Distinct photo-oxidation-induced cell death pathways lead to selective killing of human breast cancer cells

Autor(es):Mostrar menos -

Dos Santos, Ancely F. ^[1] ; Inague, Alex ^[1] ; Arini, Gabriel S. ^[1] ; Terra, Leticia F. ^[1] ; Wailemann, Rosangela A. M. ^[1] ; Pimentel, Andre C. ^[1] ; Yoshinaga, Marcos Y. ^[1] ; Silva, Ricardo R. ^[2] ; Severino, Divinomar ^[1] ; de Almeida, Daria Raquel Q. ^[1] ; Gomes, Vinicius M. ^[1] ; Bruni-Cardoso, Alexandre ^[1] ; Terra, Walter R. ^[1] ; Miyamoto, Sayuri ^[1] ; Baptista, Mauricio S. ^[1] ; Labriola, Leticia ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Sao Paulo, Inst Quim, Dept Bioquim, BR-05508000 Sao Paulo - Brazil

^[2] Univ Sao Paulo, Fac Ciencias Farmaceut Ribeirao Preto, BR-14040903 Ribeirao Preto - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: CELL DEATH & DISEASE; v. 11, n. 12 DEC 14 2020.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

Lack of effective treatments for aggressive breast cancer is still a major global health problem. We have previously reported that photodynamic therapy using methylene blue as photosensitizer (MB-PDT) massively kills metastatic human breast cancer, marginally affecting healthy cells. In this study, we aimed to unveil the molecular mechanisms behind MB-PDT effectiveness and specificity towards tumor cells. Through lipidomics and biochemical approaches, we demonstrated that MB-PDT efficiency and specificity rely on polyunsaturated fatty acid-enriched membranes and on the better capacity to deal with photo-oxidative damage displayed by non-tumorigenic cells. We found out that, in tumorigenic cells, lysosome membrane permeabilization is accompanied by ferroptosis and/or necroptosis. Our results also pointed at a cross-talk between lysosome-dependent cell death (LDCD) and necroptosis induction after photo-oxidation, and contributed to broaden the understanding of MB-PDT-induced mechanisms and specificity in breast cancer cells. Therefore, we demonstrated that efficient approaches could be designed on the basis of lipid composition and metabolic features for hard-to-treat cancers. The results further reinforce MB-PDT as a therapeutic strategy for highly aggressive human breast cancer cells. (AU)

• Processo FAPESP: 19/09517-2 - Avaliação da relação entre variação da fluência de energia e as vias de morte celular induzidas pela terapia fotodinâmica com azul de metileno em tumores mamários
• Beneficiário: Gabriel Santos Arini
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 17/13804-1 - Mecanismos de detoxificação e reparo de membranas biológicas oxidadas envolvendo a ação da enzima peroxirredoxina 6
• Beneficiário: Alex Inague
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 19/05026-4 - Desenvolvimento de uma plataforma computacional modular extensível para análises de experimentos de metabolômica e metagenômica: Inovando com a descoberta de novas atividades enzimáticas e produtos naturais de interesse farmacêutico derivados
• Beneficiário: Ricardo Roberto da Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa BIOTA - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 16/04676-7 - Terapia fotodinâmica para tratamento do câncer de mama: estudos pré-clínicos
• Beneficiário: Ancély Ferreira dos Santos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 17/23914-9 - Explorando o potencial imunogênico da terapia fotodinâmica
• Beneficiário: Ancély Ferreira dos Santos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 17/18922-2 - Desenvolvimento de uma plataforma computacional modular extensível para análises de experimentos de metabolômica e metagenômica: inovando com a descoberta de novas atividades enzimáticas e produtos naturais de interesse farmacêutico derivados
• Beneficiário: Ricardo Roberto da Silva
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOTA - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 17/03618-6 - Estudo da função de HSPB1 na modulação da resposta a proteínas mal dobradas em modelos de Diabetes tipo 1
• Beneficiário: Leticia Labriola
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 15/02654-3 - EMU concedido no processo 2014/10492-0 microscópio de fluorescência
• Beneficiário: Alexandre Bruni Cardoso
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Equipamentos Multiusuários
• Processo FAPESP: 13/07937-8 - Redoxoma
• Beneficiário: Ohara Augusto
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs