Aumento de beta-oxidação confere resistência à inibição de glutaminase em células de câncer de mama triplo-negativo

Autor(es)

Larissa Menezes dos Reis

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2017-08-29

Membros da banca

Sandra Martha Gomes Dias; Maria Cristina Rodrigues Rangel; Ariel Mariano Silber; Pedro Manoel Mendes de Moraes Vieira; Claudio Chrysostomo Werneck

• Orientador: Sandra Martha Gomes Dias

Resumo

O câncer de mama triplo-negativo (TN) corresponde a cerca de 15% dos casos diagnosticados da doença e é caracterizado pela ausência dos receptores de hormônios progesterona e estrógeno e do receptor de membrana HER2 e, por isso, não responde aos tratamentos convencionais para o câncer de mama. Estudos recentes têm mostrado uma relação entre o câncer de mama TN e o metabolismo alterado, sugerindo que a reprogramação metabólica (com dependência do aminoácido glutamina) pode ser chave na progressão da doença e importante no desenvolvimento de novas terapias. Dado que a inibição da enzima glutaminase (GLS), primeira na via de metabolismo de glutamina, já está sendo avaliada na terapêutica de tumores de mama triplo-negativo com o composto CB-839 (Fase Clinica II), nós avaliamos quais mecanismos metabólicos alternativos poderiam ser acionados com o tratamento, causando a resistência deste subtipo tumoral ao composto. Inicialmente, confirmamos dados da literatura que mostram uma dependência variada à glutamina e sensibilidade ao composto CB-839 em linhagens celulares TN e, dessa maneira, identificamos células resistentes (inibição de proliferação menor que 50% em relação ao veículo) e sensíveis ao tratamento (morte ou inibição de proliferação maior que 50%). Em seguida, a partir da análise de dados de transcriptômica de linhagens e tecidos tumorais, observamos que genes relacionados ao metabolismo de lipídios são diferencialmente expressos entre células resistentes e sensíveis ou entre tumores com baixo e alto nível de expressão de GLS. Especificamente, diversos genes relacionados ao processo de beta-oxidação estão com expressão aumentada em tecidos tumorais com baixa expressão de GLS. Além disso, pacientes com tumores com baixa expressão de GLS e maior expressão de Carnitina Palmitoiltranferase (CPT1) apresentaram pior prognóstico. Para validar se beta-oxidação é uma via metabólica importante em linhagens resistentes ao CB-839, verificamos o nível proteico de CPT1 e CPT2, atividade de CPT1 e sensibilidade ao etomoxir (inibidor da beta-oxidação) dessas linhagens. Como resultado, verificamos que células resistentes ao CB-839 têm maior nível proteico de CPT2, maior atividade de CPT1 e apresentam maior sensibilidade ao etomoxir (em relação à proliferação) do que células sensíveis. Observamos também que CB-839 impacta menos na morfologia mitocondrial e nível de ATP em linhagens resistentes em relação às células sensíveis. Além disso, o tratamento conjunto de CB-839 com etomoxir nas células resistentes tem maior impacto na respiração celular de ácidos graxos, nível de ATP intracelular e nos fenótipos de crescimento, invasão e migração celular. Por fim, observamos que os níveis de fosforilação de Tyr172 em Proteína cinase ativada por AMP (AMPK) e Ser72 em Acetil-CoA Carboxilase (ACC) são maiores em tumores com menor expressão de GLS, provendo as bases moleculares para a ativação da beta-oxidação em células resistentes ao CB-839. Em sumário, concluímos que o metabolismo de glutamina e de ácidos graxos dão plasticidade metabólica para os tumores de mama triplo-negativo e que os níveis proteicos de CPT1 e CPT2 devem ser usados como marcadores de resposta ao tratamento com CB-839 (AU)

• Processo FAPESP: 14/18061-9 - Estudo de vias anapleróticas alternativas à glutamina em câncer de mama triplo-negativo
• Beneficiário: Larissa Menezes dos Reis
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto