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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16204
Tipo do documento: | Tese |
Título: | Efeito das interações célula-matriz extracelular na transição epitélio-mesênquima do carcinoma de mama: papel de integrinas |
Título(s) alternativo(s): | Effects of cell-matrix interactions in epithelial-mesenchymal transition of breast cancer cells: role of integrins |
Autor: | Costa, Renata Machado Brandão ![]() |
Primeiro orientador: | Fidalgo, Thereza Christina Barja |
Primeiro membro da banca: | Pinto, Luis Felipe Ribeiro |
Segundo membro da banca: | Rumjanek, Vivian Mary Barral Dodd |
Terceiro membro da banca: | Chammas, Roger |
Resumo: | Alterações na composição e arquitetura da matriz extracellular (MEC) podem influenciar no crecimento e disseminação tumoral. A MEC se comporta como uma barreira física que precisa ser atravessada pelas células tumorais, permitindo que estas células saiam do sítio primário e invadam outros tecidos durante o processo de metástase. A transição epitélio-mesênquima (TEM) é um processo que permite a polarização das células epiteliais para assumir um fenótipo mesenquimal, contribuindo para a metástase. Durante a TEM, as células epiteliais modificam o seu fenótipo, passando da adesão célula-célula para interações célula-matriz. Os tumores de mama frequentemente apresentam células em diferentes estágios de diferenciação que, por sua vez, produzem MEC distintas. Porém, a possível contribuição da MEC derivada de células tumorais metastáticas para a TEM ainda não foi investigada. Neste trabalho, investigamos os mecanismos envolvidos no efeito da interação de células MCF-7, uma linhagem celular de câncer de mama com baixo potencial metastático, com a MEC produzida pelas células MDAMB-231, uma linhagem celular de câncer de mama com alto potencial metastático. Nossos dados mostraram que a MEC produzida pelas células MDAMB-231 (MDA-MEC) tem composição glicoproteica diferente da MEC derivada das células MCF-7 (MCF-MEC), apresentando maior expressão de tenascina-C, laminina, osteopontina e vitronectina e menor quantidade de fibronectina. A interação das células MCF-7 com a MDA-MEC induziu mudanças morfológicas nas células MCF-7, características de células mesenquimais. Ocorreu uma diminuição dos níveis do marcador epitelial E-caderina e aumento de marcadores mesenquimais, contribuindo para o aumento da sua capacidade migratória. A indução de TEM ocorreu independente da presença de TGF-β, sendo dependente do contato direto das células MCF-7 com a MDA-MEC. Estas interações levaram à ativação de integrinas e suas vias de sinalização, aumentando a fosforilação de FAK, ERK e AKT e ativando SMAD2 e a translocação de SMAD4 para o núcleo nas células MCF-7. O bloqueio das integrinas impediu a TEM induzida pela MDA-MEC, mantendo a morfologia epitelial e adesões célula-célula mediadas por E-caderina, além de inibir a fosforilação de SMAD2. A análise preliminar por microarray de células MCF-7 que interagiram com a MDA-MEC mostrou a modificação de genes envolvidos em processos de adesão célula-MEC, migração, TEM e progressão tumoral. Nossos resultados revelam que a MEC extraída de tumores de mama metastáticos pode desencadear a TEM em células de tumor de mama com características epiteliais, através da ativação de integrinas e de vias de sinaliazação associadas, levando a um fenótipo mesenquimal. Esse trabalho contribui para o melhor entendimento das interações de adesão célula-célula durante a progressão do câncer de mama e pode ajudar no desenvolvimento de terapias anti-metastáticas. |
Abstract: | Alterations in the composition and architecture of the extracellular matrix (ECM) can influence cancer growth and dissemination. ECM is a complex physical barrier that must be overcome by tumor cells to allow their escape from primary sites and invasion of tissues during metastasis. Epithelial-mesenchymal transition (EMT) is a cellular process that allows a polarized epithelial cell to assume a mesenchymal cell phenotype, contributing to metastasis. During EMT, epithelial cells change their profile from cell-cell contacts to mostly cell-matrix interactions. Breast tumors usually present cells at different stages of differentiation that are able to produce distinct extracellular matrices. However, the contribution of ECM derived from metastatic tumor cells to EMT has not yet been investigated. Here, we have investigated the mechanisms involved in the effects resulting from the interaction of MCF-7, a low-metastatic epithelial breast cancer cell line, with the ECM produced by MDAMB-231, a high-metastatic breast tumor cell line. Our data show that compared to the ECM derived from MCF-7 (MCF-ECM), the ECM produced by MDAMB-231 cells (MDA-ECM) has considerably different composition, with higher expression of tenascin-C, laminin, osteopontin, and vitronectin contents and lower expression of fibronectin. The interaction of MCF-7 cells with MDA-ECM induced morphological changes in MCF-7 cells, characteristics of mesenchymal cells. There was a decrease in expression of the epithelial marker E-cadherin and up-regulated mesenchymal markers, contributing to the increase in their migration capability. Induction of EMT was independent of the presence of TGF-β and dependent on the direct contact of MCF-7 cells with MDA-ECM. These interactions triggered the activation of integrin-associated signaling, increasing the phosphorylation of FAK, ERK, and AKT and activating SMAD2 and SMAD4 nuclear translocation in MCF-7 cells. Blockage of integrins impaired the shift to the EMT profile induced by MDA-ECM, maintaining epithelial morphology and E-cadherin-mediated adhesions, and inhibited SMAD2 phosphorylation. Preliminary analysis, by microarray, of MCF-7 cells that interacted with the MDA-MEC showed modification of genes involved in cell-ECM adhesion, migration, EMT and tumor progression. Our findings revealed ECM derived from metastatic tumors may act as a trigger of EMT in breast cancer epithelial cells, mediated by integrin-associated signaling, leading to a mesenchymal cell transition. These data contribute to the understanding of adhesion-related interactions during breast cancer progression and may aid in the development of antimetastatic therapies. |
Palavras-chave: | Breast cancer Extracellular matrix Epithelial-mesenchymal transition Integrin signaling Câncer de mama Matriz extracelular Transição epitélio-mesênquima Sinalização de integrinas Mamas Câncer Matriz extracelular Metástase Integrinas |
Área(s) do CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA::BIOLOGIA MOLECULAR |
Idioma: | por |
País: | BR |
Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
Sigla da instituição: | UERJ |
Departamento: | Centro Biomédico::Instituto de Biologia Roberto Alcantara Gomes |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Biociências |
Citação: | COSTA, Renata Machado Brandão. Efeito das interações célula-matriz extracelular na transição epitélio-mesênquima do carcinoma de mama: papel de integrinas. 2018. 130 f. Tese (Doutorado em Biociências Nucleares; Ecologia) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2018. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/16204 |
Data de defesa: | 20-Mar-2018 |
Aparece nas coleções: | Doutorado em Biociências |
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Arquivo | Tamanho | Formato | |
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