Câncer de próstata e estresse oxidativo : análise da expressão e do potencial terapêutico da enzima sulfiredoxina

Autor: Caroline Nascimento Barquilha
Přispěvatelé: Felisbino, Sérgio Luis, 1971, Faria, Sabrina Thalita dos Reis, Fávaro, Wagner José, Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Biologia, Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Estrutural, UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
Rok vydání: 2019
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Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
Popis: Orientador: Sérgio Luís Felisbino Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: O câncer de próstata (CaP) é o segundo mais frequente e o segundo de maior taxa de mortalidade entre os homens. Apesar do avanço nas terapias contra o câncer, ainda é necessária a busca por novos alvos terapêuticos, especialmente para os estágios metastáticos do CaP que são resistentes aos tratamentos disponíveis. Considerando o importante papel das vias antioxidantes na carcinogênese e na sobrevivência das células tumorais, nossa hipótese era que genes envolvidos na regulação do estresse oxidativo seriam alvos potenciais. Assim, nosso objetivo foi identificar e validar, dentre os genes de vias antioxidantes, um alvo terapêutico para o CaP, bem como avaliar como diferentes fatores modulavam sua expressão gênica e proteica. Primeiramente, analisamos dados de transcriptoma (RNAseq) de tumores prostáticos de camundongos transgênicos Pb-Cre4;Ptenf/f em busca de genes diferencialmente expressos no CaP (up-regulados) e, dentre os genes relacionados ao estresse oxidativo, selecionamos o da enzima antioxidante sulfiredoxina (SRXN1) para validações funcionais. Pelo transcriptoma, observamos a superexpressão gênica de Srxn1 no CaP, a qual se refletiu na expressão proteica também aumentada desta enzima, observada por imunohistoquímica em cortes de tumores de próstata dos camundongos. Análises em banco de dados de CaP humanos já publicados também confirmaram a up-regulação de SRXN1, principalmente em pacientes de pior prognóstico, menor sobrevida livre de progressão/doença. Posteriormente, confirmamos a expressão aumentada da SRXN1 em nossas próprias amostras de tumores de próstata humana (tissue microarray), a qual também estava associada aos pacientes com pior prognóstico e menor sobrevida. Ainda, realizamos ensaios in vitro para analisar o padrão de expressão de SRXN1 em linhagens celulares de próstata normal (RWPE-1 e PNT-2) e cancerosas (LNCaP e PC-3), bem como o silenciamento do RNAm para SRXN1 nas células tumorais LNCaP. Também expusemos as células prostáticas à testosterona, flutamida, fibronectina e H2O2 para melhor compreender a modulação da expressão proteica e gênica de SRXN1 no CaP. As análises in vitro demonstraram que as linhagens celulares de CaP expressam mais SRXN1 do que as normais e que a inibição do RNAm para SRXN1 diminui a viabilidade das células tumorais. Foi observado que a expressão proteica e gênica dessa enzima são diferencialmente moduladas por testosterona, flutamida, fibronectina e H2O2 nas linhagens de células prostáticas, as quais possuem diferentes mecanismos de resposta ao estresse oxidativo e metabolismos distintos. Assim, nosso trabalho aponta a enzima SRXN1 como um potencial alvo terapêutico para o CaP metastático. Dentro do contexto da medicina de precisão, nossos resultados sugerem que o uso de inibidores seletivos para SRXN1 pode ser uma estratégia efetiva para o tratamento adjuvante do subgrupo de pacientes com CaP que tem superexpressão dessa enzima. Ainda é necessário um melhor entendimento sobre como a expressão de SRXN1 é regulada nas diferentes fases de progressão do CaP para o desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas a partir do uso de inibidores para SRXN1 Abstract: Prostate cancer (PCa) is the second most frequent and the second highest rate of mortality among men. Despite the advances in cancer therapies, it is still necessary to search for new therapeutic targets, especially for the metastatic stages of PCa that are resistant to the available treatments. Considering the important role of antioxidant pathways in the carcinogenesis and survival of tumor cells, our hypothesis was that oxidative stress-related genes would be potential targets. Thus, our aim was to identify and validate, among the genes of antioxidant pathways, a therapeutic target for PCa, as well to evaluate how different factors modulate its gene and protein expression. First, we analyzed transcriptome data (RNAseq) from prostatic tumors of transgenic Pb-Cre4;Ptenf/f mice in search of genes differentially expressed in PCa (up-regulation) and, among the genes related to oxidative stress, we selected the sulfiredoxin enzyme (SRXN1) gene for functional validations. By the transcriptome, we observed a gene overexpression of SRXN1 in PCa, which was reflected in the also increased protein expression of this enzyme, observed by immunohistochemistry in slices of prostate tumors from mice. Analyses in previously published human PCa database also confirmed the up-regulation of SRXN1, mainly in patients with worst prognosis, and lower disease/progression-free survival curve . Subsequently, we confirmed the increased expression of SRXN1 in our own samples of human prostate tumors (tissue microarray), which were associated with patients with poor prognosis and lower survival rates. We also performed in vitro assays to analyze the SRXN1 expression pattern in normal (RWPE-1 and PNT-2) and cancerous (LNCaP and PC-3) prostate cell lines, as well the silencing of the mRNA to SRXN1 in LNCaP tumor cells. In addition, we exposed the prostate cells to testosterone, flutamide, fibronectin and H2O2 to better understand the modulation of SRXN1 protein and gene expression in PCa. In vitro analyses showed that PCa cell lines express more SRXN1 than normals and the inhibition of the mRNA to SRXN1 decreases the viability of tumor cells. Furthermore, it was observed that protein and gene expression of this enzyme is differentially modulated by testosterone, flutamide, fibronectin and H2O2 in prostatic cell lines, which have different mechanisms of stress response and different metabolisms. Thus, our work points the SRXN1 enzyme as a potential therapeutic target for metastatic PCa. Within the context of the precision medicine, our results suggest that the use of selective inhibitors for SRXN1 may be an effective strategy to adjuvant treatment of the subset of patients with PCa that has overexpression of this enzyme. It is still necessary a better understanding of how SRXN1 expression is regulated in the different phases of PCa progression to the development of new therapeutic approaches using inhibitors to SRXN1 Mestrado Biologia Celular Mestra em Biologia Celular e Estrutural CAPES CNPQ 132849/2017-8 FAPESP 2016/25945-6
Databáze: OpenAIRE
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