Melanopsin mediates UVA-dependent modulation of proliferation, pigmentation, apoptosis, and molecular clock in normal and malignant melanocytes

Autor(es)

Monteiro de Assis, Leonardo Vinicius ^[1] ; Mendes, Davi ^[2] ; Silva, Matheus Molina ^[2] ; Kinker, Gabriela Sarti ^[3] ; Pereira-Lima, Isabella ^[1] ; Moraes, Maria Nathalia ^[4] ; Martins Menck, Carlos Frederico ^[2] ; de Lauro Castrucci, Ana Maria ^{[5, 1]}

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Sao Paulo, Inst Biosci, Dept Physiol, Lab Comparat Physiol Pigmentat, Sao Paulo - Brazil

^[2] Univ Sao Paulo, Inst Biomed Sci, Dept Microbiol, DNA Repair Lab, Sao Paulo - Brazil

^[3] Univ Sao Paulo, Inst Biosci, Dept Physiol, Lab Neuroimmunoendocrinol, Sao Paulo - Brazil

^[4] Univ Sao Paulo, Inst Biomed Sci, Dept Physiol & Biophys, Lab Neurobiol, Sao Paulo - Brazil

^[5] Univ Virginia, Dept Biol, Charlottesville, VA - USA

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-MOLECULAR CELL RESEARCH; v. 1867, n. 10 OCT 2020.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

Cutaneous melanocytes and melanoma cells express several opsins, of which melanopsin (OPN4) detects temperature and UVA radiation. To evaluate the interaction between OPN4 and UVA radiation, normal and malignant Opn4(WT) and Opn4(KO) melanocytes were exposed to three daily low doses (total 13.2 kJ/m(2)) of UVA radiation. UVA radiation led to a reduction of proliferation in both Opn4(WT) cell lines; however, only in melanoma cells this effect was associated with increased cell death by apoptosis. Daily UVA stimuli induced persistent pigment darkening (PPD) in both Opn4(WT) cell lines. Upon Opn4 knockout, all UVA-induced effects were lost in three independent clones of Opn4(KO) melanocytes and melanoma cells. Perl bioluminescence was reduced after 1st and 2nd UVA radiations in Opn4(WT) cells. In Opn4(KO) melanocytes and melanoma cells, an acute increase of Per1 expression was seen immediately after each stimulus. We also found that OPN4 expression is downregulated in human melanoma compared to normal skin, and it decreases with disease progression. Interestingly, metastatic melanomas with low expression of OPN4 present increased expression of BMAL1 and longer overall survival. Collectively, our findings reinforce the functionality of the photosensitive system of melanocytes that may subsidize advancements in the understanding of skin related diseases, including cancer. (AU)

• Processo FAPESP: 14/27287-0 - Caracterização do sistema melatonérgico de gliomas humanos e sua implicação sobre o grau de agressividade e invasibilidade tumoral
• Beneficiário: Gabriela Sarti Kinker
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 19/19435-3 - Papel de danos no DNA e função mitocondrial em envelhecimento vascular, imune e neurológico (DNA MoVINg)
• Beneficiário: Carlos Frederico Martins Menck
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 13/24337-4 - Mecanismos de modulação de genes de relógio em melanócitos normais (melan-A) e transformados (melanoma B16-F10) por UVA e luz azul
• Beneficiário: Leonardo Vinícius Monteiro de Assis
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 17/24615-5 - Derrubando um paradigma? Melanopsina, um fotopigmento canônico, atuando como sensor para ajuste do relógio em órgãos não expostos à luz, e sua possível interação com canais TRP: estudo transdisciplinar envolvendo aspectos fisiológicos e patológicos
• Beneficiário: Ana Maria de Lauro Castrucci
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 12/50214-4 - Mecanismos de ajuste do relógio por luz e temperatura: aspectos filogenéticos
• Beneficiário: Ana Maria de Lauro Castrucci
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 18/16511-8 - Participação dos sistemas de fotorrecepção e de controle temporal no desenvolvimento, progressão e metástase do melanoma maligno: investigação de novos alvos terapêuticos
• Beneficiário: Leonardo Vinícius Monteiro de Assis
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 17/26651-9 - Glaucoma como modelo de ruptura da informação temporal: impacto sobre o metabolismo
• Beneficiário: Maria Nathália de Carvalho Magalhães Moraes Figueira Borges
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 17/18781-0 - Análise do papel da endonuclease XPG na transcrição nuclear e na manutenção do genoma mitocondrial
• Beneficiário: Davi Mendes
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 18/14728-0 - Melanopsina como fotorreceptor de UVA e sua relação com pigmentação, reparo de DNA, relógio biológico e componentes do eixo HPA: um novo alvo farmacológico?
• Beneficiário: Ana Maria de Lauro Castrucci
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 17/24217-0 - Mecanismos de resistência tumoral a cisplatina: processamento de lesões no DNA e efeito do ciclo circadiano
• Beneficiário: Matheus Molina Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto