Modulação da concentração intracelular de 'NAD POT.+' e seu efeito na tumorigênese induzida por benzo[a]pireno em células bronquiais epiteliais humanas (2021)
- Authors:
- Autor USP: CORDEIRO, EVERSON WILLIAN FIALHO - FCF
- Unidade: FCF
- Sigla do Departamento: FBC
- Subjects: NEOPLASIAS; METABOLISMO ENERGÉTICO
- Keywords: Benzo[a]pireno; Benzo[a]pyrene; Câncer de pulmão; Energetic metabolism; Lung cancer; Metabolismo energético; Nicotinamida ribosídeo; Nicotinamide riboside
- Language: Português
- Abstract: A alta incidência, prevalência e mortalidade do câncer de pulmão demonstram a necessidade de se identificar alterações moleculares envolvidas na carcinogênese pulmonar. Nesse contexto, a reprogramação do metabolismo energético é uma marca emergente do câncer. Há evidências de que benzo[a]pireno (B[a]P), um conhecido carcinógeno humano, induz alterações metabólicas via modificação da função mitocondrial tanto in vitro quanto in vivo. Uma vez que as alterações metabólicas não são somente o resultado da transformação celular, mas podem também ter papel na etiologia do câncer ao modular o epigenoma e a expressão de genes, intervir no metabolismo de células em processo de transformação pode contribuir para desvendar mecanismos de carcinogênese e revelar alvos para quimioprevenção. A fim de investigar a relação entre alterações no metabolismo celular, marcas epigenéticas e transformação celular, implementamos um modelo de tumorigênese (avaliada pela formação de colônias em soft-agar) induzida por B[a]P em células epiteliais bronquiais humanas imortalizadas (linhagem BEAS-2B) crescidas em monocamada (2D). O modelo possibilitou a observação de alterações precoces do metabolismo celular. Levando em consideração que o nucleotídeo NAD+ regula as atividades de diversas vias moleculares importantes para a sobrevivência, diferenciação, crescimento e morte celular, e que suas concentrações foram rapidamente diminuídas após exposição a B[a]P, decidimos suplementar as células BEAS-2B com nicotinamida ribosídeo (NR), um precursor intracelular de ‘NAD POT.+ ’, concomitantemente à exposição a B[a]P. NR em baixa concentração no meio de cultura (1 µM) induziu estresse energético em células BEAS-2B expostas a B[a]P (1 µM) ao longo do período de uma semana de co-incubação, aumentando seletivamente a taxa de apoptose dessas células. Protegeu contra atransformação celular induzida por B[a]P e impediu completamente a formação espontânea de colônias das células controle em soft-agar. Usamos uma abordagem metabolômica direcionada a alvos específicos ("targeted metabolomics") desenvolvida no grupo para quantificar metabólitos conhecidamente alterados no câncer. Os dados indicam que NR diminui o metabolismo de glutamina nas células expostas a B[a]P, o que ocorre em paralelo com a diminuição das concentrações de citrato e aspartato, aumento da razão malato/aspartato, diminuição das razões ATP/AMP e ATP/ADP e aumento das concentrações de adenosina. As alterações se enquadram na hipótese de inibição do shuttle malato-aspartato, cuja atividade é necessária para a sobrevivência de células que sofrem o efeito Warburg (alta dependência de NADH citosólico para geração de ATP). NR adicionalmente protegeu as células contra o estresse redox, a hipermetilação do DNA e o aumento da atividade de sirtuína 1 (SIRT1) induzidos por B[a]P, além de aumentar a expressão de genes supressores tumorais (E-caderina, PTEN, semaforina 3F, p16(ink4a)) que podem ser reprimidos por CtBP (proteína ligante de NADH que atua como sensor redox e traduz a condição metabólica da célula para o controle da expressão gênica). Foi ainda observada maior atividade de PARP1 nas células expostas a B[a]P+NR em comparação aos demais grupos. Os resultados obtidos mostram que NR se contrapõe a ou exacerba alterações bioquímicas induzidas por B[a]P, diminuindo a chance de transformação carcinogênica das células BEAS-2B. Estudos em modelos mais complexos, como micro tecidos in vitro, são necessários para a confirmação do efeito quimiopreventivo da NR e alterações bioquímicas subjacentes
- Imprenta:
- Data da defesa: 08.04.2021
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ABNT
CORDEIRO, Everson Willian Fialho. Modulação da concentração intracelular de 'NAD POT.+' e seu efeito na tumorigênese induzida por benzo[a]pireno em células bronquiais epiteliais humanas. 2021. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9143/tde-05082021-095853/. Acesso em: 01 ago. 2024. -
APA
Cordeiro, E. W. F. (2021). Modulação da concentração intracelular de 'NAD POT.+' e seu efeito na tumorigênese induzida por benzo[a]pireno em células bronquiais epiteliais humanas (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9143/tde-05082021-095853/ -
NLM
Cordeiro EWF. Modulação da concentração intracelular de 'NAD POT.+' e seu efeito na tumorigênese induzida por benzo[a]pireno em células bronquiais epiteliais humanas [Internet]. 2021 ;[citado 2024 ago. 01 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9143/tde-05082021-095853/ -
Vancouver
Cordeiro EWF. Modulação da concentração intracelular de 'NAD POT.+' e seu efeito na tumorigênese induzida por benzo[a]pireno em células bronquiais epiteliais humanas [Internet]. 2021 ;[citado 2024 ago. 01 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/9/9143/tde-05082021-095853/
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