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Type: Tese
Title: Avaliação da participação de grânulos de estresse na resposta a agentes antineoplásicos em linhagens celulares de tumores cerebrais
Authors: Fabrício de Almeida Souza Vilas Boas
First Advisor: Lucíola da Silva Barcelos
First Referee: Marilene Hohmuth Lopes
Second Referee: Silvio Marques Zanata
Third Referee: Viviane Alves Gouveia
metadata.dc.contributor.referee4: Luciene Bruno Vieira
Abstract: Os gliomas malignos são um dos mais letais tumores cerebrais. Possuem alta recorrência, são refratários à maior parte dos tratamentos-padrão e, mesmo com cuidados intensivos, o paciente geralmente evolui a óbito em 15 meses. O tratamento-padrão atual consiste em cirurgia, seguida de radioterapia e administração de agentes antineoplásicos. Devido à frequente quimiorresistência, entretanto, é imprescindível a busca por novos alvos terapêuticos, com o objetivo de maximizar os efeitos dos tratamentos sem, contudo, prejudicar o paciente. Quando a célula é exposta a condições hostis (como, por exemplo, hipóxia, escassez de nutrientes, e drogas), ocorre o bloqueio da síntese proteica geral. Alguns dos mRNAs não traduzidos, então, ligam-se a proteínas específicas para formar Grânulos de Estresse (SGs), os quais estão envolvidos na regulação da tradução de mRNAs específicos. Interferir no processo de formação de SGs, portanto, pode ser uma estratégia efetiva de se sensibilizar células de gliomas. Dessa maneira, o objetivo deste estudo foi avaliar a participação de SGs na resistência de células de glioma [linhagens C6 (glioma de rato) e U87MG (glioblastoma humano)] a agentes antineoplásicos. Para isso, utilizamos duas abordagens. A primeira foi o uso de um plasmídeo contendo o dominante negativo para a subunidade alfa do fator de iniciação eucariótico 2 (eIF2αDN) como forma de reduzir a fosforilação de eIF2α, que é um dos principais sinalizadores de estresse celular e ativador da formação dos SGs. A segunda abordagem foi o silenciamento, por RNA de interferência, do gene da proteína G3BP1, um dos principais componentes nucleadores dos SGs. Demonstramos que as drogas Bortezomibe, Cisplatina e Etoposídeo estimulam a fosforilação de eIF2α e induzem a formação de SGs em ambas as linhagens celulares de gliomas. Além disso, ao utilizar o plasmídeo contendo eIF2αDN, a fosforilação de eIF2α foi reduzida em cerca de 30% e a capacidade das células de formar SGs foi significativamente reduzida após exposição aos agentes antineoplásicos. Isso foi associado à maior redução da viabilidade celular e à indução de morte por apoptose. A outra abordagem, utilizando siRNA para a proteína nucleadora G3BP1, foi capaz de reduzir a expressão dessa proteína em cerca de 50% e a capacidade das células da linhagem humana de formar SGs foi também significativamente reduzida. Isso foi associado à maior redução na viabilidade das células a um de três siRNA testados. Os nossos dados sugerem que os Grânulos de Estresse (SGs) possuem um importante papel na resistência de células de tumores cerebrais a agentes antineoplásicos
Abstract: Malignant gliomas are one of the most lethal types of brain tumors. Even after surgical resection, have high risk of recurrence, are refractory to most known treatments and, even after intensive care, the patient usually dies within 12 to 15 months. Standard treatment consists of surgery, followed by radiation therapy and chemotherapy with antineoplastic agents. Due to frequent chemoresistance, the study of new therapeutic targets is paramount in order to maximize the effects of treatments without harming the patient. When the cells are exposed to hostile conditions (i.e., hypoxia, lack of nutrients and drugs), the translation of messenger RNA (mRNA) is stopped. The polyssome-free untranslated mRNA will then bind to specific proteins to assemble stress granules (SG) which are involved in regulating the translation of specific mRNA. Interfering with SG formation process, therefore, may be an effective strategy to sensitize glioma cells. Thus, the aim of this study was to evaluate the role of SG in glioma cell resistance [cell lines C6 (rat glioma) and U87MG (human glioblastoma)] to antineoplastic agents. For this, we used two approaches. The first one was the use of a plasmid containing a dominant negative form of the alpha subunit of eukaryotic initiation factor 2 (eIF2αDN), in order to reduce eIF2α phosphorylation levels, which is one of the main sensors of cell stress and subsequent activation of the assembly of SG. The second approach was the use of the RNA interference technique for silencing the G3BP1 expression, a major component of SG. We demonstrated that Bortezomibe, Cisplatin and Etoposide stimulate phosphorylation eIF2α and induce the formation of SG in both glioma cell lines. Furthermore, by using the plasmid containing eIF2αDN, eIF2α phosphorylation was reduced by about 30% and the ability of cells to form SG was significantly reduced following exposure to the anticancer agents. This was associated with greater reduction in cell viability and induction of apoptosis. The approach using siRNA to impairing G3BP1 expression was able to reduce the the protein levels by about 50% and the ability of U87MG cells of forming SG was also significantly reduced. This was associated with greater reduction in cell viability of cells exposed to at least one of three siRNA tested. Our data suggest that stress granules play an important role in the resistance of brain tumor cells to antineoplastic agents.
Subject: Biologia Celular
Glioma
Quimioterapia
Fator de Iniciação 2 em Eucariotos
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLOGICAS
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular
Rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/33821
Issue Date: 27-Nov-2015
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