Publicação

Disclosing FATP1 as a therapeutic target in breast cancer

Detalhes bibliográficos
Resumo:	A neoplasia maligna da mama e a neoplasia mais frequente nas mulheres a nível mundial com cerca de 1.7 milhões de casos e 521,900 mortes em 2012, representando 25% de todos os casos de cancro e 15% de todas as mortes por cancro entre mulheres. Os países mais desenvolvidos são os que apresentam as maiores taxas de incidência enquanto que a mortalidade relativa e maior nos países menos desenvolvidos. A redução do uso de terapia de reposição hormonal na pós-menopausa e a participação em programas de rastreio através de mamografias baixaram as taxas de incidência nos países ocidentais, no entanto, em Portugal, estas taxas tem vindo a aumentar nos últimos anos. Entre as mulheres portuguesas o carcinoma da mama e a neoplasia maligna mais comum e a principal causa de morte por cancro, com 6088 novos casos estimados e 1570 mortes em 2012. Este aumento pode estar também relacionado com alterações nos padrões reprodutivos, obesidade e inactividade física. O cancro da mama e dividido em vários subtipos com características moleculares intrínsecas: luminal A, luminal B, sobre expressão de HER2 e basal. Os tipos luminal A e B são caracterizados pela expressão de receptores hormonais, enquanto que os restantes subtipos são menos propensos a expressar o receptor de estrogénio (ER) ou de progesterona (PgR), sendo que o basal não expressa ER, PgR e HER2 (tumores triplo negativos). A heterogeneidade biológica bem como a plasticidade dinâmica do microambiente tumoral são importantes desafios no estudo e o tratamento do carcinoma da mama. Exemplo disso, e a importância de conhecer o status do RE e HER2, uma vez que constituem indicadores de prognostico e alvos terapêuticos relevantes. A acção do estrogénio e mediada pela ligação a receptores de estrogénio (ER-α e/ou ER-β) que são expressos em vários tecidos. Actualmente, apenas o ER-α tem sido usado na clinica como marcador de prognóstico e alvo terapêutico devido a sua elevada expressão proteica em lesões mamárias malignas em comparação com o tecido normal. A administração de fármacos antagonistas de estrogénios, como o tamoxifen, e eficaz no tratamento de cancro da mama, no entanto, estes fármacos tem diversos efeitos secundários e apos tratamentos prolongados os tumores podem tornar-se resistentes. A doença oncológica e considerada mundialmente como um problema de saúde pública e a segunda maior causa de morte em termos globais. A acumulação de alterações genéticas e epigenéticas permite as células escaparem a rede de controlo que regula o equilíbrio homeostático entre a proliferação celular e morte celular, levando a uma proliferação anormal de células. Uma neoplasia e considerada maligna se as suas células tiverem adquirido independência mitogénica e a capacidade de invadir os tecidos adjacentes. Durante a carcinogénese, 6 propriedades celulares fundamentais são alteradas: aumento da sinalização proliferativa, elevado potencial replicativo, insensibilidade aos sinais de antimitogénese, capacidade de invasão tecidular e metastização, angiogénese sustentada e resistência a apoptose. Estas capacidades biológicas adquiridas durante esta transformação gradual e complexa são as chamadas hallmarks do cancro que foram recentemente revisitadas, emergindo 2 novas hallmarks, a reprogramação do metabolismo energético e evasão ao controlo imunitário. Para além das células tumorais, as células não malignas do microambiente tumoral, incluindo fibroblastos, adipócitos, células imunes e endoteliais são determinantes na biologia do cancro visto que actuam como uma rede funcional na qual factores solúveis e moléculas orgânicas são continuamente partilhados. Para cumprir os requisitos biossintéticos associados a proliferação, uma célula deve aumentar a importação de nutrientes que suportam a sobrevivência e alimentam o crescimento celular ocorrendo uma remodelação metabólica. Num nicho tumoral proliferativo, os ácidos gordos são essenciais visto que podem ser usados simultaneamente como combustível e como blocos de construção de forma a manter a renovação e divisão celular. A desmoplasia é relativamente frequente em carcinoma da mama, apesar de não ser característica exclusiva, e consiste numa alteração estromal caracterizada pela presença de estroma fibrótico que tem como principal componente celular os fibroblastos. Para além das células tumorais, os fibroblastos associados a cancro (CAFS) são a componente principal do microambiente tumoral e pensa-se que eles desempenhem um papel determinante no início e na progressão da doença. Conceptualmente, os adipócitos são os principais fornecedores de ácidos gordos, no entanto, o nosso grupo de investigação demonstrou, em modelos in vitro e in vivo, que os CAFs cooperam com células de cancro da mama ao produzirem e fornecerem ácidos gordos a estas. As células de carcinoma da mama expostas a meio condicionado por CAFs aumentavam a absorção de lípidos bem como a expressão de FATP1/SLC27A1 (FA transport protein 1), promovendo a transferência de ácidos gordos. FATP1 e uma proteína membranar responsável pela absorção de ácidos gordos de cadeia longa e muito longa. A regulação da síntese, absorção e degradação de ácidos gordos e essencial para sustentar a fisiologia celular. Assim, limitar a disponibilidade de ácidos gordos as células tumorais de forma a perturbar o crescimento tumoral e uma possível abordagem terapêutica que poderá usar o FATP1 como alvo. Considerando a transferência de ácidos gordos dos CAFs as células de carcinoma da mama, o FATP1 parece ser um candidato adequado para tratar o cancro da mama e um possível marcador de prognóstico. Em 2013, foram desenvolvidos uns fármacos que foram caracterizados como inibidores eficazes do FATP1, as arilpiperazidinas. Este projecto tem como objectivo demonstrar o papel do FATP1 na sobrevivência e comportamento das células de cancro da mama, de forma a validar o seu uso como factor de prognóstico e alvo terapêutico. Para atingir este objectivo foram delineados 3 objectivos específicos: o primeiro e confirmar que o estrogénio e os ácidos gordos regulam a expressão de FATP1/SLC27A1 e que esta proteína e crucial para as células de carcinoma da mama; o segundo objectivo surgiu aquando da análise dos resultados obtidos no primeiro objectivo e consiste em esclarecer o papel do ERb na regulação de FATP1/SLC27A1, e o terceiro objectivo e testar a inibição de FATP1 recorrendo a exposição a arilpiperazidinas 5k e 12a na tentativa de delinear uma possível estratégia terapêutica. Os resultados de RQ-PCR e western blotting mostraram que os ácidos gordos (acido linoleico (C18:2)) e estradiol estimulam a expressão de FATP1/SLC27A1, especialmente nas MDA-MB-231 que possui níveis basais mais elevados de mRNA FATP1/SLC27A1 em comparação com MCF7. Curiosamente, observamos que o estradiol estimula a ligação do ER-b ao promotor do FATP1/SLC27A1. Isto levou-nos a investigar o papel do ER-b na regulação do FATP1/SLC27A1 utilizando um agonista do ER-b, o ERB-041 e um antagonista do ER-b, o PHTPP. Os resultados revelaram que o PHTPP afecta a viabilidade celular, a absorção de ácidos gordos e aumenta os níveis de FATP1 na membrana celular em ambas as linhas celular indicando que para alem do ER-a, o ER-b actua como um factor de pro-sobrevivência em células de carcinoma da mama e deveria ser investigado como eventual marcador de prognostico. Observamos igualmente que os ácidos gordos e o estradiol induzem a migração e a proliferação celular. Os resultados in vitro estão de acordo com dados de doentes que mostram uma maior expressão de FATP1/SLC27A1 em carcinomas da mama mais agressivos e invasivos. Por conseguinte, a inibição do FATP1 com as arilpiperazidinas interferiu com a absorção de ácidos gordos e com a proliferação celular validando a importância do FATP1 como um potencial alvo terapêutico em cancro da mama. O nosso estudo inicia um percurso de investigação que acreditamos que permitira eleger o FATP1 como um marcador de mau prognostico do cancro da mama e um potencial alvo terapêutico.
Autores principais:	Mendes, Cindy Alexandra Lopes
Assunto:	Cancro da mama Microambiente tumoral Metabolismo tumoral Ácidos gordos FATP1/SLC27A1 FATP1 Adaptação metabólica ER-b Arilpiperazidinas Teses de mestrado - 2018
Ano:	2018
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:	A neoplasia maligna da mama e a neoplasia mais frequente nas mulheres a nível mundial com cerca de 1.7 milhões de casos e 521,900 mortes em 2012, representando 25% de todos os casos de cancro e 15% de todas as mortes por cancro entre mulheres. Os países mais desenvolvidos são os que apresentam as maiores taxas de incidência enquanto que a mortalidade relativa e maior nos países menos desenvolvidos. A redução do uso de terapia de reposição hormonal na pós-menopausa e a participação em programas de rastreio através de mamografias baixaram as taxas de incidência nos países ocidentais, no entanto, em Portugal, estas taxas tem vindo a aumentar nos últimos anos. Entre as mulheres portuguesas o carcinoma da mama e a neoplasia maligna mais comum e a principal causa de morte por cancro, com 6088 novos casos estimados e 1570 mortes em 2012. Este aumento pode estar também relacionado com alterações nos padrões reprodutivos, obesidade e inactividade física. O cancro da mama e dividido em vários subtipos com características moleculares intrínsecas: luminal A, luminal B, sobre expressão de HER2 e basal. Os tipos luminal A e B são caracterizados pela expressão de receptores hormonais, enquanto que os restantes subtipos são menos propensos a expressar o receptor de estrogénio (ER) ou de progesterona (PgR), sendo que o basal não expressa ER, PgR e HER2 (tumores triplo negativos). A heterogeneidade biológica bem como a plasticidade dinâmica do microambiente tumoral são importantes desafios no estudo e o tratamento do carcinoma da mama. Exemplo disso, e a importância de conhecer o status do RE e HER2, uma vez que constituem indicadores de prognostico e alvos terapêuticos relevantes. A acção do estrogénio e mediada pela ligação a receptores de estrogénio (ER-α e/ou ER-β) que são expressos em vários tecidos. Actualmente, apenas o ER-α tem sido usado na clinica como marcador de prognóstico e alvo terapêutico devido a sua elevada expressão proteica em lesões mamárias malignas em comparação com o tecido normal. A administração de fármacos antagonistas de estrogénios, como o tamoxifen, e eficaz no tratamento de cancro da mama, no entanto, estes fármacos tem diversos efeitos secundários e apos tratamentos prolongados os tumores podem tornar-se resistentes. A doença oncológica e considerada mundialmente como um problema de saúde pública e a segunda maior causa de morte em termos globais. A acumulação de alterações genéticas e epigenéticas permite as células escaparem a rede de controlo que regula o equilíbrio homeostático entre a proliferação celular e morte celular, levando a uma proliferação anormal de células. Uma neoplasia e considerada maligna se as suas células tiverem adquirido independência mitogénica e a capacidade de invadir os tecidos adjacentes. Durante a carcinogénese, 6 propriedades celulares fundamentais são alteradas: aumento da sinalização proliferativa, elevado potencial replicativo, insensibilidade aos sinais de antimitogénese, capacidade de invasão tecidular e metastização, angiogénese sustentada e resistência a apoptose. Estas capacidades biológicas adquiridas durante esta transformação gradual e complexa são as chamadas hallmarks do cancro que foram recentemente revisitadas, emergindo 2 novas hallmarks, a reprogramação do metabolismo energético e evasão ao controlo imunitário. Para além das células tumorais, as células não malignas do microambiente tumoral, incluindo fibroblastos, adipócitos, células imunes e endoteliais são determinantes na biologia do cancro visto que actuam como uma rede funcional na qual factores solúveis e moléculas orgânicas são continuamente partilhados. Para cumprir os requisitos biossintéticos associados a proliferação, uma célula deve aumentar a importação de nutrientes que suportam a sobrevivência e alimentam o crescimento celular ocorrendo uma remodelação metabólica. Num nicho tumoral proliferativo, os ácidos gordos são essenciais visto que podem ser usados simultaneamente como combustível e como blocos de construção de forma a manter a renovação e divisão celular. A desmoplasia é relativamente frequente em carcinoma da mama, apesar de não ser característica exclusiva, e consiste numa alteração estromal caracterizada pela presença de estroma fibrótico que tem como principal componente celular os fibroblastos. Para além das células tumorais, os fibroblastos associados a cancro (CAFS) são a componente principal do microambiente tumoral e pensa-se que eles desempenhem um papel determinante no início e na progressão da doença. Conceptualmente, os adipócitos são os principais fornecedores de ácidos gordos, no entanto, o nosso grupo de investigação demonstrou, em modelos in vitro e in vivo, que os CAFs cooperam com células de cancro da mama ao produzirem e fornecerem ácidos gordos a estas. As células de carcinoma da mama expostas a meio condicionado por CAFs aumentavam a absorção de lípidos bem como a expressão de FATP1/SLC27A1 (FA transport protein 1), promovendo a transferência de ácidos gordos. FATP1 e uma proteína membranar responsável pela absorção de ácidos gordos de cadeia longa e muito longa. A regulação da síntese, absorção e degradação de ácidos gordos e essencial para sustentar a fisiologia celular. Assim, limitar a disponibilidade de ácidos gordos as células tumorais de forma a perturbar o crescimento tumoral e uma possível abordagem terapêutica que poderá usar o FATP1 como alvo. Considerando a transferência de ácidos gordos dos CAFs as células de carcinoma da mama, o FATP1 parece ser um candidato adequado para tratar o cancro da mama e um possível marcador de prognóstico. Em 2013, foram desenvolvidos uns fármacos que foram caracterizados como inibidores eficazes do FATP1, as arilpiperazidinas. Este projecto tem como objectivo demonstrar o papel do FATP1 na sobrevivência e comportamento das células de cancro da mama, de forma a validar o seu uso como factor de prognóstico e alvo terapêutico. Para atingir este objectivo foram delineados 3 objectivos específicos: o primeiro e confirmar que o estrogénio e os ácidos gordos regulam a expressão de FATP1/SLC27A1 e que esta proteína e crucial para as células de carcinoma da mama; o segundo objectivo surgiu aquando da análise dos resultados obtidos no primeiro objectivo e consiste em esclarecer o papel do ERb na regulação de FATP1/SLC27A1, e o terceiro objectivo e testar a inibição de FATP1 recorrendo a exposição a arilpiperazidinas 5k e 12a na tentativa de delinear uma possível estratégia terapêutica. Os resultados de RQ-PCR e western blotting mostraram que os ácidos gordos (acido linoleico (C18:2)) e estradiol estimulam a expressão de FATP1/SLC27A1, especialmente nas MDA-MB-231 que possui níveis basais mais elevados de mRNA FATP1/SLC27A1 em comparação com MCF7. Curiosamente, observamos que o estradiol estimula a ligação do ER-b ao promotor do FATP1/SLC27A1. Isto levou-nos a investigar o papel do ER-b na regulação do FATP1/SLC27A1 utilizando um agonista do ER-b, o ERB-041 e um antagonista do ER-b, o PHTPP. Os resultados revelaram que o PHTPP afecta a viabilidade celular, a absorção de ácidos gordos e aumenta os níveis de FATP1 na membrana celular em ambas as linhas celular indicando que para alem do ER-a, o ER-b actua como um factor de pro-sobrevivência em células de carcinoma da mama e deveria ser investigado como eventual marcador de prognostico. Observamos igualmente que os ácidos gordos e o estradiol induzem a migração e a proliferação celular. Os resultados in vitro estão de acordo com dados de doentes que mostram uma maior expressão de FATP1/SLC27A1 em carcinomas da mama mais agressivos e invasivos. Por conseguinte, a inibição do FATP1 com as arilpiperazidinas interferiu com a absorção de ácidos gordos e com a proliferação celular validando a importância do FATP1 como um potencial alvo terapêutico em cancro da mama. O nosso estudo inicia um percurso de investigação que acreditamos que permitira eleger o FATP1 como um marcador de mau prognostico do cancro da mama e um potencial alvo terapêutico.