Extracellular vesicles in colorectal cancer cells : the unconventional secretion of low molecular weight protein tyrosine phosphatase and action in human fibroblasts

Autor: Clerici, Stefano Piatto, 1991
Přispěvatelé: Ferreira, Carmen Veríssima, 1969, Batista, Patricia Xander, Santos, Aline Mara dos, Galembeck, Eduardo, Facchini, Gustavo, Universidade Estadual de Campinas. Instituto de Biologia, Programa de Pós-Graduação em Biologia Funcional e Molecular, UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
Popis: Orientador: Carmen Veríssima Ferreira Halder Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia Resumo: O câncer colorretal (CRC) foi o segundo tipo de neoplasia maligna que mais acometeu mulheres e o terceiro mais prevalente em homens em todo o mundo no ano de 2020. Quando detectado precocemente, o CRC tem bom prognóstico e a massa tumoral está localizada e contida no lúmen do cólon ou reto. Entretanto, em torno de 15-20% dos casos de CRC evoluem para metástases atingindo outros órgãos e reduzindo a eficiência dos esquemas terapêuticos e contribuindo para a baixa sobrevida dos pacientes. A progressão tumoral é um processo complexo e no contexto molecular, vários aspectos ainda precisam ser esclarecidos. A proteína tirosina fosfatase de baixo peso molecular (LMWPTP) tem participação no processo de metástase e resistência a quimioterápicos em diferentes tipos de tumores, tanto sólidos quanto hematopoiéticos. No contexto do CRC, a LMWPTP está associada com a evolução maligna da doença e com prognóstico menos favorável dos pacientes. Grupos de pesquisa têm-se voltado ao estudo da contribuição das vesículas extracelulares ("EVs" do inglês extracellular vesicles) no processo de educação tumoral uma vez que as EVs são importantes estruturas carreadoras de diversas biomoléculas. O presente trabalho teve como principal hipóteses que a LMWPTP é liberada via EVs de células de CRC para o meio extracelular e que essas EVs interagem com fibroblastos humanos de forma modulá-los. Os ensaios de caracterização mostraram que as EVs secretadas pelas células HCT116 e HT29 são do tipo small extracelular vesicles (sEVs) e que a concentração delas é significativamente maior na linhagem de células HT29, que apresenta maiores níveis proteicos de LMWPTP e da quinase Src em comparação com HCT116. Também se observou a liberação da LMWPTP por meio das sEVs provenientes da linhagem HT29. Em um segundo momento, observou-se que os fibroblastos humanos são capazes de internalizar as sEVs secretadas por ambas as células de CRC. Essas sEVs são capazes de ativar os fibroblastos humanos em fibroblastos associados ao tumor – CAFs (cancer-associated fibroblasts), representados por uma alta quantidade do marcador ?-smooth muscle actin (?-SMA). Em termos de função biológica, tanto as sEVS derivadas de HCT116 quanto de HT29 induziram capacidade migratória nos fibroblastos ativados por meio de um mecanismo de sinalização celular nos fibroblastos dependente de Rho (Ras homolog protein) e dos níveis de fosforilação da quinase de adesão focal - FAK (focal adhesion kinase) e da quinase Src. Em conclusão, os dados sugerem uma forma não convencional de liberação de LMWPTP via sEVs de células HT29 além de que, as sEVs secretadas por células de CRC são capazes de educar fibroblastos humanos de forma a ativá-los em CAFs lhes conferindo capacidade migratória Abstract: Colorectal cancer (CRC) was the second type of malignant neoplasm that most affected women and the third most prevalent in men worldwide in 2020. When early detected, CRC has a good prognosis, and the tumor mass is limited to the lumen of the colon or rectum. However, around 15-20% of CRC cases evolve to metastases spreading to other organs thus reducing the efficiency of therapeutic treatments contributing to a low survival rate for patients. Tumor progression is a complex process and in the molecular context, several aspects still need to be clarified. Low molecular weight protein tyrosine phosphatase (LMWPTP) participates in the metastasis process and resistance to chemotherapy in different types of tumors, including solid and hematopoietic. In the context of CRC, LMWPTP is associated with the malignant evolution of the disease and with a less favorable prognosis for patients. Research groups have focused on studying the contribution of extracellular vesicles ("EVs") in the process of tumor education, since EVs have come to be considered important carrier structures for several biomolecules. The main hypothesis of the present work is to evaluate whether LMWPTP is released via CRC-derived EVs and whether these released EVs can interact with human fibroblasts to modulate them. Through classical EVs characterization assays, it was observed that morphologically, in size and specific protein markers, that the EVs secreted by HCT116 and HT29 cells are small extracellular vesicles (sEVs) the concentration is significantly higher in the HT29 cell line that has higher protein levels of LMWPTP and Src kinase compared to HCT116. Furthermore, it was observed that HT29-derived sEVs have protein levels of LMWPTP. In a second moment, it was observed that human fibroblasts can internalize the sEVs secreted by both HCT116 and HT29 cells. HCT116-derived and HT29-derived sEVs can activate normal human fibroblasts into CAFs, represented by a high amount of the ?-SMA marker. In terms of biological function, both HCT116 and HT29-derived sEVS induced migratory capacity in activated fibroblasts in a molecular mechanism signaling dependent on Rho (Ras homolog protein), FAK (fokal adhesion kinase) and Src phosphorylation levels. In conclusion, the data suggested an unconventional way of LMWPTP secretion via HT29-derived sEVs in addition to that, the sEVs secreted by CRC cells can educate normal human fibroblasts to activate them in a state that confers migratory capacity Doutorado Bioquímica Doutor em Biologia Funcional e Molecular FAPESP 2018/03593-6 CNPQ 141454/2018-0
Databáze: OpenAIRE
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