabilidade das células tumorais sem acarretar o mesmo efeito aos macrófagos. Mais do que isso, o tratamento diminuiu a morte dos macrófagos e, apesar destas células causarem aumento da viabilidade das células tumorais, com ou sem tratamento com CHC, o uso do inibidor na cocultura mesmo assim resultou em menor viabilidade das células tumorais, em comparação a cocultura controle. A tendência de aumento das concentrações extracelulares de lactato com o tratamento indica que os efeitos foram mediados pela inibição do importe de lactato pelo MCT1, porém, mais estudos são necessários para elucidar completamente os mecanismos envolvidos nesta resposta. |
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