Associação de Alantolactona ou inibidores de p38MAPK com Cisplatina como uma estratégia para atingir a população de células tronco tumorais em câncer de mama triplo-negativo
| Ano de defesa: | 2025 |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5155/tde-09092025-150759/ |
Resumo: | ANTECEDENTES: O câncer de mama triplo-negativo (TNBC) é um subtipo agressivo de câncer de mama caracterizado pela ausência de receptores de estrogênio, progesterona e HER2. Ele possui opções de tratamento limitadas e tende a crescer e se espalhar mais rapidamente do que os outros subtipos de câncer de mama. Notavelmente, sua alta taxa de recorrência e resistência às terapias padrão podem estar associadas a uma pequena, mas altamente dinâmica subpopulação de células conhecidas como células-tronco tumorais (CSCs), que possuem a capacidade de se autorrenovar e iniciar tumores com alta frequência. A proteína da membrana celular Cripto-1 (CR1) é uma proteína embrionária ligada a GPI com competências cruciais de pluripotência, que reaparece em diferentes tipos de carcinomas humanos, especialmente nos TNBCs, para manter a população de CSCs. Embora o CR1 pareça ser um candidato promissor a ser negativamente regulado durante a progressão do TNBC, há uma imagem incompleta dos fatores que podem abrogar as funções do CR1. Estudos anteriores demonstraram que a Alantolactona (ALT) interrompe a interação do CR1 com o receptor de Activina tipo 2A (ACVR2A), que é essencial para a sinalização do CR1 por meio de sua via canônica. Outros estudos mostraram que a ativação da quinase ativada por mitógeno p38 (MAPK) regula a expressão do principal ligante do CR1, Nodal, durante a embriogênese inicial e é necessária para a especificação de cardiomiócitos murinos a partir de células-tronco embrionárias. OBJETIVOS: Sabendo da importância do CR1 e p38MAPK em manter a população de CSCs e considerando a necessidade de melhorar a resposta de pacientes com TNBC às terapias padrão, investigamos neste trabalho os efeitos do tratamento com ALT e da inibição de p38MAPK em linhagens celulares de TNBC resistentes à Cisplatina (CIS). MÉTODOS: Para isso, as células do subtipo mesenquimal de TNBC (M-TNBC) MDA-MB-231, BT549 e Hs578-T foram tratadas com diferentes concentrações de CIS isoladamente ou em combinação com ALT, assim como foram pré-tratadas e co-tratadas com os inibidores de p38MAPK PD169316 ou PH797804 isoladamente ou em combinação com CIS. A viabilidade celular foi medida em todos os tratamentos através do ensaio MTT, e o perfil do ciclo celular foi avaliado por coloração com iodeto de propídio. Outros parâmetros, como os níveis de transcrição de CRIPTO-1 e outro marcador pluripotência, OCT4, foram avaliados por RT-qPCR, e os níveis de superfície do CR1 foram analisados por citometria de fluxo. Além disso, as mesmas condições testadas nas linhagens celulares foram utilizadas para tratar organóides tumorais derivados de pacientes (PDTOs), para verificar se efeitos semelhantes seriam observados em estruturas celulares tridimensionais (3D) que imitam um tumor real de TNBC. Para avaliar os efeitos do tratamento nos PDTOs, a viabilidade foi medida pelo ensaio CellTiter Glo 3D, e seu tamanho foi medido usando o software Image J. RESULTADOS: Os resultados demonstram que o pré-tratamento ou co-tratamento de ALT com CIS não foi capaz de diminuir a atividade metabólica das linhagens celulares testadas. O co-tratamento de linhagens celulares de TNBC com altas doses de PH787904 e CIS conseguiu reduzir significativamente a viabilidade das células MDA-MB-231 quando comparado ao monotratamento com CIS. Um resultado semelhante foi observado em células MDA-MB-231 pré-tratadas com PD169316 por 24 horas antes do tratamento com CIS. O tratamento com inibidores de p38MAPK, seja PH787904 ou PD169316, também levou a uma downregulação dos níveis de RNA de CRIPTO-1 e OCT4, e a uma redução dos níveis de proteína CR1, o que pode explicar por que o CIS foi mais eficaz em combinação do que isoladamente. No entanto, essa redução da viabilidade não foi significativa em PDOs pré-tratados com PD169316 quando comparados ao monotratamento com CIS. Esses resultados sugerem que, ao inibir p38MAPK, é possível aumentar a resposta das células de TNBC ao agente quimioterápico convencional CIS, diminuindo a população de CSCs mantida pelo CR1. Investigações adicionais são necessárias para confirmar esses resultados, como o perfil molecular de outros marcadores de CSC que atuam com o CR1, como OCT4 |
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Associação de Alantolactona ou inibidores de p38MAPK com Cisplatina como uma estratégia para atingir a população de células tronco tumorais em câncer de mama triplo-negativoAssociation of Alantolactone or p38MAPK inhibitors with Cisplatin as a strategy to tackle the cancer stem cell population of triple-negative breast cancerCélulas-tronco neoplásicasMembrane proteinsNeoplasias de mama triplo negativasNeoplastic stem cellsProtein kinases p38 mitogen-activatedProteínas de membranaProteínas quinases p38 ativadas por mitógenoTriple negative breast neoplasmsANTECEDENTES: O câncer de mama triplo-negativo (TNBC) é um subtipo agressivo de câncer de mama caracterizado pela ausência de receptores de estrogênio, progesterona e HER2. Ele possui opções de tratamento limitadas e tende a crescer e se espalhar mais rapidamente do que os outros subtipos de câncer de mama. Notavelmente, sua alta taxa de recorrência e resistência às terapias padrão podem estar associadas a uma pequena, mas altamente dinâmica subpopulação de células conhecidas como células-tronco tumorais (CSCs), que possuem a capacidade de se autorrenovar e iniciar tumores com alta frequência. A proteína da membrana celular Cripto-1 (CR1) é uma proteína embrionária ligada a GPI com competências cruciais de pluripotência, que reaparece em diferentes tipos de carcinomas humanos, especialmente nos TNBCs, para manter a população de CSCs. Embora o CR1 pareça ser um candidato promissor a ser negativamente regulado durante a progressão do TNBC, há uma imagem incompleta dos fatores que podem abrogar as funções do CR1. Estudos anteriores demonstraram que a Alantolactona (ALT) interrompe a interação do CR1 com o receptor de Activina tipo 2A (ACVR2A), que é essencial para a sinalização do CR1 por meio de sua via canônica. Outros estudos mostraram que a ativação da quinase ativada por mitógeno p38 (MAPK) regula a expressão do principal ligante do CR1, Nodal, durante a embriogênese inicial e é necessária para a especificação de cardiomiócitos murinos a partir de células-tronco embrionárias. OBJETIVOS: Sabendo da importância do CR1 e p38MAPK em manter a população de CSCs e considerando a necessidade de melhorar a resposta de pacientes com TNBC às terapias padrão, investigamos neste trabalho os efeitos do tratamento com ALT e da inibição de p38MAPK em linhagens celulares de TNBC resistentes à Cisplatina (CIS). MÉTODOS: Para isso, as células do subtipo mesenquimal de TNBC (M-TNBC) MDA-MB-231, BT549 e Hs578-T foram tratadas com diferentes concentrações de CIS isoladamente ou em combinação com ALT, assim como foram pré-tratadas e co-tratadas com os inibidores de p38MAPK PD169316 ou PH797804 isoladamente ou em combinação com CIS. A viabilidade celular foi medida em todos os tratamentos através do ensaio MTT, e o perfil do ciclo celular foi avaliado por coloração com iodeto de propídio. Outros parâmetros, como os níveis de transcrição de CRIPTO-1 e outro marcador pluripotência, OCT4, foram avaliados por RT-qPCR, e os níveis de superfície do CR1 foram analisados por citometria de fluxo. Além disso, as mesmas condições testadas nas linhagens celulares foram utilizadas para tratar organóides tumorais derivados de pacientes (PDTOs), para verificar se efeitos semelhantes seriam observados em estruturas celulares tridimensionais (3D) que imitam um tumor real de TNBC. Para avaliar os efeitos do tratamento nos PDTOs, a viabilidade foi medida pelo ensaio CellTiter Glo 3D, e seu tamanho foi medido usando o software Image J. RESULTADOS: Os resultados demonstram que o pré-tratamento ou co-tratamento de ALT com CIS não foi capaz de diminuir a atividade metabólica das linhagens celulares testadas. O co-tratamento de linhagens celulares de TNBC com altas doses de PH787904 e CIS conseguiu reduzir significativamente a viabilidade das células MDA-MB-231 quando comparado ao monotratamento com CIS. Um resultado semelhante foi observado em células MDA-MB-231 pré-tratadas com PD169316 por 24 horas antes do tratamento com CIS. O tratamento com inibidores de p38MAPK, seja PH787904 ou PD169316, também levou a uma downregulação dos níveis de RNA de CRIPTO-1 e OCT4, e a uma redução dos níveis de proteína CR1, o que pode explicar por que o CIS foi mais eficaz em combinação do que isoladamente. No entanto, essa redução da viabilidade não foi significativa em PDOs pré-tratados com PD169316 quando comparados ao monotratamento com CIS. Esses resultados sugerem que, ao inibir p38MAPK, é possível aumentar a resposta das células de TNBC ao agente quimioterápico convencional CIS, diminuindo a população de CSCs mantida pelo CR1. Investigações adicionais são necessárias para confirmar esses resultados, como o perfil molecular de outros marcadores de CSC que atuam com o CR1, como OCT4BACKGROUND:Triple-negative breast cancer (TNBC) is an aggressive subtype of breast cancer characterized by the absence of estrogen, progesterone and HER2 receptors. It has limited options of treatment and tends to grow and spread more quickly than the other breast cancer subtypes. Notably, its high rate of recurrence and resistance to standard therapies can be associated to a small, yet highly dynamic subpopulation of cells known as cancer stem cells (CSCs), which possesses the ability to self-renew and initiate tumors at a high frequency. The cell-membrane protein Cripto-1 (CR1) is a GPI-linked embryonic protein with crucial pluripotency competences, that reappears in different types of human carcinomas, especially TNBCs, to maintain their CSCs population. Although CR1 seems a promising candidate to be negatively regulated during TNBC progression, there is an incomplete picture of the factors that might abrogate CR1 functions. Previous studies have shown that Alantolactone (ALT) disrupts CR1 and Activin receptor type-2A (ACVR2A) interaction, which is essential to CR1 signaling through its canonical pathway. Other studies have shown that activation of p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) regulates the expression of the main CR1 ligand, Nodal, during early embryogenesis and is necessary for the specification of mouse cardiomyocytes from embryonic stem cells. AIMS: Knowing the importance of CR1 and p38MAPK in sustaining CSC population and considering the need of improving TNBC patient response to standard therapies, we investigated in this work the effects of ALT treatment and p38MAPK inhibition in Cisplatin (CIS)-resistant TNBC cell lines. METHODS: For this, MDA-MB-231, BT549 and Hs578-T mesenchymal (M)-TNBC cells were treated with different concentrations of CIS alone or in combination with ALT, as well as pre and co-treated with the p38MAPK inhibitors PD169316 or PH797804 isolated or in combination with CIS. Cell viability was measured in all treatments through MTT assay and cell cycle profile was assessed by propidium iodide staining. Other parameters, such as the transcription levels of CRIPTO-1 and other pluripotent marker, OCT4, were assessed by RT-qPCR, and CR1 surface levels were analyzed by Flow cytometry. Furthermore, the same conditions tested in the cell lines were used to treat patient-derived tumor organoids (PDTOs), to verify whether similar effects would be observed in three-dimensional (3D) cell structures mimicking a real TNBC tumor. To assess the treatment effects in PDTOs, their viability was measured by CellTiter Glo 3D assay, and their size was measured using the Image J software. RESULTS: The results demonstrate that pre- or co-treatment of ALT with CIS was not able to decrease metabolic activity of the cell lines tested. Co-treatment of TNBC cell lines with high doses of PH787904 and CIS was able to significantly reduce the viability of MDA-MB-231 cells when compared to CIS monotreatment. A similar result was seen in MDA-MB-231 cells pre-treated with PD169316 for 24 h before treated with CIS. Treatment with either PH787904 or PD169316 p38MAPK inhibitors also led to a downregulation of CRIPTO-1 and OCT4 RNA levels, and a reduction of CR1 protein levels, what may explain why CIS was more effective in combination than alone. This viability reduction, however, was not significant in PDOs pre-treated with PD169316 when compared to CIS monotreatment. These results suggest that, by inhibiting p38MAPK, it is possible to increase the response of TNBC cells to the conventional chemotherapy agent CIS by diminishing CSCs population maintained by CR1. Further investigations are needed to confirm these results, such as the molecular profile of other CSC markers working with CR1, such as OCT4Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPAmaral, Robson Luis Ferraz doRangel, Maria Cristina RodriguesLomba, Ana Luíza Oliveira2025-02-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5155/tde-09092025-150759/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-09-10T18:07:05Zoai:teses.usp.br:tde-09092025-150759Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-09-10T18:07:05Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Associação de Alantolactona ou inibidores de p38MAPK com Cisplatina como uma estratégia para atingir a população de células tronco tumorais em câncer de mama triplo-negativo Lomba, Ana Luíza Oliveira Células-tronco neoplásicas Membrane proteins Neoplasias de mama triplo negativas Neoplastic stem cells Protein kinases p38 mitogen-activated Proteínas de membrana Proteínas quinases p38 ativadas por mitógeno Triple negative breast neoplasms |
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ANTECEDENTES: O câncer de mama triplo-negativo (TNBC) é um subtipo agressivo de câncer de mama caracterizado pela ausência de receptores de estrogênio, progesterona e HER2. Ele possui opções de tratamento limitadas e tende a crescer e se espalhar mais rapidamente do que os outros subtipos de câncer de mama. Notavelmente, sua alta taxa de recorrência e resistência às terapias padrão podem estar associadas a uma pequena, mas altamente dinâmica subpopulação de células conhecidas como células-tronco tumorais (CSCs), que possuem a capacidade de se autorrenovar e iniciar tumores com alta frequência. A proteína da membrana celular Cripto-1 (CR1) é uma proteína embrionária ligada a GPI com competências cruciais de pluripotência, que reaparece em diferentes tipos de carcinomas humanos, especialmente nos TNBCs, para manter a população de CSCs. Embora o CR1 pareça ser um candidato promissor a ser negativamente regulado durante a progressão do TNBC, há uma imagem incompleta dos fatores que podem abrogar as funções do CR1. Estudos anteriores demonstraram que a Alantolactona (ALT) interrompe a interação do CR1 com o receptor de Activina tipo 2A (ACVR2A), que é essencial para a sinalização do CR1 por meio de sua via canônica. Outros estudos mostraram que a ativação da quinase ativada por mitógeno p38 (MAPK) regula a expressão do principal ligante do CR1, Nodal, durante a embriogênese inicial e é necessária para a especificação de cardiomiócitos murinos a partir de células-tronco embrionárias. OBJETIVOS: Sabendo da importância do CR1 e p38MAPK em manter a população de CSCs e considerando a necessidade de melhorar a resposta de pacientes com TNBC às terapias padrão, investigamos neste trabalho os efeitos do tratamento com ALT e da inibição de p38MAPK em linhagens celulares de TNBC resistentes à Cisplatina (CIS). MÉTODOS: Para isso, as células do subtipo mesenquimal de TNBC (M-TNBC) MDA-MB-231, BT549 e Hs578-T foram tratadas com diferentes concentrações de CIS isoladamente ou em combinação com ALT, assim como foram pré-tratadas e co-tratadas com os inibidores de p38MAPK PD169316 ou PH797804 isoladamente ou em combinação com CIS. A viabilidade celular foi medida em todos os tratamentos através do ensaio MTT, e o perfil do ciclo celular foi avaliado por coloração com iodeto de propídio. Outros parâmetros, como os níveis de transcrição de CRIPTO-1 e outro marcador pluripotência, OCT4, foram avaliados por RT-qPCR, e os níveis de superfície do CR1 foram analisados por citometria de fluxo. Além disso, as mesmas condições testadas nas linhagens celulares foram utilizadas para tratar organóides tumorais derivados de pacientes (PDTOs), para verificar se efeitos semelhantes seriam observados em estruturas celulares tridimensionais (3D) que imitam um tumor real de TNBC. Para avaliar os efeitos do tratamento nos PDTOs, a viabilidade foi medida pelo ensaio CellTiter Glo 3D, e seu tamanho foi medido usando o software Image J. RESULTADOS: Os resultados demonstram que o pré-tratamento ou co-tratamento de ALT com CIS não foi capaz de diminuir a atividade metabólica das linhagens celulares testadas. O co-tratamento de linhagens celulares de TNBC com altas doses de PH787904 e CIS conseguiu reduzir significativamente a viabilidade das células MDA-MB-231 quando comparado ao monotratamento com CIS. Um resultado semelhante foi observado em células MDA-MB-231 pré-tratadas com PD169316 por 24 horas antes do tratamento com CIS. O tratamento com inibidores de p38MAPK, seja PH787904 ou PD169316, também levou a uma downregulação dos níveis de RNA de CRIPTO-1 e OCT4, e a uma redução dos níveis de proteína CR1, o que pode explicar por que o CIS foi mais eficaz em combinação do que isoladamente. No entanto, essa redução da viabilidade não foi significativa em PDOs pré-tratados com PD169316 quando comparados ao monotratamento com CIS. Esses resultados sugerem que, ao inibir p38MAPK, é possível aumentar a resposta das células de TNBC ao agente quimioterápico convencional CIS, diminuindo a população de CSCs mantida pelo CR1. Investigações adicionais são necessárias para confirmar esses resultados, como o perfil molecular de outros marcadores de CSC que atuam com o CR1, como OCT4 |
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