Publicação

Hydrogen peroxide modulation of angiogenic factors in tumor cells

Detalhes bibliográficos
Resumo:	O desenvolvimento e disseminação de tumores sólidos dependem da formação de uma rede vascular que permita o aporte de oxigénio e nutrientes, através de um processo denominado angiogénese. Este processo é regulado por diversos factores que compõem o microambiente tumoral tais como os níveis de oxigénio, acidificação e stress oxidativo. Sabe-se existir um nível elevado de espécies reactivas de oxigénio no microambiente tumoral que ao promover a desregulação de processos como a proliferação, a motilidade celular, a sobrevivência e angiogénese contribui para a iniciação, progressão e promoção tumoral. Estudos realizados no nosso laboratório demonstraram que a diminuição dos níveis celulares de H2O2, através da sobreexpressão de catalase em células de carcinoma mamário de ratinho 4T1, leva a uma diminuição do recrutamento de células endoteliais e invasão vascular, num modelo de xenotransplante em peixe-zebra. O presente estudo pretende identificar os mecanismos moleculares dependentes do H2O2 responsáveis pela regulação da angiogénese. Para isso analisamos alterações na expressão de genes relacionados com o processo angiogénico em populações de células 4T1 com sobrexpressão de catalase através de transfecção transiente com um plasmídeo que permite a co-expressão de catalase e da proteína reporter mCherry. A análise por PCR-array permitiu identificar vários alvos putativos do H2O2 incluindo efectores da via Notch e várias moléculas antiangiogénicas incluindo o inibidor de angiogénese específico de cérebro 1 (Bai1), a Trombospondina 1 (Thbs1) e o inibidor da metaloproteinase 3 (Timp3). Foi observado por hibridação in situ que as células 4T1 expressam os ligandos Dll4 e Jagged1, o receptor Notch3 e o efector Hes1 mas a sua expressão parece ser independente da sobrexpressão de catálase. Contrariamente aos componentes da via Notch, a expressão das proteínas Thbs1 e o Timp3 mostraram ser regulados pela sobreexpressão de catalase de uma forma não-autónoma e de uma forma autónoma, respectivamente. A baixa expressão de HIF-1α nas condições experimentais deste trabalho indica que a regulação destas proteínas é independente deste factor de transcrição chave na regulação de factores reguladores da angiogénese. Verificou-se também que os níveis de expressão da proteína Bai1 nas células 4T1 são demasiado baixos impossibilitando os estudos subsequentes. Os resultados obtidos neste trabalho mostraram que o nível de H2O2 nas células tumorais é capaz de regular a angiogénese através da modelação da expressão de moléculas anti-angiogénicas, de uma forma independente de HIF-1α. Para além da regulação autónoma da expressão de proteínas pelo H2O2, efeito já observado anteriormente por outros autores, este trabalho revela que a alteração dos níveis de H2O2 numa subpopulação de células tumorais é capaz de condicionar a resposta angiogénica global através de um mecanismo não-autónomo. Assim o conhecimento dos mecanismos moleculares dependentes de H2O2 torna-se essencial para o desenvolvimento de terapias mais eficazes contra o cancro.
Autores principais:	Sousa, Ana Maria Jerónimo Gameiro de
Assunto:	Bioquímica Teses de mestrado - 2013
Ano:	2013
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso aberto
Instituição associada:	Universidade de Lisboa
Idioma:	inglês
Origem:	Repositório da Universidade de Lisboa

Descrição
Resumo:	O desenvolvimento e disseminação de tumores sólidos dependem da formação de uma rede vascular que permita o aporte de oxigénio e nutrientes, através de um processo denominado angiogénese. Este processo é regulado por diversos factores que compõem o microambiente tumoral tais como os níveis de oxigénio, acidificação e stress oxidativo. Sabe-se existir um nível elevado de espécies reactivas de oxigénio no microambiente tumoral que ao promover a desregulação de processos como a proliferação, a motilidade celular, a sobrevivência e angiogénese contribui para a iniciação, progressão e promoção tumoral. Estudos realizados no nosso laboratório demonstraram que a diminuição dos níveis celulares de H2O2, através da sobreexpressão de catalase em células de carcinoma mamário de ratinho 4T1, leva a uma diminuição do recrutamento de células endoteliais e invasão vascular, num modelo de xenotransplante em peixe-zebra. O presente estudo pretende identificar os mecanismos moleculares dependentes do H2O2 responsáveis pela regulação da angiogénese. Para isso analisamos alterações na expressão de genes relacionados com o processo angiogénico em populações de células 4T1 com sobrexpressão de catalase através de transfecção transiente com um plasmídeo que permite a co-expressão de catalase e da proteína reporter mCherry. A análise por PCR-array permitiu identificar vários alvos putativos do H2O2 incluindo efectores da via Notch e várias moléculas antiangiogénicas incluindo o inibidor de angiogénese específico de cérebro 1 (Bai1), a Trombospondina 1 (Thbs1) e o inibidor da metaloproteinase 3 (Timp3). Foi observado por hibridação in situ que as células 4T1 expressam os ligandos Dll4 e Jagged1, o receptor Notch3 e o efector Hes1 mas a sua expressão parece ser independente da sobrexpressão de catálase. Contrariamente aos componentes da via Notch, a expressão das proteínas Thbs1 e o Timp3 mostraram ser regulados pela sobreexpressão de catalase de uma forma não-autónoma e de uma forma autónoma, respectivamente. A baixa expressão de HIF-1α nas condições experimentais deste trabalho indica que a regulação destas proteínas é independente deste factor de transcrição chave na regulação de factores reguladores da angiogénese. Verificou-se também que os níveis de expressão da proteína Bai1 nas células 4T1 são demasiado baixos impossibilitando os estudos subsequentes. Os resultados obtidos neste trabalho mostraram que o nível de H2O2 nas células tumorais é capaz de regular a angiogénese através da modelação da expressão de moléculas anti-angiogénicas, de uma forma independente de HIF-1α. Para além da regulação autónoma da expressão de proteínas pelo H2O2, efeito já observado anteriormente por outros autores, este trabalho revela que a alteração dos níveis de H2O2 numa subpopulação de células tumorais é capaz de condicionar a resposta angiogénica global através de um mecanismo não-autónomo. Assim o conhecimento dos mecanismos moleculares dependentes de H2O2 torna-se essencial para o desenvolvimento de terapias mais eficazes contra o cancro.