Submitted by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2015-12-30T14:31:06Z No. of bitstreams: 1 Antonio Luis de Oliveira Petersen Avaliação do 17-AAG... 2015.pdf: 4140982 bytes, checksum: b2369d43c8af2a304d5953f23f604a99 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Maria Fiscina Sampaio (fiscina@bahia.fiocruz.br) on 2015-12-30T14:31:22Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Antonio Luis de Oliveira Petersen Avaliação do 17-AAG... 2015.pdf: 4140982 bytes, checksum: b2369d43c8af2a304d5953f23f604a99 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-30T14:31:22Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Antonio Luis de Oliveira Petersen Avaliação do 17-AAG... 2015.pdf: 4140982 bytes, checksum: b2369d43c8af2a304d5953f23f604a99 (MD5) Previous issue date: 2015 / Fundação Oswaldo Cruz. Centro de Pesquisas Gonçalo Moniz. Salvador, BA, Brasil / A leishmaniose é uma doença endêmica no Brasil causada por parasitos protozoários do gênero Leishmania. A quimioterapia continua sendo a forma mais efetiva de tratamento com os antimoniais pentavalentes sendo usados há mais de 70 anos como a primeira linha de tratamento. O uso deste e de outros fármacos apresenta efeitos adversos graves, os esquemas terapêuticos empregados são desconfortáveis, além de relatos do aumento de casos de resistência. A proteína de choque térmico 90 (HSP90) é um membro da família das chaperonas presente em células eucarióticas e bactérias. Essa proteína é fundamental para o dobramento e estabilização de diferentes proteínas, chamadas genericamente de proteínas cliente. Essa chaperona vem sendo considerada um importante alvo molecular para o tratamento de diferentes doenças parasitárias. Nessa tese, o inibidor específico da atividade ATPásica da HSP90, o 17-allilamino-17-demethoxigeldanamicina (17- AAG) foi testado em parasitos do gênero Leishmania. Inicialmente, avaliamos o efeito em cultura axênica e observamos que o 17-AAG causa a morte desses parasitos em concentrações inferiores às necessárias para causar a morte de macrófagos. Observamos também que o tratamento com 17-AAG promove a morte intracelular dos parasitos em concentrações que variam de 25 a 500 nM nos tempos de 24 e 48 h, sendo também eficaz contra a forma amastigota em tempos mais tardios como 96 h de infecção. Os parasitos morrem independentemente da produção de moléculas microbicidas pelo macrófago, como superóxido e óxido nítrico, que tiveram sua produção reduzida em 61 e 58 %, respectivamente. O tratamento com 17-AAG também reduziu a produção de mediadores próinflamatórios como TNF-α, IL-6 e MCP-1 em 35, 35 e 92 %, respectivamente. Utilizando o modelo de camundongos BALB/c infectados por Leishmania braziliensis na orelha demonstramos que o tratamento com 17-AAG causou redução do tamanho da lesão cutânea em 0,5 mm e da carga parasitaria no local da infecção em 25 %, no entanto, não foi capaz de reduzir a carga parasitaria no linfonodo drenante. Análise por microscopia eletrônica de transmissão de macrófagos infectados e tratados com 17-AAG revelou alterações características de um processo autofágico com vacuolização do citoplasma e formação de vacúolos com dupla membrana, além da presença de figuras de mielina. Utilizando parasitos transgênicos observamos que 17-AAG induz um aumento de 30 % na formação de autofagossomos, que tem a sua capacidade de fusão com glicossomos e lisossomos reduzida. Além disso, parasitos ATG5 knockout, incapazes de formar autofagossomos foram cerca de 90% mais resistentes à morte induzida pelo AAG em relação a parasitos selvagens. Observamos, também, que o tratamento com MG132, um inibidor da atividade do proteassoma, assim como o 17-AAG induziu o acúmulo de proteínas ubiquitinadas de parasitos, especialmente em 8 parasitos incapazes de formar autofagossomos, sugerindo um papel da autofagia na degradação de proteínas ubiquitinadas. Por último, observamos que o MG132 foi capaz de induzir a formação de autofagossomos sugerindo uma ligação entre o acúmulo de proteínas ubiquitinadas e a indução da via autofágica. Em conjunto, nossos resultados indicam que o HSP90 é um alvo molecular que dever ser explorado no tratamento das leishmanioses. / Leishmaniases are endemic disease in Brazil caused by protozoan parasites from the genus Leishmania. Chemotherapy remains the most effective way of treatment and pentavalent antimonials, used for more than 70 years, remaining as first choice drugs for leishmaniasis treatment. The use of this and other drugs causes severe side effects, therapeutic regimens employed for leishmaniasis treatment are unpleasant, besides an increase number of resistance cases. The Heat Shock Protein 90 (HSP90) is a member of the chaperone family present in bacteria and eukaryotic cells. This protein is essential for the folding and stabilization of different proteins, known as client proteins. This chaperone has been considered an important molecular target for the treatment of different parasitic diseases. In this thesis, the specific inhibitors of the ATPase activity from the HSP90, 17-allylamino- 17-demethoxygeldanamycin (17-AAG), were tested against parasites from the genus Leishmania. First we evaluated its effect on axenic culture and observed that 17- AAG induces parasite cell death in lowerconcentrations than those needed to induce macrophage cell death. We also observed that 17-AAG intracellular parasite death in concentrations ranging from 25 to 500 nM after 24 or 48 h, being also able to kill amastigotes in latter times of infection, such as 96 h. The parasites die independently of the production of microbicide molecules, such as superoxide and nitric oxide, which had their production reduced by 61 and 58 %, respectively. 17- AAG treatment also reduced the production of pro-inflammatory molecules such as TNF-α, IL-6 e MCP-1 in 35, 35 and 98 %, respectively. Using the murine model of BALB/c mice infected with Leishmania braziliensis in the ear showed that treatment of 17-AAG reduces the size of the lesion in 0,5 mm and the parasite load in the ear in 25 %, however, the treatment wasn’t able to reduce the parasite load in the draining lymph node. Transmission electron microscopy analysis of infected macrophages treated with 17-AAG revealed alterations typical of autophagic process with cytoplasm vacuolization, formation of vacuoles with double membranes, besides the presence of myelin figures. Using transgenic parasites we observed that 17-AAG induces an increase of 35 % in the autophagosome formation witch have their ability to fuse with glycosome and lisosome reduced. However, in comparison to wild type parasites, ATG5 knockout parasites that are unable to form autophagosome were 90% more resistant to 17-AAG-induced cell death. We also observed that MG132 treatment, a proteasome inhibitor, like 17-AAG induced ubiquitined proteins accumulation in parasites, especially in parasites unable to form autophagosome, suggesting a role of autophagy in degradation of ubiquitinated proteins. Lastly, we observed that MG132 induced autophagosome formation, suggesting a link between ubiquitinated and induction of the autophagic pathway. In sum, our results indicate that HSP90 is a molecular target that should be explored as a treatment for leishmaniasis.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-07-28T13:28:28Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Thiers Tese versão digital.pdf: 2738186 bytes, checksum: 9403cdd3615d510302f8e562a4b2df09 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-28T13:28:28Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Thiers Tese versão digital.pdf: 2738186 bytes, checksum: 9403cdd3615d510302f8e562a4b2df09 (MD5) Previous issue date: 2016-02-17 / CNPQ / O 17-N-alil-amino-17-demetoxigeldanamicina (17-AAG) é um inibidor da proteína chaperona Hsp90 e tem sido estudado extensivamente como um agente anticancerígeno. O seu uso terapêutico ainda é limitado devido a sua baixa hidrofilicidade e toxicidade. Diante disso, o estudo tem como objetivo principal desenvolver um nanossistema contendo 17-AAG e verificar a sua ação antiproliferativa com efeitos tóxicos reduzidos. Primeiro, foram desenvolvidos lipossomas catiônicos contendo 17-AAG avaliando sua ação através de análises in vitro (viabilidade celular para linhagem de células Hela, MCF-7, J774 e Sarcoma 180) e in vivo (atividade antintumoral utilizando o tumor de Ehrlich). No segundo momento, foram preparados complexos de inclusão (17-AAG:HPβCD) obtidos por liofilização e caracterizados físicoquimicamente. Por último, os lipossomas contendo complexo de inclusão do 17-AAG foram preparados pelo método de hidratação do filme lipídico e submetidos a análise de citotoxicidade frente as células Hela e MCF-7. Os lipossomas catiônicos desenvolvidos apresentaram monodispersos e com tamanho inferior a 200 nm. O 17-AAG na bicamada dos lipossomas influenciou apenas na diminuição do potencial zeta passando de +21,13 para +11, 43 mV. O tratamento nas três células de câncer com estes lipossomas contendo o 17AAG e nas diferentes concentrações estudadas, demonstraram percentuais maiores de inibição em relação ao composto livre. Já os lipossomas branco não foram tóxicos frente as células sadias como macrófagos (J774). Nos estudos in vivo foi verificado que não houve diferença estatística quanto ao volume do tumoral, peso dos animais, peso do tumor, peso dos órgãos e índice mitótico. No entanto, alterações foram visíveis na histomorfologia do baço, fígado e rins. Os complexos de inclusão obtidos demonstraram a integridade do 17-AAG identificado através do teor (99 ± 0.79%).O diagrama de solubilidade de fases de 17-AAG:HPβCD apresentou uma curva do tipo AL, com K1:1 = 5,3 CAMPOS, T.A., (2016) Desenvolvimento de um nanosistema contendo 17-AAG ... 11 M-1. Na presença de 1000 mM de HPβCD, a solubilidade do 17-AAG aumentou 39 vezes. O complexo de inclusão 17-AAG:HPβCD apresentou modificações no IV, difração de raios-X, microscopia e DSC e TG, sugerindo a formação do complexo de inclusão. A citotoxicidade frente a células sadias (J774) evidenciaram que o complexo de inclusão apresentou efeitos inibitórios similares ao composto livre em concentrações <10 µM. Após o processo de preparação, os lipossomas contendo complexo de inclusão apresentaram diâmetro médio variando iando entre 142 e 157 nm, e o índice de polidispersão não superior a 0,37. As formulações mantiveram-se estáveis após 30 dias quando armazenadas a 4ºC. Os resultados apresentaram, que não há diferença significativa nas formas de encapsular o 17-AAG nos lipossomas, revelando uma EE% de 99% para ambos tipos. Os lipossomas desenvolvidos neste estudo, obtiveram uma carga positiva e sua morfologia microscópica confirma o tamanho e o tipo de lipossomas preparados. Nos estudos de citotoxicidade a ação inibitória do LP-17-AAG e o LP-17-AAG:HPβCD demonstraram-se mais eficientes comparado ao fármaco livre. Estes resultados demonstram que a complexação do 17-AAG a ciclodextrina, e sua incorporação em lipossomas, proporcionou uma melhoria na estabilidade e hidrossolubilidade do composto, viabilizando, portanto, seu uso terapêutico. / The 17-N-allylamino-17-demethoxygeldanamycin (17-AAG) is an inhibitor of Hsp90 chaperone protein and has been extensively studied as an anticancer agent. The therapeutic use is still limited due to its low hydrophilicity and hepatotoxicity. Thus, the study aims to develop a nanossistema containing 17AAG and check their antiproliferative action with reduced toxicity. First, cationic liposomes containing 17-AAG were developed evaluating their action through in vitro tests (cell viability for line of Hela cells, MCF-7, J774 and Sarcoma 180) and in vivo (antintumoral activity using the Ehrlich tumor). In the second phase, they were prepared inclusion complexes (17-AAG: HPβCD) obtained by lyophilization and physico-chemically characterized. Finally, liposomes containing the inclusion complex of 17-AAG were prepared by lipid film hydration method and subjected forward cytotoxicity assay Hela and MCF-7 cells. Developed cationic liposomes showed monodisperse and smaller than 200 nm. The 17-AAG in the bilayer of the liposomes only influenced the decrease in zeta potential of passing +21.13 +11 to 43 mV. The treatment in all three cancer cells with these liposomes containing 17-AAG and different concentrations studied showed greater percentage inhibition compared to the free compound. Already the white liposomes were no toxicity in healthy cells such as macrophages (J774). In vivo studies it was found that there was no statistical difference in the volume of tumor, animal weight, tumor weight, organ weight and mitotic index. However, changes were visible on histomorphology of spleen, liver and kidneys. The solubility phase diagram of 17-AAG: HPβCD showed a curved-type LA, K1: 1 = 5.3 m-1. In the presence of HPβCD 1000 mm, the solubility of 17-AAG increased 39 times. The inclusion complex of 17-AAG: HPβCD presented modifications IR, X-ray diffraction, microscopy and DSC and TG, suggesting the formation of the inclusion complex. After the manufacturing process, liposome proved to be homogeneous with a mean diameter ranging between 142 and 157 nm and a polydispersity not exceeding 0.37.The front cytotoxic to healthy cells (J774) showed that the inclusion complex showed similar inhibitory effects to the free compound in concentrations of <10 µM. After the process of preparation of the inclusion complex containing liposomes had an average diameter between 142 and 157 nm and the polydispersion index not greater than 0.37. The formulations were stable after 30 days when stored at 4 ° C. The results showed that there is no significant difference in the ways of encapsulating 17-AAG in liposomes, revealing an EE% 99% for both types. The Liposomes developed in this study obtained a positive charge and their microscopic morphology confirms the size and type of liposomes. In cytotoxicity studies the inhibitory action of the LP-17-AAG and the LP-17-AAG: HPβCD proved to be more efficient compared to the free drug.These results demonstrate that the complexation of cyclodextrin 17-AAG, and their incorporation into liposome gave an improvement in stability and water solubility of the compound, allowing therefore their therapeutic use.

O carcinoma epidermóide por se tratar de uma doença genética, apresenta dificuldades em relação ao seu tratamento. As vias de sinalização celular por controlarem os mecanismos responsáveis pela proliferação e sobrevivência da célula, são de extrema importância nos estudos da biologia do câncer e oncogênese. Aberrações cromossômicas que afetam a estrutura e a expressão de genes e proteínas que regulam componentes das vias de sinalização são diretamente correlacionadas com o desenvolvimento e progressão tumoral. Vários genes e proteínas vêm sendo avaliados na busca de um alvo terapêutico quimioterápico, algo pouco estudado em carcinomas epidermóides bucais. Este trabalho teve como objetivo analisar a influência do quimioterápico 17-AAG e do fator de crescimento epitelial (EGF) nos níveis das proteínas NFkB, Ciclina D1 e Cdk4 nas linhagens de carcinoma epidermóide de cabeça e pescoço (HN6 e HN31) e no queratinócito imortalizado (HaCat). Este trabalho destinou-se também a estudar uma possível inter-relação entre as proteínas Metalotioneína e NFkB e suas interações com as proteínas Ciclina D1 e Cdk4 nas linhagens celulares HN6 , HN31 e (HaCat, para uma maior compreensão de seus efeitos nas vias de sinalização celular e conseqüente progressão do câncer). Para análise a respeito da localização e os níveis das proteínas MT, NFkB, Ciclina D1 e Cdk4 foram utilizados ensaios de imunofluorescência e western blot, respectivamente.Os resultados apontaram um melhor perfil apoptótico da linhagem HN31 frente ao tratamento com 17-AAG, apresentando diminuição significante dos níveis de NFkB e Ciclina D1, além de exibir importante decréscimo nos níveis de Cdk4. A proteína MT parece não sofrer ação do NFkB. A indução de proliferação celular realizada por EGF exerceu um aumento dos níveis das proteínas NFkB e Ciclina D1, sugerindo um papel importante das vias de sinalização estimuladas por EGF (Akt, NFkB e Ciclina D1) na progressão tumoral dessas linhagens.Por fim, a ocorrência de estímulo nos níveis da proteína MT por parte do EGF, sugeriram um importante papel do EGF e da MT na resistência a apoptose nas linhagens estudadas. / Squamous cell carcinomas as a genetic diseases, presents certain difficulties in relation to their treatment. The process of cell signaling for overseeing the mechanisms responsible for cellular proliferation and survival are very important in studies of the biology of cancer and development. Chromosomal alterations affecting the structure and expression of genes and proteins that regulate the process of signaling components are directly correlated with the development and tumor progression. Several genes and proteins are being evaluated in the search for a biological marker that could help in the understanding of cancer as well as in its prognosis, and mainly in search of therapeutic target chemotherapy, something little studied in oral squamous cell carcinoma. This study aimed to examine the influence of chemotherapy 17-AAG and the epithelial growth factor (EGF) in the levels of proteins NFkB, Cyclin D1 and Cdk4 in strains of squamous cell carcinoma of the head and neck (HN6 and HN31) and immortalized in keratinocytes(HaCat). This work is also intended to explore a possible inter-relationship between the Metallothionein and NFkB proteins and their interactions with the proteins Cyclin D1 and Cdk4 in cell lines HN6, HN31 and (HaCat, to a greater understanding of its effects on pathways of cellular signaling and consequent progression of cancer. For analysis regarding the location and levels of the protein MT, NFkB, Cyclin D1 and Cdk4 were used tests of immunofluorescence and western blot. Results showed a better apoptotic profile of HN31 treated with 17-AAG, showing decrease levels of NFkB and Cyclin D1, with a important decrease in the levels of Cdk4. The metallothionin protein does not appear to suffer action of NFkB. The induction of cell proliferation conducted by EGF had increased levels of NFkB and Cyclin D1 proteins, suggesting an important role in the process of signaling stimulated by EGF (Akt, NFkB and Ciclina D1) in tumor progression of oral squamous cell carcinoma. The occurrence to stimulate the levels of metallothionein protein by the EGF, suggest an important role of EGF and MT in resistance to apoptosis in the studied cell lines.

O carcinoma epidermóide de cabeça e pescoço é responsável por 90% das neoplasias malignas, nesta região. Molecularmente, inúmeras vias de sinalização, ainda não muito bem compreendidas, são responsáveis pelo seu crescimento e invasão para tecidos vizinhos, além de metástases para órgãos distantes. Este trabalho destinou-se a avaliar o crosstalk entre as vias de sinalização do PTEN, Akt, Mdm2 e p53 em quatro linhagens de células de carcinoma epidermóide (HN6, HN19, HN30 e HN31) e queratinócitos imortalizados (HaCat), estimulados com EGF (fator de crescimento epitelial) e 17-AAG. Para observar a localização e os níveis de PTEN, Akt, Mdm2 e p53 nos diferentes compartimentos celulares estas proteínas foram localizadas e quantificadas no interior celular através das técnicas de imunofluorescência e western blot, respectivamente. Os resultados mostraram que a ativação da via do PI3K/Akt, pelo EGF, promoveu a proliferação celular, sendo HN31 a linhagem celular de melhor resposta proliferativa. Quando as células foram tratadas com 17-AAG a linhagem HN31 foi a que melhor traçou um perfil apoptótico com diminuição dos níveis de Akt, ausência de Mdm2 e aumento dos níveis de PTEN e p53. As linhagens celulares HN6 e HN19 continuaram apresentando níveis significativos de Akt e Mdm2, o que sugere um potencial mais agressivo devido a manutenção do comportamento proliferativo e anti-apoptótico destas linhagens. / Head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) represents 90% of all head and neck malignancies. Cancer growth, invasion and metastasis are due to several signaling pathways that, unfortunately, are not completely understood. The aim of this study was the crosstalk evaluation among PTEN, Akt, Mdm2 and p53 signaling pathways in four different HNSCC cell lines (HN6, HN19, HN30 and HN31) and HaCat cell line (immortalized keratinocytes), all of than treated with 10ng/ml EGF (epidermal growth factor) and 2?M 17-AAG. Western blot and imunofluorescence were performed in order to analyze PI3K/Akt signaling key target proteins: PTEN, Akt, Mdm2 and p53. Treatment of HNSCC cell lines with EGF resulted in activation of the PI3K/Akt pathway and enhanced cell proliferation. The results showed higher proliferative activity in HN31 cell line. The treatment of HNSCC cell lines with 17-AAG inhibited the proliferation in various levels. HN31 cell lines expressed PTEN and p53 in high levels and low expression for Akt and Mdm2 proteins. These findings suggest that 17-AAG can induce p53-dependent apoptosis in HN31 cell lines. On the contrary, HN6 and HN19 cell lines displayed high levels of Akt and Mdm2 proteins, resulting in decreased apoptosis and increased aggressive potential.

O carcinoma epidermóide de cabeça e pescoço é responsável por 90% das neoplasias malignas, nesta região. Molecularmente, inúmeras vias de sinalização, ainda não muito bem compreendidas, são responsáveis pelo seu crescimento e invasão para tecidos vizinhos, além de metástases para órgãos distantes. Este trabalho destinou-se a avaliar o crosstalk entre as vias de sinalização do PTEN, Akt, Mdm2 e p53 em quatro linhagens de células de carcinoma epidermóide (HN6, HN19, HN30 e HN31) e queratinócitos imortalizados (HaCat), estimulados com EGF (fator de crescimento epitelial) e 17-AAG. Para observar a localização e os níveis de PTEN, Akt, Mdm2 e p53 nos diferentes compartimentos celulares estas proteínas foram localizadas e quantificadas no interior celular através das técnicas de imunofluorescência e western blot, respectivamente. Os resultados mostraram que a ativação da via do PI3K/Akt, pelo EGF, promoveu a proliferação celular, sendo HN31 a linhagem celular de melhor resposta proliferativa. Quando as células foram tratadas com 17-AAG a linhagem HN31 foi a que melhor traçou um perfil apoptótico com diminuição dos níveis de Akt, ausência de Mdm2 e aumento dos níveis de PTEN e p53. As linhagens celulares HN6 e HN19 continuaram apresentando níveis significativos de Akt e Mdm2, o que sugere um potencial mais agressivo devido a manutenção do comportamento proliferativo e anti-apoptótico destas linhagens. / Head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) represents 90% of all head and neck malignancies. Cancer growth, invasion and metastasis are due to several signaling pathways that, unfortunately, are not completely understood. The aim of this study was the crosstalk evaluation among PTEN, Akt, Mdm2 and p53 signaling pathways in four different HNSCC cell lines (HN6, HN19, HN30 and HN31) and HaCat cell line (immortalized keratinocytes), all of than treated with 10ng/ml EGF (epidermal growth factor) and 2?M 17-AAG. Western blot and imunofluorescence were performed in order to analyze PI3K/Akt signaling key target proteins: PTEN, Akt, Mdm2 and p53. Treatment of HNSCC cell lines with EGF resulted in activation of the PI3K/Akt pathway and enhanced cell proliferation. The results showed higher proliferative activity in HN31 cell line. The treatment of HNSCC cell lines with 17-AAG inhibited the proliferation in various levels. HN31 cell lines expressed PTEN and p53 in high levels and low expression for Akt and Mdm2 proteins. These findings suggest that 17-AAG can induce p53-dependent apoptosis in HN31 cell lines. On the contrary, HN6 and HN19 cell lines displayed high levels of Akt and Mdm2 proteins, resulting in decreased apoptosis and increased aggressive potential.

O carcinoma epidermóide por se tratar de uma doença genética, apresenta dificuldades em relação ao seu tratamento. As vias de sinalização celular por controlarem os mecanismos responsáveis pela proliferação e sobrevivência da célula, são de extrema importância nos estudos da biologia do câncer e oncogênese. Aberrações cromossômicas que afetam a estrutura e a expressão de genes e proteínas que regulam componentes das vias de sinalização são diretamente correlacionadas com o desenvolvimento e progressão tumoral. Vários genes e proteínas vêm sendo avaliados na busca de um alvo terapêutico quimioterápico, algo pouco estudado em carcinomas epidermóides bucais. Este trabalho teve como objetivo analisar a influência do quimioterápico 17-AAG e do fator de crescimento epitelial (EGF) nos níveis das proteínas NFkB, Ciclina D1 e Cdk4 nas linhagens de carcinoma epidermóide de cabeça e pescoço (HN6 e HN31) e no queratinócito imortalizado (HaCat). Este trabalho destinou-se também a estudar uma possível inter-relação entre as proteínas Metalotioneína e NFkB e suas interações com as proteínas Ciclina D1 e Cdk4 nas linhagens celulares HN6 , HN31 e (HaCat, para uma maior compreensão de seus efeitos nas vias de sinalização celular e conseqüente progressão do câncer). Para análise a respeito da localização e os níveis das proteínas MT, NFkB, Ciclina D1 e Cdk4 foram utilizados ensaios de imunofluorescência e western blot, respectivamente.Os resultados apontaram um melhor perfil apoptótico da linhagem HN31 frente ao tratamento com 17-AAG, apresentando diminuição significante dos níveis de NFkB e Ciclina D1, além de exibir importante decréscimo nos níveis de Cdk4. A proteína MT parece não sofrer ação do NFkB. A indução de proliferação celular realizada por EGF exerceu um aumento dos níveis das proteínas NFkB e Ciclina D1, sugerindo um papel importante das vias de sinalização estimuladas por EGF (Akt, NFkB e Ciclina D1) na progressão tumoral dessas linhagens.Por fim, a ocorrência de estímulo nos níveis da proteína MT por parte do EGF, sugeriram um importante papel do EGF e da MT na resistência a apoptose nas linhagens estudadas. / Squamous cell carcinomas as a genetic diseases, presents certain difficulties in relation to their treatment. The process of cell signaling for overseeing the mechanisms responsible for cellular proliferation and survival are very important in studies of the biology of cancer and development. Chromosomal alterations affecting the structure and expression of genes and proteins that regulate the process of signaling components are directly correlated with the development and tumor progression. Several genes and proteins are being evaluated in the search for a biological marker that could help in the understanding of cancer as well as in its prognosis, and mainly in search of therapeutic target chemotherapy, something little studied in oral squamous cell carcinoma. This study aimed to examine the influence of chemotherapy 17-AAG and the epithelial growth factor (EGF) in the levels of proteins NFkB, Cyclin D1 and Cdk4 in strains of squamous cell carcinoma of the head and neck (HN6 and HN31) and immortalized in keratinocytes(HaCat). This work is also intended to explore a possible inter-relationship between the Metallothionein and NFkB proteins and their interactions with the proteins Cyclin D1 and Cdk4 in cell lines HN6, HN31 and (HaCat, to a greater understanding of its effects on pathways of cellular signaling and consequent progression of cancer. For analysis regarding the location and levels of the protein MT, NFkB, Cyclin D1 and Cdk4 were used tests of immunofluorescence and western blot. Results showed a better apoptotic profile of HN31 treated with 17-AAG, showing decrease levels of NFkB and Cyclin D1, with a important decrease in the levels of Cdk4. The metallothionin protein does not appear to suffer action of NFkB. The induction of cell proliferation conducted by EGF had increased levels of NFkB and Cyclin D1 proteins, suggesting an important role in the process of signaling stimulated by EGF (Akt, NFkB and Ciclina D1) in tumor progression of oral squamous cell carcinoma. The occurrence to stimulate the levels of metallothionein protein by the EGF, suggest an important role of EGF and MT in resistance to apoptosis in the studied cell lines.

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Oesophageal cancer is a malignant and aggressive disease with very poor survival. The aim of this thesis was to evaluate novel therapeutic targets in oesophageal cancer. In paper I, Hsp90 was expressed in all 81 oesophageal cancer tissues and also in nine oesophageal cancer cell lines. A specific Hsp90 inhibitor, 17-AAG, could efficiently inhibit cell proliferation, cell survival and sensitise oesophageal cancer cells to gamma photon irradiation. By inhibition of Hsp90 using 17-AAG, EGFR- and IGF-1R-mediated signalling was downregulated. In paper II, tumour samples from 80 oesophageal cancer patients were investigated for the expression of EGFR and LRIG1-3. Based on a total score of intensity and expression fraction a trend towards survival differences was found for LRIG2 (p=0.18) and EGFR (p=0.09). Correlation analysis revealed a correlation between expression of EGFR and LRIG3 (p=0.0007). Significant correlations were found between LRIG1 mRNA expression levels and sensitivity to cisplatin (r = –0.74), docetaxel (r = –0.69), and vinorelbine (r = –0.82). In paper III, microtubule targeting drugs podophyllotoxin (PPT), vincristine and docetaxel inhibited survival and proliferation of oesophageal cancer cells. Unexpectedly, experiments showed that microtubule destabilising agents inhibited EGFR phosphorylation and signalling. A tyrosine phosphatase inhibitor, sodium orthovanadate, was able to reverse the EGFR dephosphorylation. In paper IV, imetelstat, a telomerase antagonist, inhibited telomerase activity, colony formation ability and decreased proliferation of oesophageal cancer cells. Inhibition of telomerase activity by imetelstat led to an increase of 53BP1 foci indicating induction of DSBs. Furthermore, the fraction and size of radiation-induced 53BP1 foci were increased by imetelstat pre-treatment. In conclusion, Hsp90 and telomerase represent potential therapeutic targets in oesophageal cancer. And, the implication of EGFR and LRIG as prognostic factors is limited. Furthermore, disruption of the microtubule network may activate a protein tyrosine phosphatase that can regulate EGFR phosphorylation.

Cellular senescence is a permanent cell cycle arrest that is induced as a response to cellular stress. Replicative senescence is a well-described mechanism that limits the replicative capacity of cells and must be overcome by cancer cells. Oncogene-induced senescence (OIS) is a form of premature senescence and a potent tumor suppressor mechanism. OIS is induced in normal cells as a result of deregulated oncogene or tumor suppressor gene expression. An exciting area of research is the identification of novel targets that induce senescence in cancer cells as a therapeutic approach. In this study, a novel mechanism is described where the inhibition of Hsp90 in small cell lung cancer (SCLC) cells induced premature senescence rather than cell death. The senescence induced following Hsp90 inhibition was p21-dependent and the loss of p21 allowed SCLC cells to bypass the induction of senescence. Additionally, we identified a novel mechanism where the depletion of PKCι induced senescence in glioblastoma multiforme (GBM) cells. PKCι depletion-induced senescence did not activate the DNA-damage response pathway and was p21-dependent. Further perturbations of mitosis, using an aurora kinase inhibitor, increased the number of senescent cells when combined with PKCι depletion. This suggests that PKCι depletion-induced senescence involves defects in mitotic progression. Senescent glioblastoma cells at a basal level of senescence in culture, induced by p21 overexpression, and induced after PKCι depletion had aberrant centrosomes. Mitotic slippage is an early exit from mitosis without cell division that occurs when the spindle assembly checkpoint (SAC) is not satisfied. Senescent glioblastoma cells had multiple markers of mitotic slippage. Therefore, PKCι depletion-induced senescence involves mitotic slippage and results in aberrant centrosomes. A U87MG cell line with a doxycycline-inducible shRNA targeting PKCι was developed to deplete PKCι in established xenografts. PKCι was depleted in established glioblastoma xenografts in mice and resulted in decreased cell proliferation, delayed tumor growth and improved survival. This study has demonstrated that both Hsp90 and PKCι are novel targets to induce senescence in cancer cells as a potential therapeutic approach.