Efeitos iniciais da superexpressão de SOX2 sobre queratina-19 e integrina α2β1 em células MCF-7: análise morfológica e molecular de transição fenotípica
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Dissertação de mestrado
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Felipe Henrique de Souza Silva
Bárbara Andrade de Carvalho
Bárbara Andrade de Carvalho
Resumo
O câncer de mama é uma doença heterogênea, altamente incidente e fatal, cuja principal causa de morte é a metástase. Apesar de eficiente quando conduzido em estágios iniciais, o tratamento contra o câncer de mama nem sempre é eficaz, observando-se muitos casos de recidiva ou mesmo resistência à quimioterapia. Um motivo para isso é a heterogeneidade da doença, que dificulta uma terapia universal, e faz necessário um maior entendimento do comportamento das lesões. O câncer de mama se distingue em quatro principais subtipos, com diferentes níveis de agressividade; sendo os subtipos luminais A e B menos agressivos e os tipos HER2+ e triplo-negativo os mais agressivos. Frente a isso, estudar mecanismos de promoção e progressão do câncer de mama pode fornecer insights para a compreensão de mudanças genéticas e morfológicas que a célula tumoral enfrenta para se tornar tão heterogênea no processo de oncogênese in vivo. Assim, esse trabalho buscou compreender o envolvimento do fator de transcrição SOX2, regulador de vias de sinalização de pluripotência, diferenciação e apoptose em um modelo de superexpressão dessa proteína em linhagem imortalizada de células MCF-7, modelo de estudo do subtipo luminal A in vitro. Análise de imagens de microscopia confocal demonstram que a superexpressão de SOX2 induziu mudanças morfológicas, como razão de aspecto, circularidade e arredondamento. Essas células, que tradicionalmente têm fenótipo epitelial, passaram a ter morfologia fusiforme, apresentando perda de diferenciação e contato célula-célula, acompanhada de diminuição nos níveis de citoqueratina 19 e F-actina, proteínas do citoesqueleto, que foram mensuradas por citometria de fluxo e microscopia confocal. Além disso, observou-se aumento nos níveis de integrina β1. Essas mudanças não são sincronizadas, de forma que ocorre um aumento de integrina β1 anterior à perda de citoqueratina 19 e F-actina, levando a especular que a célula MCF-7 superexpressando SOX2 torna-se dedicada em aderir-se e formar protusões a fim de se movimentar, para então iniciar um processo de mudanças no citoesqueleto que fornecerá maleabilidade e plasticidade para que trafegue pela matriz extracelular. Esse trabalho conclui que a superexpressão de SOX2 causa mudanças morfológicas e moleculares compatíveis com menor diferenciação celular, o que pode servir de base para novos estudos direcionados às vias oncogênese ativadas pela superexpressão de SOX2 em células MCF-7.
Abstract
Breast cancer is a heterogeneous disease, highly incident and lethal worldwide. The main cause for death related to mammary neoplasia is the progression of the lesion, which leads to metastasis. Although being efficient when conducted in early stages, the treatment against breast cancer is not always successful, as many cases of re-incidence and resistance against chemotherapy are registered. One of the reasons for this is the plurality of cases between patients, and the difficulty on finding a universal therapy. There are four main molecular subtypes of breast cancer, which are differently aggressive between each other; the subtypes luminal A and B, the least aggressive; the HER2+ subtype; and the triple negative, the most aggressive. In light of this, investigating initial mechanisms of breast cancer formation might reveal insights to the comprehension of genetical and morphological changes faced by tumoral cells in the oncogenic process in vivo. In this sense, this work aimed to comprehend the functioning of the transcription factor SOX2, a regulator of pluripotency, differentiation, apoptosis and pro-tumoral signaling pathways in a model of transfection and overexpression of SOX2 in MCF-7 cell line, which is a model of study for the luminal A molecular subtype. It was observed that early molecular and morphological changes occurred in a time span of 24h. These cells, that traditionally present epithelial phenotype underwent changes towards a fusiform morphology, presenting loss of differentiation and decrease on cytokeratin 19 and F-actin levels, cytoskeletal proteins. Besides this, the well-studied promoter of metastasis and integrin β1 presented higher levels in cells overexpressing SOX2. However, these molecular changes are not evenly paced, as integrins levels increases before the decrease of cytokeratin and actin. This leads to the suggestion that SOX2-overexpressing MCF-7 cells commit earlier to adhesion and protrusion formation, in order to acquire mobility, to then initiate the process of cytoskeletal changes that will lead to increased plasticity and malleability, necessary for matrix traffic. This work concludes that overexpression of SOX2 reduces keratin 19 and F-actin levels, anteceded by increase on integrin β1 levels, changes that are compatible with characteristics of increased aggressiveness and lesser differentiation, which could serve as platform for new studies directed to oncogenesis of MCF-7 cells.
Assunto
Patologia, Neoplasias da Mama, Fatores de Transcrição SOXB2, Queratina-19, Integrina alfa2beta1, Células MCF-7
Palavras-chave
Câncer de mama, SOX2, Queratina-19, Integrina α2β1, MCF-7, Transição fenotípica
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