Identificação de novas moléculas com efeito quimioterápico em glioma humano e caracterização do seu mecanismo de ação

• Processo: 16/15827-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2016
• Data de Término da vigência: 07 de maio de 2019
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Morfologia - Histologia
• Pesquisador responsável: Catarina Raposo Dias Carneiro
• Beneficiário: Catarina Raposo Dias Carneiro
• Instituição Sede: Instituto de Biologia (IB). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 15/04194-0 - Identificação de novas moléculas com efeito quimioterápico em glioma humano e caracterização do seu mecanismo de ação, AP.JP
• Assunto(s): Neurociências Neoplasias cerebrais Glioma Proteômica Venenos de aranha
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Akt | glioma | K+-ATPase | mTOR | Na+ | Pi3K | proteômica | RhoA | Rock | Veneno animal | Neurociência

Resumo

Tumores malignos do cérebro constituem uma das mais devastadoras formas de câncer humano. A capacidade de invadir o tecido nervoso saudável é uma característica dos gliomas que torna seu tratamento difícil. A via PI3K/Akt/mTOR (e a fosfatase PTEN, que inativa essa via), a via RhoA/ROCK e a bomba Na+/K+-ATPase estão envolvidas na tumorigênese, migração, invasão, crescimento e sobrevivência dos gliomas. Utilizar essas vias como alvo terapêutico é uma estratégia que pode contribuir para o tratamento dos tumores. Venenos animais são uma mistura de moléculas biologicamente ativas com alvos específicos em células e tecidos. Apesar da elevada toxicidade, essas moléculas podem ser ferramentas úteis para investigar mecanismos fisiopatológicos, bem como servir como protótipo para o desenvolvimento de novas drogas. O veneno da aranha Phoneutria nigriventer (PNV) (Ctenidae, Araneomorpha) contém potentes peptídeos básicos, alguns deles neurotóxicos, os quais interferem na fisiologia de canais iônicos e na liberação e captação de neurotransmissores. Foi recentemente demonstrado pelo nosso grupo que os astrócitos são alvo direto de moléculas presentes no veneno. Em cultura primária de astrócitos, o PNV evocou ondas transientes de Ca2+ de maneira dose-dependente, alterou o citoesqueleto de actina (fibras de estresse), o balanço entre F- e G-actina, modificou a morfologia celular e aumentou a expressão da bomba Na+/K+-ATPase. Além disso, resultados recentes mostraram que o PNV aumenta a expressão da fosfatase PTEN e reduz a expressão de PI3K e Akt no tecido neural, sugerindo que o veneno inibe essa via. Portanto, identificar e caracterizar as toxinas presentes no PNV que têm os astrócitos como alvo específico pode ser útil no tratamento de tumores cerebrais do tipo glioma, os quais se originam a partir da glia. O presente trabalho tem como objetivo investigar o papel antitumoral do PNV e de suas toxinas purificadas in vitro em células de glioma NG97ht e glioblastoma U87MG e descrever o efeito e mecanismo de ação do veneno e toxinas no citoesqueleto, migração e morfologia das células tumorais, avaliando as vias PI3K/Akt/mTOR e RhoA/ROCK e o papel da Na+/K+-ATPase. O presente estudo também irá caracterizar toxina(s) isolada(s) do veneno com efeito antitumoral in vivo, em glioma e glioblastoma implantados em cérebro de camundongos. Além disso, uma vez que o PNV e suas toxinas purificadas apresentam múltiplas vias de sinalização e proteínas como alvo, tem sido complexo delinear o seu mecanismo de ação. O presente estudo utilizará análises de proteômica para avaliar uma ampla gama de possíveis alvos do veneno e das toxinas isoladas em tecido saudável e tumoral. O uso desse método poderá capturar a dinâmica de sistemas biológicos alterados, avaliando um grande espectro de proteínas. Resultados preliminares apresentados no presente projeto demonstram que o veneno tem significativa ação quimioterápica em células de glioma, sendo, portanto, promissor investigar esse efeito e seus mecanismos. O estudo, que será realizado utilizando modelos in vivo e in vitro, através de métodos morfológicos, moleculares, bioquímicos, analíticos e de imagem, irá contribuir para o desenvolvimento de novos tratamentos potenciais para tumor cerebral. (AU)

Publicações científicas

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(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)

DOS SANTOS, NATALIA BARRETO; BONFANTI, AMANDA PIRES; ALVES DA ROCHA-E-SILVA, THOMAZ AUGUSTO; DA SILVA, JR., PEDRO ISMAEL; DA CRUZ-HOFLING, MARIA ALICE; VERINAUD, LIANA; RAPOSO, CATARINA. Venom of the Phoneutria nigriventer spider alters the cell cycle, viability, and migration of cancer cells. Journal of Cellular Physiology, v. 234, n. 2, p. 1398-1415, FEB 2019. (15/04194-0, 17/05402-0, 17/16196-2, 16/15827-6)

RAPOSO, C.; BONFANTI, A. P.; BARRETO, N.; THOME, R.; BOMBEIRO, A. L.; KALAPOTHAKIS, E.; VERINAUD, L.; CRUZ-HOFLING, M. A.. Investigation of in vitro and in vivo potential of Phoneutria nigriventer spider venom against human glioma. Glia, v. 65, p. 3-pg., 2017-06-01. (15/04194-0, 16/15827-6)

DUARTE-SILVA, EDUARDO; DA ROCHA ARAUJO, SHYRLENE MEIRY; OLIVEIRA, WILMA HELENA; DE LOS, DENIELE BEZERRA; ROCHA DE FRANCA, MARIA EDUARDA; BONFANTI, AMANDA PIRES; PERON, GABRIELA; THOMAZ, LIVIA DE LIMA; VERINAUD, LIANA; DE SANTANA NUNES, ANA KAROLINA; et al. Sildenafil ameliorates EAE by decreasing apoptosis in the spinal cord of C57BL/6 mice. Journal of Neuroimmunology, v. 321, p. 125-137, AUG 15 2018. (16/15827-6)

BONFANTI, AMANDA PIRES; BARRETO, NATALIA; MUNHOZ, JAQUELINE; CABALLERO, MARCUS; CORDEIRO, GABRIEL; ROCHA-E-SILVA, THOMAZ; SUTTI, RAFAEL; MOURA, FERNANDA; BRUNETTO, SERGIO; RAMOS, CELSO DARIO; et al. Spider venom administration impairs glioblastoma growth and modulates immune response in a non-clinical model. SCIENTIFIC REPORTS, v. 10, n. 1, APR 3 2020. (18/03051-9, 16/15827-6, 17/05402-0, 15/06134-4, 17/16196-2, 15/04194-0, 18/23559-7)