Alterações epigenéticas, como metilação do DNA e modificações pós traducionais em histonas, tem importante papel na carcinogênese mamária. A modulação de eventos epigenéticos constitui relevante alvo terapêutico, devido ao seu caráter reversível. Experimentalmente, o ácido docosahexaenoico (DHA), um membro da família dos ácidos graxos ômega-3, é capaz de diminuir proliferação, induzir morte celular e diminuir o potencial invasivo de células tumorais de mama. No entanto, os mecanismos antitumorais do DHA e sua capacidade de modular eventos epigenéticos ainda não estão totalmente elucidados. Nosso objetivo foi verificar, in vitro, a ação do DHA em eventos epigenéticos em diferentes linhagens de carcinoma mamário humano. Três linhagens celulares de câncer de mama (MDA-MB-231, SKBR-3 e MCF-7) foram tratadas durante 72 horas com 100 ?M de DHA ou etanol (controle). As modificações pós traducionais em histonas, acetilação no resíduo de lisina 9 da histona 3 (H3K9ac) e no resíduo 16 da histona 4 (H4K16ac), bem como trimetilação no resíduo de lisina 9 da histona 3 (H3K9me3) e no resíduo de lisina 27 da histona 3 (H3K27me3) foram avaliadas pela técnica de western blot. A análise da expressão do genes RASSF1A, DNMT1, DNMT3A e DNMT3B foi feita pela técnica da reação em cadeia da polimerase quantitativa via transcriptase reversa (RT-qPCR). A avaliação do padrão de metilação de região promotora do gene RASSF1A foi realizada pela técnica de reação em cadeia da polimerase metilação específica (MS-PCR). Foram também analisadas as fases do ciclo celular por citometria de fluxo. Comparado ao controle, o DHA induziu a acetilação no resíduo 16 da histona 4 (H4K16ac) nas linhagens MCF7 (p = 0,04) e MDA-MB-231 (p = 0,03). Observamos que a H3K9me3 foi parcialmente inibida nas linhagens MDA-MB-231 e SKBR-3, após o tratamento com DHA, mas sem alcançar valor estatisticamente significante. Encontramos também diminuição dos níveis de H3K27me3 após o tratamento com DHA nas três linhagens estudadas, porém não foi estatisticamente significativo. O DHA aumentou a expressão do gene RASSF1A na linhagem MCF-7 (1,98 vezes, p = 0,03), mas não nas linhagens MDA-MB-231 e SKBR-3. Não houve mudanças estatisticamente significativas na expressão dos genes DNMT1, DNMT3A e DNMT3B. As análises qualitativas da metilação demonstraram que a região promotora analisada do gene RASSF1A apresentou-se hipermetilada nas três linhagens celulares. Após o tratamento com DHA, houve tendência de desmetilação na região promotora do RASSF1A na linhagem MCF-7 e SKBR3, mas não na linhagem MDA-MB-231. Não houve diferença significativa na porcentagem de morte e distribuição das células MDA-MB-231, SKBR-3 e MCF-7 nas diferentes fases do ciclo celular após tratamento com DHA. Em conclusão, o DHA pode atuar em mecanismos epigenéticos e, ainda, reativar o gene supressor de tumor, como RASSF1A, anteriormente silenciado por hipermetilação, em células MCF-7. Espera-se que esses resultados contribuam para melhor compreensão do potencial papel anticâncer do DHA no câncer de mama / Epigenetic changes, such as DNA methylation and post-translational histone modifications, play an important role in mammary tumorigenesis. Epigenetic events are important as therapeutic targets, because of its reversible nature. Experimentally, docosahexaenoic acid (DHA), a member of the omega-3 fatty acids family, can reduce proliferation, induce apoptosis and decrease the invasive potential of breast tumor cells. However, the antitumor mechanism of DHA and its ability to modulate epigenetic events are not completely understood. Our objective was to verify, in vitro, the action of DHA in epigenetic events related to transcriptional reactivation of tumor suppressor gene, such as RASSF1A, in different human breast cancer cell lines. Three breast cancer cell lines (MCF-7, MDA-MB-231, SKBR-3) were treated with DHA (100 ?M) or vehicle (ethanol) for 72 hours. Western blot was used to analyze histone modification, as histone H3 lysine 9 (H3K9ac) and histone H4 lysine 16 (H4K16ac) acetylation, H3K9 trimethylation (H3K9me3) and H3K27 trimethylation (H3K27me3). Real time quantitative PCR (RT-qPCR) was performed for gene expression quantification of RASSF1A, DNMT1, DNMT3A and DNMT3B. DNA methylation of the promoter region of RASSF1A was evaluated by methylation specific PCR (MS-PCR). Moreover, we evaluated the phases of the cell cycle by flow cytometry. Compared to control cells, DHA induced H4K16ac in MCF-7 (p=0.04) and MDA-MB-231 (p=0.03). We observed that H3K9me3 was partially inhibited in MDA-MB-231 and SKBR-3 cells, after treatment with DHA, but did not reach a statistically significant value. We also found decreased levels of H3K27me3 after treatment with DHA in the three cell lines studied, but not statistically significant. DHA increased RASSF1A expression on MCF-7 (1.98 fold; p=0.03), but not in MDA-MB-231 and in SKBR-3 cells. There were no statistically significant changes in expression of genes DNMT1, DNMT3A and DNMT3B. These three breast cancer cells lines show methylation in specific region of RASSF1A promoter. DHA treatment increased RASSF1A promoter region hypomethylation in MCF-7 and SKBR-3. No significant difference was observed in the percentage of cell death nor cell distribution of MDA-MB-231, SKBR-3 and MCF-7 at different stages of the cell cycle after treatment with DHA. In conclusion, we suggest that DHA may act beneficially in epigenetic mechanisms and reactivation of tumor suppressor gene, RASSF1A as previously silenced by hypermethylation. It is hoped that these results can contribute to better understanding of the anticancer role of DHA in breast cancer

Alterações epigenéticas, como metilação do DNA e modificações pós traducionais em histonas, tem importante papel na carcinogênese mamária. A modulação de eventos epigenéticos constitui relevante alvo terapêutico, devido ao seu caráter reversível. Experimentalmente, o ácido docosahexaenoico (DHA), um membro da família dos ácidos graxos ômega-3, é capaz de diminuir proliferação, induzir morte celular e diminuir o potencial invasivo de células tumorais de mama. No entanto, os mecanismos antitumorais do DHA e sua capacidade de modular eventos epigenéticos ainda não estão totalmente elucidados. Nosso objetivo foi verificar, in vitro, a ação do DHA em eventos epigenéticos em diferentes linhagens de carcinoma mamário humano. Três linhagens celulares de câncer de mama (MDA-MB-231, SKBR-3 e MCF-7) foram tratadas durante 72 horas com 100 ?M de DHA ou etanol (controle). As modificações pós traducionais em histonas, acetilação no resíduo de lisina 9 da histona 3 (H3K9ac) e no resíduo 16 da histona 4 (H4K16ac), bem como trimetilação no resíduo de lisina 9 da histona 3 (H3K9me3) e no resíduo de lisina 27 da histona 3 (H3K27me3) foram avaliadas pela técnica de western blot. A análise da expressão do genes RASSF1A, DNMT1, DNMT3A e DNMT3B foi feita pela técnica da reação em cadeia da polimerase quantitativa via transcriptase reversa (RT-qPCR). A avaliação do padrão de metilação de região promotora do gene RASSF1A foi realizada pela técnica de reação em cadeia da polimerase metilação específica (MS-PCR). Foram também analisadas as fases do ciclo celular por citometria de fluxo. Comparado ao controle, o DHA induziu a acetilação no resíduo 16 da histona 4 (H4K16ac) nas linhagens MCF7 (p = 0,04) e MDA-MB-231 (p = 0,03). Observamos que a H3K9me3 foi parcialmente inibida nas linhagens MDA-MB-231 e SKBR-3, após o tratamento com DHA, mas sem alcançar valor estatisticamente significante. Encontramos também diminuição dos níveis de H3K27me3 após o tratamento com DHA nas três linhagens estudadas, porém não foi estatisticamente significativo. O DHA aumentou a expressão do gene RASSF1A na linhagem MCF-7 (1,98 vezes, p = 0,03), mas não nas linhagens MDA-MB-231 e SKBR-3. Não houve mudanças estatisticamente significativas na expressão dos genes DNMT1, DNMT3A e DNMT3B. As análises qualitativas da metilação demonstraram que a região promotora analisada do gene RASSF1A apresentou-se hipermetilada nas três linhagens celulares. Após o tratamento com DHA, houve tendência de desmetilação na região promotora do RASSF1A na linhagem MCF-7 e SKBR3, mas não na linhagem MDA-MB-231. Não houve diferença significativa na porcentagem de morte e distribuição das células MDA-MB-231, SKBR-3 e MCF-7 nas diferentes fases do ciclo celular após tratamento com DHA. Em conclusão, o DHA pode atuar em mecanismos epigenéticos e, ainda, reativar o gene supressor de tumor, como RASSF1A, anteriormente silenciado por hipermetilação, em células MCF-7. Espera-se que esses resultados contribuam para melhor compreensão do potencial papel anticâncer do DHA no câncer de mama / Epigenetic changes, such as DNA methylation and post-translational histone modifications, play an important role in mammary tumorigenesis. Epigenetic events are important as therapeutic targets, because of its reversible nature. Experimentally, docosahexaenoic acid (DHA), a member of the omega-3 fatty acids family, can reduce proliferation, induce apoptosis and decrease the invasive potential of breast tumor cells. However, the antitumor mechanism of DHA and its ability to modulate epigenetic events are not completely understood. Our objective was to verify, in vitro, the action of DHA in epigenetic events related to transcriptional reactivation of tumor suppressor gene, such as RASSF1A, in different human breast cancer cell lines. Three breast cancer cell lines (MCF-7, MDA-MB-231, SKBR-3) were treated with DHA (100 ?M) or vehicle (ethanol) for 72 hours. Western blot was used to analyze histone modification, as histone H3 lysine 9 (H3K9ac) and histone H4 lysine 16 (H4K16ac) acetylation, H3K9 trimethylation (H3K9me3) and H3K27 trimethylation (H3K27me3). Real time quantitative PCR (RT-qPCR) was performed for gene expression quantification of RASSF1A, DNMT1, DNMT3A and DNMT3B. DNA methylation of the promoter region of RASSF1A was evaluated by methylation specific PCR (MS-PCR). Moreover, we evaluated the phases of the cell cycle by flow cytometry. Compared to control cells, DHA induced H4K16ac in MCF-7 (p=0.04) and MDA-MB-231 (p=0.03). We observed that H3K9me3 was partially inhibited in MDA-MB-231 and SKBR-3 cells, after treatment with DHA, but did not reach a statistically significant value. We also found decreased levels of H3K27me3 after treatment with DHA in the three cell lines studied, but not statistically significant. DHA increased RASSF1A expression on MCF-7 (1.98 fold; p=0.03), but not in MDA-MB-231 and in SKBR-3 cells. There were no statistically significant changes in expression of genes DNMT1, DNMT3A and DNMT3B. These three breast cancer cells lines show methylation in specific region of RASSF1A promoter. DHA treatment increased RASSF1A promoter region hypomethylation in MCF-7 and SKBR-3. No significant difference was observed in the percentage of cell death nor cell distribution of MDA-MB-231, SKBR-3 and MCF-7 at different stages of the cell cycle after treatment with DHA. In conclusion, we suggest that DHA may act beneficially in epigenetic mechanisms and reactivation of tumor suppressor gene, RASSF1A as previously silenced by hypermethylation. It is hoped that these results can contribute to better understanding of the anticancer role of DHA in breast cancer

Várias condições podem estar associadas com a atrofia muscular, tais como inatividade, envelhecimento, septicemia, diabetes, câncer e uso de glicocorticoides. Todas estas condições levam a atrofia muscular através de mecanismos que incluem aumento da degradação proteica e/ou redução na síntese proteica, envolvendo pelo menos cinco sistemas: lisossomal, da calpaína, das caspases, metaloproteinases e o sistema ubiquitina-proteasoma (SUP). Glicocorticoides, tais como a dexametasona, acarretam atrofia muscular atuando em quase todos esses sistemas, com significante ativação do SUP e lisossomal, afetando uma importante via de trofismo muscular, a via do IGF-1/PI-3K/Akt/mTOR. Ácidos graxos poli-insaturados, como o Ômega-3 (ômega-3), têm sido utilizados de forma benéfica na atenuação da atrofia muscular que ocorre na septicemia e na caquexia associada ao câncer, no entanto, sua atuação sobre a atrofia muscular induzida por glicocorticoides ainda não foi avaliada. Objetivo: Avaliar se a suplementação do ácido graxo ômega-3 influenciaria o desenvolvimento da atrofia muscular induzida pela dexametasona em ratos. Metodologia: Vinte e quatro ratos Wistar suplementados e não suplementados com ômega-3 (40 dias) foram submetidos à administração de dexametasona subcutânea (5mg/Kg/dia) nos últimos 10 dias, formando assim quatro grupos: Controle (CT), dexametasona (DX), ômega3 e dexametasona+ômega3 (DX+ômega3). Através de estudo de comportamento motor, histológico, PCR em tempo real e Western Blotting foram avaliados respectivamente, o número de grandes e pequenos movimentos em campo aberto; a área de secção transversa das fibras musculares (fibras I, IIA e IIB); a expressão dos genes MyoD, Miogenina, MuRF-1, Atrogina-1 e Miostatina; e a expressão de proteínas relacionadas com a via do IGF-1/PI-3K/Akt/mTOR: Akt, GSK3beta, FOXO3a e mTOR, totais e fosforiladas. Resultados: A dexametasona produziu diminuição na quantidade de pequenos movimentos, atrofia muscular em fibras do tipo IIB e diminuição na expressão de P-Akt, P-GSK3ômega e P-FOXO3a/FOXO3a total. A suplementação com Ômega-3 não se mostrou eficaz na atenuação de tais alterações. Por outro lado, o Ômega-3 associado à dexametasona (grupo DX+3) induziu a maior expressão de atrogenes (MuRF-1 e atrogina-1) causando, adicionalmente, maior atrofia muscular em fibras do tipo I e IIA, além de menor expressão gênica de Miogenina. O Ômega-3 de forma isolada conduziu de forma significativa a maior expressão de Miostatina e MyoD, e de forma não significante elevou a expressão proteica de mTOR total e induziu menor ganho de peso corporal dos animais ao fim do estudo. Conclusão: A suplementação de Ômega-3 não foi capaz de atenuar as alterações comportamentais, atrofia muscular e perda de peso corporal causadas pela administração de dexametasona, levando por outro lado a maior atrofia das fibras musculares e aumento na expressão de atrogenes. Desta forma, este estudo sugere que suplementos alimentares usualmente considerados benéficos para saúde, tal como o ácido graxo Ômega-3, podem agir em interação com alguns medicamentos, como os glicocorticoides, potencializando seus efeitos colaterais / Many conditions can be related to muscle atrophy, such as inactivity, aging, sepsis, diabetes, cancer, as well as, glucocorticoid treatment. All these conditions lead to muscle atrophy through mechanisms that include increase of protein degradation and/or decrease of protein synthesis involving at least five systems: lysossomal, calpain, caspases, metaloproteinases and ubiquitin proteasome system (UPS). Glucocorticoids, such as dexamethasone cause muscle atrophy acting in almost all of these systems, with a significant UPS activation and affecting an important pathway related to muscular trophism, IGF-1/PI-3k/Akt/mTOR pathway. Poly-unsaturated fatty acids, such as Omega-3 (omega-3), have been used beneficially to attenuation of muscle atrophy that occur in sepsis and cachexia related to cancer, however, its action in the glucocorticoid-induced muscle atrophy, has never been evaluated. Objective: Assess whether the omega-3 supplementation would influence the development of dexamethasone-induced muscle atrophy in rats. Methods: Twenty four Wistar rats supplemented and non-supplemented with omega-3 (40 days) were submitted to dexamethasone administration (5mg/kg/day) during the last 10 days, thus establishing 4 groups: control (CT), dexamethasone (DX), omega-3 and dexamethasone+omega-3 (DX+ omega-3). The amount of large and small movements in open field; muscle fiber cross sectional areas (I, IIA and IIB); MyoD, Myogenin, MuRF-1, Atrogin-1 and Myostatin gene expression; and protein expression of Akt, GSK3omega, FOXO3a and mTOR, total and phosphorylated forms were assessed, respectively, by: motor behavior testing, histological reactions, Real-time PCR and Western Blotting analysis. Results: Dexamethasone administration induced significant decrease of small motor movements, atrophy in type IIB muscle fibers and decrease of P-Akt, P-GSK3omega and P-FOXO3a/total FOXO3a expression. Omega-3 supplementation was not able to attenuate these changes. Instead, omega-3 associated to dexamethasone (DX+ omega-3 group) additionally induced higher muscle atrophy in type I, IIA muscle fibers, and reduced expression of Myogenin. The isolated use of Omega-3 led to a significant higher expression of Myostatin and MyoD, and a non-significant increase of total mTOR protein expression and less body weight gain at end of study. Conclusion: Supplementation of omega-3 was not able to attenuate motor behavioral changes, muscle atrophy and loss of body weight caused by dexamethasone administration, leading on the other hand to higher muscle fibers atrophy and increase in atrogenes expression. Therefore, this study suggests that food supplements, usually considered benefic to the health, such as Omega-3 fatty acid, may interact with some medications, such as glucocorticoids, potentiating its side effects

Várias condições podem estar associadas com a atrofia muscular, tais como inatividade, envelhecimento, septicemia, diabetes, câncer e uso de glicocorticoides. Todas estas condições levam a atrofia muscular através de mecanismos que incluem aumento da degradação proteica e/ou redução na síntese proteica, envolvendo pelo menos cinco sistemas: lisossomal, da calpaína, das caspases, metaloproteinases e o sistema ubiquitina-proteasoma (SUP). Glicocorticoides, tais como a dexametasona, acarretam atrofia muscular atuando em quase todos esses sistemas, com significante ativação do SUP e lisossomal, afetando uma importante via de trofismo muscular, a via do IGF-1/PI-3K/Akt/mTOR. Ácidos graxos poli-insaturados, como o Ômega-3 (ômega-3), têm sido utilizados de forma benéfica na atenuação da atrofia muscular que ocorre na septicemia e na caquexia associada ao câncer, no entanto, sua atuação sobre a atrofia muscular induzida por glicocorticoides ainda não foi avaliada. Objetivo: Avaliar se a suplementação do ácido graxo ômega-3 influenciaria o desenvolvimento da atrofia muscular induzida pela dexametasona em ratos. Metodologia: Vinte e quatro ratos Wistar suplementados e não suplementados com ômega-3 (40 dias) foram submetidos à administração de dexametasona subcutânea (5mg/Kg/dia) nos últimos 10 dias, formando assim quatro grupos: Controle (CT), dexametasona (DX), ômega3 e dexametasona+ômega3 (DX+ômega3). Através de estudo de comportamento motor, histológico, PCR em tempo real e Western Blotting foram avaliados respectivamente, o número de grandes e pequenos movimentos em campo aberto; a área de secção transversa das fibras musculares (fibras I, IIA e IIB); a expressão dos genes MyoD, Miogenina, MuRF-1, Atrogina-1 e Miostatina; e a expressão de proteínas relacionadas com a via do IGF-1/PI-3K/Akt/mTOR: Akt, GSK3beta, FOXO3a e mTOR, totais e fosforiladas. Resultados: A dexametasona produziu diminuição na quantidade de pequenos movimentos, atrofia muscular em fibras do tipo IIB e diminuição na expressão de P-Akt, P-GSK3ômega e P-FOXO3a/FOXO3a total. A suplementação com Ômega-3 não se mostrou eficaz na atenuação de tais alterações. Por outro lado, o Ômega-3 associado à dexametasona (grupo DX+3) induziu a maior expressão de atrogenes (MuRF-1 e atrogina-1) causando, adicionalmente, maior atrofia muscular em fibras do tipo I e IIA, além de menor expressão gênica de Miogenina. O Ômega-3 de forma isolada conduziu de forma significativa a maior expressão de Miostatina e MyoD, e de forma não significante elevou a expressão proteica de mTOR total e induziu menor ganho de peso corporal dos animais ao fim do estudo. Conclusão: A suplementação de Ômega-3 não foi capaz de atenuar as alterações comportamentais, atrofia muscular e perda de peso corporal causadas pela administração de dexametasona, levando por outro lado a maior atrofia das fibras musculares e aumento na expressão de atrogenes. Desta forma, este estudo sugere que suplementos alimentares usualmente considerados benéficos para saúde, tal como o ácido graxo Ômega-3, podem agir em interação com alguns medicamentos, como os glicocorticoides, potencializando seus efeitos colaterais / Many conditions can be related to muscle atrophy, such as inactivity, aging, sepsis, diabetes, cancer, as well as, glucocorticoid treatment. All these conditions lead to muscle atrophy through mechanisms that include increase of protein degradation and/or decrease of protein synthesis involving at least five systems: lysossomal, calpain, caspases, metaloproteinases and ubiquitin proteasome system (UPS). Glucocorticoids, such as dexamethasone cause muscle atrophy acting in almost all of these systems, with a significant UPS activation and affecting an important pathway related to muscular trophism, IGF-1/PI-3k/Akt/mTOR pathway. Poly-unsaturated fatty acids, such as Omega-3 (omega-3), have been used beneficially to attenuation of muscle atrophy that occur in sepsis and cachexia related to cancer, however, its action in the glucocorticoid-induced muscle atrophy, has never been evaluated. Objective: Assess whether the omega-3 supplementation would influence the development of dexamethasone-induced muscle atrophy in rats. Methods: Twenty four Wistar rats supplemented and non-supplemented with omega-3 (40 days) were submitted to dexamethasone administration (5mg/kg/day) during the last 10 days, thus establishing 4 groups: control (CT), dexamethasone (DX), omega-3 and dexamethasone+omega-3 (DX+ omega-3). The amount of large and small movements in open field; muscle fiber cross sectional areas (I, IIA and IIB); MyoD, Myogenin, MuRF-1, Atrogin-1 and Myostatin gene expression; and protein expression of Akt, GSK3omega, FOXO3a and mTOR, total and phosphorylated forms were assessed, respectively, by: motor behavior testing, histological reactions, Real-time PCR and Western Blotting analysis. Results: Dexamethasone administration induced significant decrease of small motor movements, atrophy in type IIB muscle fibers and decrease of P-Akt, P-GSK3omega and P-FOXO3a/total FOXO3a expression. Omega-3 supplementation was not able to attenuate these changes. Instead, omega-3 associated to dexamethasone (DX+ omega-3 group) additionally induced higher muscle atrophy in type I, IIA muscle fibers, and reduced expression of Myogenin. The isolated use of Omega-3 led to a significant higher expression of Myostatin and MyoD, and a non-significant increase of total mTOR protein expression and less body weight gain at end of study. Conclusion: Supplementation of omega-3 was not able to attenuate motor behavioral changes, muscle atrophy and loss of body weight caused by dexamethasone administration, leading on the other hand to higher muscle fibers atrophy and increase in atrogenes expression. Therefore, this study suggests that food supplements, usually considered benefic to the health, such as Omega-3 fatty acid, may interact with some medications, such as glucocorticoids, potentiating its side effects