Modulação de PrPC e seu impacto no processamento e tráfego de CD44 em células-tronco de glioblastoma
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Tese |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42134/tde-16102025-144759/ |
Resumo: | O glioblastoma (GBM) permanece como um dos desafios da neuro-oncologia, representando a forma mais agressiva de tumor cerebral em adultos,com uma sobrevida média limitada a 12 a 24 meses. Sua elevada heterogeneidade celular e molecular é sustentada por uma subpopulação crítica de células-tronco de glioblastoma (CTGs), responsáveis pela manutenção tumoral, proliferação descontrolada e capacidade invasiva. O estudo aprofundado dessas células revela a importância de investigar não apenas as proteínas envolvidas em seus processos tumorais, mas também os mecanismos de modulação do processamento e tráfego protéico. Dentre os principais reguladores identificados, a proteína prion celular (PrPC) emerge como um elemento chave. Esta glicoproteína, ancorada à membrana plasmática em microdomínios especializados chamados lipid rafts, atua como uma plataforma de sinalização essencial para as CTGs. Particularmente relevante é sua interação com a glicoproteína CD44, um marcador de stemness superexpresso nessas células crucial para seus processos migratórios e invasivos. Para elucidar esta relação, empregamos uma abordagem metodológica abrangente. Ensaios de dot blot, pull-down e co-imunoprecipitação confirmaram a interação física entre PrPC e CD44 tanto in vitro quanto em modelos celulares. Análises de imunofluorescência, complementadas por qPCR e Western blotting, revelaram padrões diferenciais de expressão e localização subcelular de CD44 em linhagens com expressão variável de PrPC. Experimentos de internalização mediada por cobre e inibição da degradação proteica forneceram insights sobre os mecanismos de tráfego e estabilidade dessas proteínas, enquanto análises de transcriptoma e dados de proteômica de bancos públicos validaram nossos achados experimentais. Nossos resultados revelaram um papel inédito de PrPC na regulação da CD44: (1) a confirmação da interação física entre as proteínas; (2) a modulação recíproca de suas expressões; (3) a influência de PrPC na regulação de marcadores endocíticos-chave (EEA1, CD71, LAMP1 e RAB11); e (4) o acúmulo intracelular atípico de CD44 na ausência de PrPC, sugerindo comprometimento das vias de reciclagem e degradação. Estes achados posicionam PrPC como um regulador central do destino celular de CD44 em CTGs. Em conjunto, nossos resultados estabelecem PrPC como um regulador central do destino celular de CD44 em CTGs, revelando um novo eixo molecular crítico na patogênese do GBM. Esta descoberta não apenas aprofunda nossa compreensão dos mecanismos que governam as propriedades das células-tronco tumorais, mas também identifica alvos terapêuticos promissores. A interrupção específica da via PrPC-CD44 surge como uma estratégia inovadora com potencial para superar a resistência terapêutica e prevenir a recorrência tumoral, abrindo novas perspectivas para o desenvolvimento de tratamentos mais eficazes contra este câncer cerebral devastador. |
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Modulação de PrPC e seu impacto no processamento e tráfego de CD44 em células-tronco de glioblastomaModulation of PrPC and its impact on CD44 processing and trafficking in glioblastoma stem cellsCD44CD44células-troncoglioblastomaglioblastomaintracellular traffickingPrPCPrPCstem-cellstráfego intracelularO glioblastoma (GBM) permanece como um dos desafios da neuro-oncologia, representando a forma mais agressiva de tumor cerebral em adultos,com uma sobrevida média limitada a 12 a 24 meses. Sua elevada heterogeneidade celular e molecular é sustentada por uma subpopulação crítica de células-tronco de glioblastoma (CTGs), responsáveis pela manutenção tumoral, proliferação descontrolada e capacidade invasiva. O estudo aprofundado dessas células revela a importância de investigar não apenas as proteínas envolvidas em seus processos tumorais, mas também os mecanismos de modulação do processamento e tráfego protéico. Dentre os principais reguladores identificados, a proteína prion celular (PrPC) emerge como um elemento chave. Esta glicoproteína, ancorada à membrana plasmática em microdomínios especializados chamados lipid rafts, atua como uma plataforma de sinalização essencial para as CTGs. Particularmente relevante é sua interação com a glicoproteína CD44, um marcador de stemness superexpresso nessas células crucial para seus processos migratórios e invasivos. Para elucidar esta relação, empregamos uma abordagem metodológica abrangente. Ensaios de dot blot, pull-down e co-imunoprecipitação confirmaram a interação física entre PrPC e CD44 tanto in vitro quanto em modelos celulares. Análises de imunofluorescência, complementadas por qPCR e Western blotting, revelaram padrões diferenciais de expressão e localização subcelular de CD44 em linhagens com expressão variável de PrPC. Experimentos de internalização mediada por cobre e inibição da degradação proteica forneceram insights sobre os mecanismos de tráfego e estabilidade dessas proteínas, enquanto análises de transcriptoma e dados de proteômica de bancos públicos validaram nossos achados experimentais. Nossos resultados revelaram um papel inédito de PrPC na regulação da CD44: (1) a confirmação da interação física entre as proteínas; (2) a modulação recíproca de suas expressões; (3) a influência de PrPC na regulação de marcadores endocíticos-chave (EEA1, CD71, LAMP1 e RAB11); e (4) o acúmulo intracelular atípico de CD44 na ausência de PrPC, sugerindo comprometimento das vias de reciclagem e degradação. Estes achados posicionam PrPC como um regulador central do destino celular de CD44 em CTGs. Em conjunto, nossos resultados estabelecem PrPC como um regulador central do destino celular de CD44 em CTGs, revelando um novo eixo molecular crítico na patogênese do GBM. Esta descoberta não apenas aprofunda nossa compreensão dos mecanismos que governam as propriedades das células-tronco tumorais, mas também identifica alvos terapêuticos promissores. A interrupção específica da via PrPC-CD44 surge como uma estratégia inovadora com potencial para superar a resistência terapêutica e prevenir a recorrência tumoral, abrindo novas perspectivas para o desenvolvimento de tratamentos mais eficazes contra este câncer cerebral devastador.Glioblastoma (GBM) remains one of the challenges in neuro-oncology, representing the most aggressive form of brain tumor in adults, with a median patient survival limited to 1224 months. Its pronounced cellular and molecular heterogeneity is sustained by a critical subpopulation of glioblastoma stem cells (GSCs), which are responsible for tumor maintenance, uncontrolled proliferation, and invasive capacity. In-depth investigation of these cells highlights the importance of not only identifying the proteins involved in their tumorigenic processes but also understanding the regulatory mechanisms underlying protein processing and trafficking. Among the key regulators identified, the cellular prion protein (PrPC) emerges as a central player. This glycoprotein, anchored to the plasma membrane within specialized microdomains known as lipid rafts, functions as a signaling platform for GSCs. Particularly relevant is its interaction with CD44, a stemness-associated glycoprotein that is overexpressed in GSCs and plays a critical role in their migratory and invasive behavior. To elucidate this relationship, we employed a comprehensive methodological approach. Dot blot, pull-down, and co-immunoprecipitation assays confirmed the physical interaction between PrPC and CD44 both in vitro and in cell-based models. Immunofluorescence analysis, supported by qPCR and Western blotting, revealed differential expression patterns and subcellular localization of CD44 across cell lines with varying levels of PrPC expression. Copper-mediated internalization assays and proteolysis inhibition experiments provided mechanistic insights into the trafficking and stability of these proteins, while transcriptomic analyses and publicly available proteomic datasets validated our experimental findings. Our results revealed a previously unrecognized role of PrPC in the regulation of CD44, characterized by: (1) confirmation of a direct physical interaction; (2) reciprocal modulation of their expression levels; (3) PrPC-dependent regulation of key endocytic markers (EEA1, CD71, LAMP1, and RAB11); and (4) abnormal intracellular accumulation of CD44 in the absence of PrPC, suggesting impaired recycling and degradation pathways. Collectively, these findings establish PrPC as a central regulator of CD44 fate in GSCs and reveal a novel molecular axis involved in GBM pathogenesis. This discovery not only advances our understanding of the mechanisms governing tumor stem cell properties but also identifies promising therapeutic targets. Specific disruption of the PrPCCD44 axis emerges as an innovative strategy with the potential to overcome therapy resistance and prevent tumor recurrence, offering new perspectives for the development of more effective treatments against this devastating brain cancer.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPLopes, Marilene HohmuthAlves, Rodrigo Nunes2025-07-24info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/42/42134/tde-16102025-144759/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPReter o conteúdo por motivos de patente, publicação e/ou direitos autoriais.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-10-22T14:16:02Zoai:teses.usp.br:tde-16102025-144759Biblioteca 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:27212025-10-22T14:16:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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O glioblastoma (GBM) permanece como um dos desafios da neuro-oncologia, representando a forma mais agressiva de tumor cerebral em adultos,com uma sobrevida média limitada a 12 a 24 meses. Sua elevada heterogeneidade celular e molecular é sustentada por uma subpopulação crítica de células-tronco de glioblastoma (CTGs), responsáveis pela manutenção tumoral, proliferação descontrolada e capacidade invasiva. O estudo aprofundado dessas células revela a importância de investigar não apenas as proteínas envolvidas em seus processos tumorais, mas também os mecanismos de modulação do processamento e tráfego protéico. Dentre os principais reguladores identificados, a proteína prion celular (PrPC) emerge como um elemento chave. Esta glicoproteína, ancorada à membrana plasmática em microdomínios especializados chamados lipid rafts, atua como uma plataforma de sinalização essencial para as CTGs. Particularmente relevante é sua interação com a glicoproteína CD44, um marcador de stemness superexpresso nessas células crucial para seus processos migratórios e invasivos. Para elucidar esta relação, empregamos uma abordagem metodológica abrangente. Ensaios de dot blot, pull-down e co-imunoprecipitação confirmaram a interação física entre PrPC e CD44 tanto in vitro quanto em modelos celulares. Análises de imunofluorescência, complementadas por qPCR e Western blotting, revelaram padrões diferenciais de expressão e localização subcelular de CD44 em linhagens com expressão variável de PrPC. Experimentos de internalização mediada por cobre e inibição da degradação proteica forneceram insights sobre os mecanismos de tráfego e estabilidade dessas proteínas, enquanto análises de transcriptoma e dados de proteômica de bancos públicos validaram nossos achados experimentais. Nossos resultados revelaram um papel inédito de PrPC na regulação da CD44: (1) a confirmação da interação física entre as proteínas; (2) a modulação recíproca de suas expressões; (3) a influência de PrPC na regulação de marcadores endocíticos-chave (EEA1, CD71, LAMP1 e RAB11); e (4) o acúmulo intracelular atípico de CD44 na ausência de PrPC, sugerindo comprometimento das vias de reciclagem e degradação. Estes achados posicionam PrPC como um regulador central do destino celular de CD44 em CTGs. Em conjunto, nossos resultados estabelecem PrPC como um regulador central do destino celular de CD44 em CTGs, revelando um novo eixo molecular crítico na patogênese do GBM. Esta descoberta não apenas aprofunda nossa compreensão dos mecanismos que governam as propriedades das células-tronco tumorais, mas também identifica alvos terapêuticos promissores. A interrupção específica da via PrPC-CD44 surge como uma estratégia inovadora com potencial para superar a resistência terapêutica e prevenir a recorrência tumoral, abrindo novas perspectivas para o desenvolvimento de tratamentos mais eficazes contra este câncer cerebral devastador. |
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