Publicação
The role of microbiota-derived short-chain fatty acids in extracellular vesicles production by colorectal cancer
| Resumo: | O cancro colorretal (CCR) é o terceiro mais diagnosticado e a segunda causa de morte por cancro no mundo o que, em parte, se deve a uma deteção tardia e opções de tratamento limitadas. Estudos recentes relacionaram alterações na microbiota intestinal com o desenvolvimento e progressão do CCR. A microbiota intestinal, essencial para a homeostasia intestinal através da defesa contra patógenos e produção de ácidos gordos de cadeia curta (AGCC), influencia o microambiente tumoral (MT). Os AGCC, nomeadamente o acetato, propionato e butirato, afetam as células de CCR, induzindo permeabilização da membrana lisossomal, paragem do ciclo celular e apoptose. As vesículas extracelulares (VEs) são vesículas fosfolipídicas envolvidas na comunicação intercelular, contendo recetores de superfície e cargas internas. Observa-se um crescente reconhecimento das VEs como biomarcadores não invasivos para diagnóstico, prognóstico e monitorização de tratamentos no cancro. No entanto, o uso clínico de VEs é limitado pela falta de métodos padronizados de isolamento e análise. Assim, este estudo visou otimizar protocolos de isolamento de VEs em linhas modelo de CCR e investigar se os AGCC afetam a produção e fenótipo das VEs em CCR. A nível do isolamento de EVs, concluímos que uma dupla ultracentrifugação de 2 h (2 × UC 2 h) foi o método mais eficaz para atingir os nossos objetivos. Exploramos também o impacto dos AGCC na produção e fenótipo das VEs. Após tratamento com AGCC, observou-se um aumento da produção de partículas de 1.86 vezes na linha celular NCM460, 1.38 vezes na RKO e 2.15 vezes na SW480. Não foram detetadas diferenças significativas na quantificação de proteína co-precipitada nas linhas de CCR, mas verificou-se uma ligeira diminuição no ADN celular e um aumento no ADN presente nas VEs em todas as linhas, sobretudo na linha celular SW480. Os nossos resultados sugerem que os AGCC induzem apoptose nas células de CCR, levando ao empacotamento do conteúdo celular em VEs, em vez da sua eliminação para o ambiente extracelular. Além disso, pela primeira vez, conseguimos detetar instabilidade de microssatélites, um biomarcador chave para a seleção de imunoterapia no CCR, em VEs grandes e pequenas, mesmo após tratamento com AGCC e perante quantidades reduzidas de DNA. Esta descoberta realça o potencial clínico das VEs para a deteção não invasiva de marcadores moleculares, cruciais para a tomada de decisões de tratamento. Este estudo oferece perspetivas valiosas sobre o papel dos AGCC na produção e regulação de VEs no CCR, abrindo novas vias para a exploração das VEs como ferramentas de diagnóstico e prognóstico na oncologia de precisão. |
|---|---|
| Autores principais: | Macedo, Daniela Oliveira |
| Assunto: | Ácidos gordos de cadeia curta Cancro colorretal Vesículas extracelulares Colorectal cancer Extracellular vesicles Short-chain fatty acids |
| Ano: | 2024 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | inglês |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | O cancro colorretal (CCR) é o terceiro mais diagnosticado e a segunda causa de morte por cancro no mundo o que, em parte, se deve a uma deteção tardia e opções de tratamento limitadas. Estudos recentes relacionaram alterações na microbiota intestinal com o desenvolvimento e progressão do CCR. A microbiota intestinal, essencial para a homeostasia intestinal através da defesa contra patógenos e produção de ácidos gordos de cadeia curta (AGCC), influencia o microambiente tumoral (MT). Os AGCC, nomeadamente o acetato, propionato e butirato, afetam as células de CCR, induzindo permeabilização da membrana lisossomal, paragem do ciclo celular e apoptose. As vesículas extracelulares (VEs) são vesículas fosfolipídicas envolvidas na comunicação intercelular, contendo recetores de superfície e cargas internas. Observa-se um crescente reconhecimento das VEs como biomarcadores não invasivos para diagnóstico, prognóstico e monitorização de tratamentos no cancro. No entanto, o uso clínico de VEs é limitado pela falta de métodos padronizados de isolamento e análise. Assim, este estudo visou otimizar protocolos de isolamento de VEs em linhas modelo de CCR e investigar se os AGCC afetam a produção e fenótipo das VEs em CCR. A nível do isolamento de EVs, concluímos que uma dupla ultracentrifugação de 2 h (2 × UC 2 h) foi o método mais eficaz para atingir os nossos objetivos. Exploramos também o impacto dos AGCC na produção e fenótipo das VEs. Após tratamento com AGCC, observou-se um aumento da produção de partículas de 1.86 vezes na linha celular NCM460, 1.38 vezes na RKO e 2.15 vezes na SW480. Não foram detetadas diferenças significativas na quantificação de proteína co-precipitada nas linhas de CCR, mas verificou-se uma ligeira diminuição no ADN celular e um aumento no ADN presente nas VEs em todas as linhas, sobretudo na linha celular SW480. Os nossos resultados sugerem que os AGCC induzem apoptose nas células de CCR, levando ao empacotamento do conteúdo celular em VEs, em vez da sua eliminação para o ambiente extracelular. Além disso, pela primeira vez, conseguimos detetar instabilidade de microssatélites, um biomarcador chave para a seleção de imunoterapia no CCR, em VEs grandes e pequenas, mesmo após tratamento com AGCC e perante quantidades reduzidas de DNA. Esta descoberta realça o potencial clínico das VEs para a deteção não invasiva de marcadores moleculares, cruciais para a tomada de decisões de tratamento. Este estudo oferece perspetivas valiosas sobre o papel dos AGCC na produção e regulação de VEs no CCR, abrindo novas vias para a exploração das VEs como ferramentas de diagnóstico e prognóstico na oncologia de precisão. |
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