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Tipo do documento: Tese
Título: Investigação do papel de APE1 em modelos de câncer de mama: em busca de novas funções moleculares
Título(s) alternativo(s): Investigation of the role of APE1 in breast cancer models: in search of new molecular functions
Autor: Rodrigues, Juliana Alves 
Primeiro orientador: Mencalha, André Luiz
Primeiro coorientador: Panis, Carolina
Primeiro membro da banca: Fonseca, Adenilson de Souza da
Segundo membro da banca: Morgado Díaz, José Andrés
Terceiro membro da banca: Nicolau Neto, Pedro
Resumo: O câncer de mama é a segunda neoplasia que mais mata mulheres em países desenvolvidos e a primeira causa de morte em países em desenvolvimento. A via de reparo por excisão de base (BER) é responsável por reparar os danos causados por radicais livres no DNA, entretanto, o mau funcionamento contribui para a formação e progressão de tumores. A endonuclease APE1, principal enzima de BER, é responsável por preparar os sítios abásicos para continuidade do reparo e a expressão aumentada tem sido relacionada com agressividade e um prognóstico ruim. Desta forma, neste trabalho foi avaliada a função da endonuclease APE1 na proliferação, agressividade, e regulação gênica de modelos celulares de câncer de mama. O ensaio de WST-1 foi realizado para avaliar a viabilidade das culturas celulares após inibição da APE1 com o CRT0044876. O ensaio de Anexina V/7-AAD foi realizado para investigar o mecanismo de morte ativado pelo CRT0044876. Em seguida, foi realizado o ensaio de imunofluorescência com faloidina para avaliação do citoesqueleto de actina. Ademais, foi realizado o ensaio de microarranjo a fim de investigar as possíveis alterações de expressão gênica causadas pela inibição de APE1 e a validação por PCR em tempo real da expressão de genes relacionados a regulação da via de citoesqueleto. Foram realizados os ensaios de migração celular por Wound-healing e invasão celular em Transwell® com matrigel, para investigar o potencial metastático dos modelos celulares. Por fim, a análise de TCGA foi utilizada para investigar possíveis correlações da assinatura gênica da atividade de APE1 e expressão de genes de vias alteradas do microarranjo. O ensaio de viabilidade celular mostrou que a inibição da função endonuclease da APE1 é importante para viabilidade de células MDA-MB-231 e MCF-7, reduzindo em aproximadamente 50 % a viabilidade em culturas de células MDA-MB-231 e em 25 % a viabilidade em culturas de células MCF-7 incubadas com CRT0044876 em concentrações maiores que 1000 µM, após 6 h de tratamento. O ensaio de apoptose/necrose mostrou que ambos os mecanismos são acionados simultaneamente em células MDA-MB-231, onde as taxas de apoptose e necrose foram de aproximadamente 57% e 59%, respectivamente. A imunofluorescência em células MDA-MB-231 mostrou formação de lamelipódios e fibras de estresse. O microarranjo mostrou alteração de 2399 genes regulados positivamente e 496 genes regulados negativamente em células MDA-MB-231, sendo que a principal via alterada foi a relacionada à regulação do citoesqueleto. Em adição, o ensaio de migração celular mostrou variação significativa, aproximadamente 10%, após tratamento com CRT0044876 em células MDA-MB-231. Por fim, através da PCR pôde-se observar aumento de aproximadamente 11 vezes nos transcritos de MMP1, aumentado 8,25 vezes no microarranjo, em células MDA-MB-231. Em células MCF-7 houve redução de aproximadamente 4 vezes nos transcritos de PAK2, que aparece no microarranjo aumentado 2,92 vezes. Análises do TCGA, indicaram que há uma correlação média entre atividade da APE1 e a expressão de MMP1. No subtipo basal-like há maior expressão de ENAH, NRAS, NCKAP1, DIAPH3 e MMP1. Desta forma, os resultados indicam que a inibição da função endonuclease da APE1 é importante para viabilidade em culturas de células MDA-MB-231 e MCF-7, porém só induz alteração morfológica em células MDA-MB-231. Tal inibição sugere ainda uma regulação gênica de APE1, principalmente em relação ao citoesqueleto e processo de migração de células MDA-MB-231
Abstract: Breast cancer is the second cancer that kills more women in developed countries and the first cause of death in developing countries. The basic excision (BER) repair pathway is responsible for repairing the free radical damage to DNA; however, the malfunction contributes to the formation and progression of tumors. APE1 endonuclease, the main BER enzyme, is responsible for preparing the abasic sites for repair continuity and increased expression has been related to aggressiveness and a poor prognosis. Thus, in the present study, the function of APE1 endonuclease in proliferation, aggressiveness, and gene regulation of cellular models of breast cancer was evaluated. WST-1 assay was performed to evaluate the viability of cell lines after APE1 inhibition with CRT0044876. Annexin V/7-AAD assay was performed to investigate the mechanism of death activated by CRT0044876. Immunofluorescence assay with Phalloidin was then performed to evaluate the actin cytoskeleton. In addition, microarray assay was performed to investigate possible gene expression changes caused by APE1 inhibition and real-time PCR validation of gene expression related to cytoskeleton pathway regulation. Wound-healing and cellular invasion cell migration trials were performed in Transwell® with matrigel to investigate the metastatic potential of cell models. Finally, TCGA analysis was used to investigate possible correlations of gene signature of APE1 activity and expression of altered microarray pathway genes. Cell viability assay showed that inhibition of APE1 endonuclease function is important for viability of MDA-MB-231 and MCF-7 cell lines, reducing viability in MDA-MB-231 cell line by approximately 50 %, and viability in MCF-7 cell line by 25 %7 incubated with CRT0044876 at concentrations greater than 1000 µM after 6 h of treatment. Apoptosis/necrosis assay showed that both mechanisms are triggered simultaneously in MDA-MB-231 cells, where apoptosis and necrosis rates were approximately 57% and 59%, respectively. Immunofluorescence in MDA-MB-231 cell line showed formation of lamellipodia and stress fibers. Microarray assay showed alteration of 2399 positively regulated genes and 496 negatively regulated genes in MDA-MB-231 cells, with the main altered pathway being related to cytoskeleton regulation. In addition, cell migration assay showed significant variation, approximately 10%, after treatment with CRT0044876 in MDA-MB-231 cells. Finally, through PCR, it was possible to observe an increase of approximately 11 times in MMP1 transcripts, increased 8.25 times in microarray, in MDA-MB-231 cells. In MCF-7 cells there was a reduction of approximately 4 times in PAK2 transcripts, which appears in the increased microarray 2.92 times. GA analyses indicated that there is a mean correlation between APE1 activity and MMP1 expression. In the basal-like subtype there is more expression of ENAH, NRAS, NCKAP1, DIAPH3, and MMP1. Thus, the results indicate that inhibition of APE1 endonuclease function is important for viability in MDA-MB-231 and MCF-7 cell cultures, but only induces morphological alteration in MDA-MB-231 cells. Such inhibition also suggests a gene regulation of APE1, mainly in relation to the cytoskeleton and MDA-MB-231 cell migration process
Palavras-chave: Microarray
Cytoskeleton
APE1
BER
Microarranjo
Citoesqueleto
Mamas – Câncer
Reparo do DNA
Fator de Transcrição AP-1
Área(s) do CNPq: CIENCIAS DA SAUDE::SAUDE COLETIVA
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: RODRIGUES, Juliana Alves. Investigação do papel de APE1 em modelos de câncer de mama: em busca de novas funções moleculares. 2021. 90 f. Tese (Doutorado em Biociências) - Instituto de Biologia Roberto Alcântara Gomes, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2021.
Tipo de acesso: Acesso Embargado
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/20274
Data de defesa: 16-Ago-2021
Aparece nas coleções:Doutorado em Biociências



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