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Estudo das isoformas do receptor P2X7 na manutenção de células-tronco cancerígenas e metástase

Processo: 17/06132-7
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de maio de 2017
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2021
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Biologia Molecular
Pesquisador responsável:Claudiana Lameu
Beneficiário:Izadora Lorrany Alves Rabelo
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:15/19128-2 - Mecanismos de metástase de tumores infantis para a medula óssea, AP.JP
Assunto(s):Células-tronco   Neuroblastoma   Metástase   Isoformas de proteínas   Receptores purinérgicos P2X7   Trifosfato de adenosina

Resumo

O ATP tem papel essencial na metástase de neuroblastoma e células de câncer de pulmão para a medula óssea. Foi observado que a metástase de neuroblastoma em modelo xenográfico murino é inibida com o antagonismo do receptor P2X7. Esse receptor induz a proliferação tumoral e tem importante função na manutenção do neuroblastoma, porém pouco se sabe sobre o seu papel na manutenção de CSCs no neuroblastoma. Foi demonstrada que em células-tronco embrionárias proliferativas a expressão e atividade do receptor P2X7 estão aumentadas, enquanto que sob a indução da diferenciação neural, estão suprimidas. A inibição farmacológica do P2X7 resulta no resgate de progenitores quiescentes no ciclo celular e na promoção de diferenciação neuronal, evento que reduz a expressão do receptor e do marcador de pluripotência, Oct-4. Portanto, o receptor P2X7 pode estar envolvido na manutenção de CSCs na massa tumoral do neuroblastoma. A sua superexpressão manteria uma maior porcentagem das células da massa tumoral de neuroblastoma com características de células-tronco (estado "stemness"), dando ao tumor mais agressividade, resistência a radio e quimioterapia e poder metastático. Pretendemos verificar se a sinalização purinérgica aumenta a porcentagem de CSCs na massa tumoral de neuroblastoma através da sua detecção por marcadores de células-tronco normais e pela formação de tumoresferas, seguindo tratamentos com antagonistas e agonsitas do sistema purinérgico. A isoforma A (P2X7A) do receptor P2X7, maior e melhor caracterizada, apresenta uma porção C-terminal que interage com a panexina-1, originando largos poros na membrana e levando à apoptose. A isoforma B (P2X7B) truncada, amplamente expressa nos tecidos, possui sequência similar à da P2X7A, porém não exibe atividade pró-apoptótica. O tratamento das células de neuroblastoma com bradicinina por nosso grupo, resultou em níveis diferenciais de expressão dos receptores purinérgicos, incluindo aumento significativo da expressão do P2X7 e indução das células de neuroblastoma a um comportamento metastático. O tratamento destas células com bradicinina aumenta a expressão de ambas as isoformas e favorece a regulação positiva de P2X7B. Uma vez que P2X7B retém a atividade promotora do crescimento celular, mas perde a função apoptótica, acreditamos que sua expressão seja mais requerida na oncogênese e na manutenção de CSCs. Pretendemos investigar a contribuição dessas isoformas na manutenção de CSCs na massa tumoral de neuroblastoma. Em níveis basais de ATP, ambas podem ser ativadas e sustentar o crescimento celular. Entretanto, o aumento da concentração de ATP extracelular gera uma resposta celular diferenciada dependente do nível de expressão das isoformas. Se predomina P2X7B em altas concentrações de ATP, não haverá formação de poros e, consequentemente, ausência de citotoxicidade; ao contrário disso, haverá promoção de um forte estímulo para o crescimento. Por outro lado, se predomina P2X7A ou ambas as subunidades estão presentes, ocorrerá formação de poros e, consequentemente, morte celular. Por isso, a modulação da expressão de P2X7A e P2X7B conferiria um alto grau de plasticidade à CSCs em respostas celulares ao ATP extracelular. Investigaremos se a bradicinina tem efeito de induzir a expressão diferencial das isoformas em CSCs para manter seu estado "stemness" ou levar à diferenciação a células cancerígenas, por meio da quantificação da formação de tumoresferas e do potencial metastático a partir de células de neuroblastoma transfectadas com vetores para silenciamento do P2X7. As principais estratégias terapêuticas dirigem as CSCs à morte celular ou promovem a sua diferenciação, depletando-as do reservatório tumoral. Portanto, estudos para a compreensão dos mecanismos de metástase e manutenção das CSCs abrirão caminho a novos protocolos terapêuticos, além de possibilidades de cura, já que a eliminação de CSCs impediria a reincidência tumoral e metástase. (AU)