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Estudo dos mecanismos bioquímicos e moleculares da caquexia: avaliação dos efeitos do fator Walker (FW) e da leucina em cultura celular de miotúbulos (células C2C12)

Resumo

Pacientes com câncer perdem peso involuntariamente, e freqüentemente apresentam o estado de câncer-caquexia. A taxa de sobrevivência e a resposta à quimioterapia são menores nestes pacientes, evidenciando a relação da perda de peso com o prognostico da doença. Nos pacientes com câncer-caquexia, há intensa mobilização de substratos dos tecidos da carcaça do hospedeiro ocorrendo, preferencialmente, depleção de proteína muscular em função da redução da síntese e/ou aumento da degradação protéica. Alem das vias lisossomal e dependente de cálcio para o catabolismo protéico, o principal sistema de perda de peso induzida pelo câncer é a via ubiquitina-proteossomo. Esta via proteolítica é considerada a principal via de degradação de proteínas especificas, como as contrateis do músculo esquelético, na vigência do câncer. O aumento na expressão da via ubiquitina-proteossomo, no câncer-caquexia, pode ser atribuído ao fator indutor de proteólise (PIF), produzido pelo tumor. Dessa forma, temos por principal interesse elucidar o mecanismo molecular de sinalização, em particular no músculo esquelético, que ocorre durante o processo de câncer-caquexia. A relação entre desarranjo do tecido hospedeiro e crescimento de tumor será avaliada associando-se aos efeitos da suplementação de leucina, uma vez que este aminoácido é utilizado, dentre outros processos, como fonte energética e síntese pelo músculo esquelético, alem da sinalização celular. A leucina é capaz de atenuar a degradação protéica no músculo esquelético pela prevenção do aumento da expressão da via ubiquitina-proteossomo como, também, estimulando o processo de síntese protéica, que muitas vezes está inibido no processo câncer-caquexia. Recentemente, em nosso Laboratório de Nutrição e Câncer do Departamento de Biologia Estrutural e Funcional, IB, Unicamp, foi isolada e purificada proteína, com peso molecular aproximado de 24kDa, a partir do liquido ascítico de ratos portadores do carcinossarcoma de Walker 256, sendo então nomeada Fator Walker (FW). O FW apresenta efeitos deletérios in vitro semelhantes à atuação do fator de indução de proteólise (PIF), porem em menor potencia, incentivando seu estudo em modelos experimentais in vitro para melhor compreensão de seus efeitos em diferentes tipos celulares. Desse modo este trabalho tem como objetivo principal avaliar os mecanismos moleculares e bioquímicos envolvidos no processo de síntese e degradação protéica exercida pelos efeitos do Fator Walker (FW) modulados pelo aminoácido de cadeia ramificada, leucina, sobre células de músculo esquelético (linhagem C2C12); além disso, também pretendemos focar nos processos de inibição da miogênese e apoptose exercidos pelo FW e modulados pela leucina. Assim, a sinalização para síntese protéica nas diferentes condições de suplementação com leucina e exposição ao FW será analisada através de componentes presentes das vias upstream e downstream do complexo mTOR, e também das vias de degradação, bem como fatores regulatórios e quantificação gênica com o intuito de obter uma visão global sobre a ação da leucina nessa situação especifica de espoliação pelo fator Walker. Portanto a importância deste projeto é colaborar para o maior entendimento do estudo in vitro da sinalização celular para síntese e degradação de proteína possibilitando fazermos analogia ao processo de espoliação imposto pelo crescimento neoplásico principalmente ao tecido muscular do animal hospedeiro de câncer submetido à dieta rica em leucina. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:

Publicações científicas (9)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
CRUZ, BREAD; OLIVEIRA, ANDRE; VENTRUCCI, GISLAINE; CINTRA GOMES-MARCONDES, MARIA CRISTINA. A leucine-rich diet modulates the mTOR cell signalling pathway in the gastrocnemius muscle under different Walker-256 tumour growth conditions. BMC CANCER, v. 19, APR 11 2019. Citações Web of Science: 0.
DA SILVA MIYAGUTI, NATALIA ANGELO; PEREIRA DE OLIVEIRA, SARAH CHRISTINE; CINTRA GOMES-MARCONDES, MARIA CRISTINA. Maternal nutritional supplementation with fish oil and/or leucine improves hepatic function and antioxidant defenses, and minimizes cachexia indexes in Walker-256 tumor-bearing rats offspring. Nutrition Research, v. 51, p. 29-39, MAR 2018. Citações Web of Science: 2.
FAVERO-SANTOS, BIANCA CRISTINE; CINTRA GOMES-MARCONDES, MARIA CRISTINA. Leucine can modulate the expression of proteins related to protein degradation signalling under mTOR inhibition in C2C12 cells. Cellular & Molecular Biology, v. 64, n. 10, p. 73-78, 2018. Citações Web of Science: 0.
CRUZ, BREAD; OLIVEIRA, ANDRE; CINTRA GOMES-MARCONDES, MARIA CRISTINA. L-leucine dietary supplementation modulates muscle protein degradation and increases pro-inflammatory cytokines in tumour-bearing rats. CYTOKINE, v. 96, p. 253-260, AUG 2017. Citações Web of Science: 7.
TONETO, ALINE TATIANE; FERREIRA RAMOS, LUIZ ALBERTO; SALOMAO, EMILIANNE MIGUEL; TOMASIN, REBEKA; AEREAS, MIGUEL ARCANJO; CINTRA GOMES-MARCONDES, MARIA CRISTINA. Nutritional leucine supplementation attenuates cardiac failure in tumour-bearing cachectic animals. JOURNAL OF CACHEXIA SARCOPENIA AND MUSCLE, v. 7, n. 5, p. 577-586, DEC 2016. Citações Web of Science: 16.
VIANA, LAIS ROSA; CANEVAROLO, RAFAEL; PERINA LUIZ, ANNA CAROLINE; SOARES, RAQUEL FRIAS; LUBACZEUSKI, CAMILA; DE MATTOS ZERI, ANA CAROLINA; CINTRA GOMES-MARCONDES, MARIA CRISTINA. Leucine-rich diet alters the H-1-NMR based metabolomic profile without changing the Walker-256 tumour mass in rats. BMC CANCER, v. 16, OCT 3 2016. Citações Web of Science: 8.
OLIVEIRA, ANDRE G.; GOMES-MARCONDES, MARIA CRISTINA C. Metformin treatment modulates the tumour-induced wasting effects in muscle protein metabolism minimising the cachexia in tumour-bearing rats. BMC CANCER, v. 16, JUL 7 2016. Citações Web of Science: 17.
GOMES CRUZ, BREAD LEANDRO; DA SILVA, PRISCILA CRISTINA; TOMASIN, REBEKA; OLIVEIRA, ANDRE GUSTAVO; VIANA, LAIS ROSA; SALOMAO, EMILIANNE MIGUEL; CINTRA GOMES-MARCONDES, MARIA CRISTINA. Dietary leucine supplementation minimises tumour-induced damage in placental tissues of pregnant, tumour-bearing rats. BMC CANCER, v. 16, FEB 4 2016. Citações Web of Science: 4.
TOMASIN, REBEKA; DE ANDRADE, RAFAEL SIQUEIRA; CINTRA GOMES-MARCONDES, MARIA CRISTINA. Oral Administration of Aloe vera (L.) Burm. f. (Xanthorrhoeaceae) and Honey Improves the Host Body Composition and Modulates Proteolysis Through Reduction of Tumor Progression and Oxidative Stress in Rats. JOURNAL OF MEDICINAL FOOD, v. 18, n. 10, p. 1128-1135, OCT 1 2015. Citações Web of Science: 3.

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