Androgens in breast cancer cells physiology: a connection with calcium homeostasis?

• Author(s): Peres, Carina Sofia Gonçalves
• Date: 2012
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10400.6/2871
• Origin: uBibliorum
• Subject(s): Cancro da mama; Células MCF-7
• Document Type: Master thesis
• Language: English
• Advisor(s): Socorro, Sílvia Cristina da Cruz Marques; Batista, Cláudio Jorge Maia
• Contributor(s): uBibliorum

Description

Several evidences suggest that androgenic actions and calcium (Ca2+) homeostasis alterations may contribute to the development of breast cancer. The androgen receptor is detected in the majority of human breast cancer cases, including those that are oestrogen and progesterone receptor negatives. It has also been shown that androgens play an important role regulating breast cells proliferation and death. On the other hand, it is known that intracellular Ca2+ is a ubiquitous second messenger involved in the regulation of several biological processes in the cell such as proliferation and apoptosis. In this way, deregulation of intracellular Ca2+ concentration via altered expression and/or function of Ca2+ transporters, Ca2+ channels and/or Ca2+ binding proteins may have implications breast pathophysiology. Recently, studies have demonstrated that androgens regulate the expression and/or activity of several Ca2+ regulator proteins, namely the Ca2+-binding protein regucalcin and voltage-dependent L-type Ca2+ channel in distinct cell types. The present project aims to investigate the effect of androgen 5α-dihydrotestosterone (DHT) on the expression of regucalcin and L-type Ca2+ channel (α1C subunit) in human breast cancer cells (MCF-7). The presence of regucalcin and L-type Ca2+ channel (α1C subunit) in these cells was confirmed by means of RT-PCR and Western Blot. The effect of androgens on the mRNA expression of regucalcin and L-type Ca2+ channel (α1C subunit) was evaluated by real-time PCR. DHT down-regulated the expression of regucalcin and L-type Ca2+ channel (α1C subunit) in MCF-7 cells. In both cases, this effect was reverted in presence of androgen inhibitor flutamide and oestrogen inhibitor ICI 182,780, suggesting that DHT effects regulating regucalcin and L-type Ca2+ channel (α1C subunit) expression are mediated by the androgen receptor, but also by the oestrogen receptor due to the metabolization of DHT to oestrogenic products. This study first demonstrated the presence of L-type Ca2+ channel (α1C subunit) in human breast cancer cells and showed that androgens modulate expression of Ca2+ regulator proteins in these cells. These findings suggest that androgenic actions regulating cell death and proliferation of breast cancer cells may be associated with the control of Ca2+ homeostasis.

Várias evidências sugerem que as ações androgénicas e alterações na homeostasia do cálcio (Ca2+) podem contribuir para o desenvolvimento do cancro de mama. O recetor de androgénios é detetado na maioria dos casos de cancro de mama humano, incluindo os que são considerados negativos para os recetores de estrogénios e de progesterona. Também se tem demonstrado que os androgénios desempenham um papel importante na regulação da proliferação e morte em células da mama. Por outro lado, sabe-se que o Ca2+ intracelular é um segundo mensageiro ubíquo envolvido na regulação de diversos processos biológicos da célula, tais como a proliferação e a apoptose. Desta forma, a desregulação da concentração intracelular de Ca2+ , através de alterações na expressão e/ou função de transportadores de Ca2+, canais de Ca2+ e/ou proteínas de ligação ao Ca2+ , pode ter implicações na fisiopatologia da mama. Recentemente, alguns estudos demonstraram que os androgénios regulam a expressão e/ou atividade de várias proteínas reguladoras de Ca2+, nomeadamente a proteína de ligação ao Ca2+ regucalcina e o canal de Ca2+ dependente de voltagem do tipo L, em tipos celulares distintos. Com o presente projeto pretende-se investigar o efeito do androgénio 5αdihidrotestosterona (DHT) na expressão da regucalcina e do canal de Ca2+ do tipo L (subunidade α1C) em células de cancro da mama humano (MCF-7). A presença da regucalcina e do canal de Ca2+ do tipo L (subunidade α1C) nestas células foi confirmada por RT-PCR e Western Blot. O efeito dos androgénios na expressão do mRNA da regucalcina e do canal de Ca2+ do tipo L (subunidade α1C) foi avaliado por PCR em tempo real. A DHT diminui a expressão da regucalcina e do canal de Ca 2+ do tipo L (subunidade α1C) em células MCF-7. Em ambos os casos, este efeito foi revertido em presença do inibidor de androgénio flutamida e do inibidor de estrogénios ICI 182,780, sugerindo que os efeitos da DHT na regulação da expressão da regucalcina e do canal de Ca2+ do tipo L (subunidade α1C) são mediados pelo recetor de androgénios, mas também pelo recetor de estrogénios devido à metabolização da DHT em produtos estrogénicos. Este estudo demonstrou primeiramente a presença do canal de Ca2+ do tipo L (subunidade α1C) nas células de cancro da mama humano e demonstrou que os androgénios regulam a expressão de proteínas reguladoras de Ca2+ nestas células. Estes resultados sugerem que a ação reguladora dos androgénios na proliferação e morte celular nas células de cancro da mama pode estar associada ao controlo da homeostasia do Ca2+ .