Identificação de alterações bioquímicas em células epiteliais bronquiais humanas normais expostas a fumarato (2020)
- Authors:
- Autor USP: OLIVEIRA, JOSEANA DE - FCF
- Unidade: FCF
- Sigla do Departamento: FBC
- Subjects: BIOQUÍMICA; METABOLISMO; TOXICOLOGIA; EPIGÊNESE GENÉTICA; TRANSFORMAÇÃO CELULAR NEOPLÁSICA
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: A reprogramação metabólica de células do câncer é apontada como uma característica essencial para o desenvolvimento da doença (cancer hallmark). Estudos mostram que mutações na enzima fumarato hidratase levam ao aumento da concentração intra e extracelular de fumarato, o que ocorre paralelamente à indução da transformação maligna. Neste trabalho, a fim de entender se o excesso de fumarato extracelular pode propiciar a transformação de células normais, foram quantificados alguns endpoints relacionados aos efeitos do fumarato e à transformação maligna, além de alterações metabólicas em células imortalizadas de epitélio brônquico humano normal (BEAS-2B) expostas ao fumarato. Uma vez que fumarato nas concentrações de 0,1 a 10 mM ao longo de 144 h não foi citotóxico, foram selecionadas as concentrações de 1 mM, 5 mM e 10 mM para as incubações. Fumarato induziu a formação de colônias em soft-agar após o período de sete dias (168 h) de exposição, o que indica a indução de transformação celular. Fumarato é um oncometabólito que inibe enzimas que dependem de α-cetoglutarato como co-substrato, dentre as quais as enzimas ten eleven translocation (TET) que catalisam a formação de 5-hidroximetilcitosina (5-hmC) a partir de 5-metilcitosina (5-mC), o primeiro passo da sequência de reações que levam à desmetilação do DNA. Os níveis totais de 5-hmC estavam diminuídos no DNA das células expostas. Colônias retiradas do soft-agar (controle, 1, 5 e 10 mM de fumarato) foram cultivadas e, após 90 dias em cultura, as células foram submetidas ao ensaio de invasão e migração em câmara de Boyden (transwell), tendo sido observada maior capacidade de migração/invasão das células anteriormente expostas ao fumarato. Foi observada indução de estresse redox nas células expostas ao fumarato. A partir da quantificação de metabólitos intracelulares por HPLC-ESI-MS/MS eHPLC-ESI-Q-TOF, verificamos que as células BEAS-2B absorveram o fumarato adicionado ao meio de cultura, o qual foi convertido intracelularmente a malato, aspartato, argininosuccinato, citrato, succinato e glutamato. O oncometabólito 2-L-hidroxiglutarato foi detectado em níveis aumentados nas células expostas a fumarato, assim como adenosina, enquanto que ‘NAD POT.+’ e ‘NADP POT.+1 apareceram diminuídos. As alterações metabólicas na presença de fumarato contribuíram para a manutenção do balanço energético das células, ou mesmo para um saldo positivo de energia. A exposição das células a ['ANTIPOT.13''C POT.4']fumarato permitiu a análise do fluxo inicial do fumarato absorvido pelas células. A partir dessa análise verificamos que o fumarato absorvido entra no ciclo de Krebs, gerando malato, que é em grande parte desviado para reações externas ao ciclo, como a geração de aspartato e argininosuccinato. Citrato proveniente das reações de ['ANTIPOT.13''C POT.4']fumarato no ciclo de Krebs foi detectado em níveis inferiores aos endógenos. O uso de ['ANTIPOT.13''C POT.4']fumarato permitiu a visualização da geração de ['ANTIPOT.13''C POT.4']succinato, que tem como possível fonte a atividade reversa da succinato desidrogenase. Verificamos também a geração de ['ANTIPOT.13''C POT.3']glutamato. Supõe-se que as alterações metabólicas induzidas pelo fumarato absorvido pelas células BEAS-2B contribuam para a modulação da expressão de genes e da atividade de proteínas que favorecem o processo tumorigênico.
- Imprenta:
- Data da defesa: 12.03.2020
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ABNT
OLIVEIRA, Joseana de. Identificação de alterações bioquímicas em células epiteliais bronquiais humanas normais expostas a fumarato. 2020. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2020. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9143/tde-25062021-153409/. Acesso em: 29 dez. 2025. -
APA
Oliveira, J. de. (2020). Identificação de alterações bioquímicas em células epiteliais bronquiais humanas normais expostas a fumarato (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9143/tde-25062021-153409/ -
NLM
Oliveira J de. Identificação de alterações bioquímicas em células epiteliais bronquiais humanas normais expostas a fumarato [Internet]. 2020 ;[citado 2025 dez. 29 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9143/tde-25062021-153409/ -
Vancouver
Oliveira J de. Identificação de alterações bioquímicas em células epiteliais bronquiais humanas normais expostas a fumarato [Internet]. 2020 ;[citado 2025 dez. 29 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9143/tde-25062021-153409/
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