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Tipo do documento: Tese
Título: Papel pró-tumoral da trombospondina-1 (TSP-1) em modelos de células de adenocarcinoma mamário
Título(s) alternativo(s): Pro-tumoral role of thrombospondin-1 (TSP-1) in adenocarcinoma breast cells
Autor: Fernandes, Laila Ribeiro 
Primeiro orientador: Silva, Verônica Maria Morandi da
Primeiro membro da banca: Lima, Sheila Coelho Soares
Segundo membro da banca: Spohr, Tânia Cristina Leite de Sampaio e
Terceiro membro da banca: Mencalha, André Luiz
Resumo: A trombospondina-1 (TSP-1), o primeiro inibidor fisiológico da angiogênese a ser caracterizado em 1990, possui papel controverso na angiogênese tumoral e na metástase. O domínio N-terminal da TSP-1 (NTSP-1) é pró-angiogênico e nossos trabalhos em modelos endoteliais sugerem que ele potencializa a ação de fatores de crescimento (FCs) angiogênicos através de seus receptores tirosina-quinase (RTKs). Dada a importância do N-terminal na interação da TSP-1 com células tumorais, torna-se essencial definir se tais eventos também ocorrem nessas células. Selecionamos as linhagens MCF-10A (hiperplásica), MCF-7 (tumoral; não invasiva) e MDA-MB-231 (tumoral; invasiva), que foram caracterizadas quanto à expressão de receptores para o domínio NTSP-1, com o objetivo de avaliar suas respostas respostas funcionais ao EGF, cujo RTK (EGFR) foi o único consistentemente detectado nas três linhagens mamárias. As células foram tratadas com EGF ou NTSP-1, além de uma combinação de ambos, nos seguintes ensaios funcionais: (i) “wound healing” (migração coletiva); (ii) migração individual; (iii) análise de proliferação e morte celular; (iv) diferenciação em esferoides 3D (exceto MDA-MB-231); (v) ativação de EGFR e de ERK1/2. Mudanças expressivas foram detectadas nos parâmetros individuais de migração de cada linhagem, ressaltando: células MCF-10A e MDA-MB231 tratadas com NTSP-1/EGF exibiram maior distância acumulada, se comparadas com células tratadas com EGF. Nas células MCF-7, os tratamentos com EGF e NTSP-1/EGF induziram as maiores velocidades de migração. A análise de trajetórias, para as três linhagens, sugere que as respostas a NTSP-1 estão relacionadas à aquisição de padrões de migração randômicos, relacionados na literatura ao comportamento metastático. Não foram observadas modificações importantes na homeostase da proliferação e morte celulares nas células MCF-10A e MDA-MB-231, enquanto o tratamento NTSP-1/EGF estimulou a proliferação de células da linhagem MCF-7. A análise das linhagens MCF-10A e MCF-7 em ambiente tridimensional (3D) evidenciou transições morfológicas importantes em ambas, mas apenas nas células MCF-7, o NTSP-1 potencializou a mudança induzida pelo EGF nos esferoides, para fenótipos em cachos e em colar de contas, ambos considerados menos diferenciados e/ou mais migratórios. Investigamos a via canônica RasRafMEKERK1/2, ativada por EGFR. NTSP-1 e EGF não pareceram atuar com sinergismo na ativação do EGFR e de ERK1/2 nas linhagens MCF-10A e MDA-MB-231, mas uma forte tendência de potencialização de ERK1/2 pelo NTSP-1/EGF foi observada na linhagem MCF-7, com redução do nível total de EGFR, sugerindo o aumento da sua endocitose, o que foi confirmado por microscopia confocal, com a observação de persistência da co-localização de EGFR com Rab5A (marcador de endossoma primário) até 60 minutos, apenas com o tratamento NTSP-1/EGF, sugerindo que o NTSP-1 prolonga a ação do EGF nessas células. Ensaios da via de ERK em células MCF-7, nos quais NTSP-1 foi substituído por TSP Hep II, um peptídeo bioativo ligante de sindecan-4, demonstrou tendência de maior ativação da via. Em ensaios clonogênicos, o tratamento com TSP Hep II, isolado ou em combinação com EGF, levou à formação de colônias de menor diâmetro e de aspecto celular disperso. Por fim, caracterizamos a potencialização de outro FC, FGF-2, na resposta angiogênica dependente de FGFR1, em CEs microvasculares. Nossos dados reforçam hipótese de um papel pró-tumoral e pró-angiogênico para domínio N-terminal da TSP-1 presente no microambiente de tumores mamários, em sinergia com FCs
Abstract: Thrombospondin-1 (TSP-1) was described in 1990 as the first physiologic angiogenesis inhibitor, but today its role in tumor angiogenesis and metastasis remains controversial. The N-terminal heparin-binding domain of TSP-1 (NTSP-1) is rather pro-angiogenic, partially through its ability to potentiate the activity of growth factor-dependent receptor tyrosine kinases (RTKs), in endothelial cells. Since NTSP-1 also binds to a vast array of cancer cells, it is important to ascertain if the molecule also affects relevant RTKs in tumor contexts. MCF-10A (hyperplastic), MCF-7 (tumoral; noninvasive) e MDA-MB-231 (tumoral; invasive) breast cell lines were characterized for the expression of NTSP-1 receptors and then investigated for their responses to EGF, since its receptor EGFR was the most consistently detected in all three cell lines. Treatments (NTSP-1 or EGF, alone or in combination) were performed before the following functional assays: (i) wound healing (for assessment of collective migration); (ii) cell tracking (for individual migration); (iii) analysis of cell death and proliferation; (iv) organoid differentiation (3D-assay; except for MDA-MB-231 cells); (v) cell signaling through EGFR and the RasERK pathway. No significant changes in the homeostasis between cell proliferation and death were observed in MCF-10A and MDA-MB-231 cells with the treatments, while NTSP-1/ EGF treatment stimulated MCF-7 cell proliferation. We found significant shifts in individual migration patterns. Among the most important, we observed that MCF-10A e MDA-MB231 cells treated with NTSP-1/EGF exhibited larger accumulated distances, while EGF and NTSP-1/EGF induced significant increases in cell speed, in MCF-7 cells. Overall, for the three lineages, the cell tracking analysis showed that NSTP-1 (alone or in combination with EGF) favored random patterns of cell migration, a trait that rather correlates with the acquisition of metastatic phenotypes. MCF-10A and MCF-7 cell lines grown on a three-dimensional (3D) environment showed both important morphological transitions, but only in MCF-7 cells NTSP-1 enhanced EGF-induced changes in spheroids, from clustered phenotypes to a grape-like and multicellular streaming organization, both considered less differentiated and/or more migratory. We investigated the canonical pathway Ras - - ERK1/2 upon EGFR activation. NTSP-1 and EGF did not appear to act synergistically in the activation of EGFR and ERK1/ 2 in MCF-10A and MDA-MB-231 cells. However, a strong trend towards ERK1/2 potentiation by NTSP-1/EGF was observed in MCF-7 cells, including a strong reduction in the unphosphorylated form of EGFR, suggesting an increase in its endocytosis. This was confirmed by confocal microscopy, which demonstrated the persistence of EGFR co-localization with Rab5A (a primary endosome marker) observed for up to 60 minutes only under the NTSP-1/EGF treatment, suggesting that NTSP-1 prolongs EGF action in these cells. The analysis of ERK activation in MCF-7 cells, when NTSP-1 was replaced by TSP Hep II - a syndecan-4-binding bioactive peptide - showed a tendency for increased activation. In clonogenic assays, treatment with TSP Hep II, alone or in combination with EGF, led to the formation of colonies smaller in diameter, with a dispersed cell appearance. Finally, we characterized the potentiation of another growth factor, FGF-2, in the course of FGFR1-dependent angiogenic response in microvascular ECs. Our data support the hypothesis of a pro-tumor and pro-angiogenic role for the TSP-1 N-terminal domain in the breast microenvironment, in synergy with growth factors
Palavras-chave: Thrombospondin-1
N-terminal domain
Receptor tyrosine kinase (RTK)
EGF/EGFR signaling
ERK1/2-MAPK pathway
Breast carcinoma
Endocytosis
Trombospondina-1
Domínio N-terminal
Receptores tirosina-quinase (RTKs)
EGF (sinalização EGFR)
ERK1/2-MAPK
Carcinoma mamário
Endocitose
Adenocarcinoma
Mamas – Câncer
Área(s) do CNPq: CIENCIAS BIOLOGICAS::MORFOLOGIA
Idioma: por
País: Brasil
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: FERNANDES, Laila Ribeiro. Papel pró-tumoral da trombospondina-1 (TSP-1) em modelos de células de adenocarcinoma mamário. 2019. 183 f. Tese (Doutorado em Biociências) - Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2019.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/20210
Data de defesa: 24-Set-2019
Aparece nas coleções:Doutorado em Biociências

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