O gene ADAM23 está epigeneticamente silenciado em tumores de mama de estágios mais avançados e o seu silenciamento nesses tumores confere ao paciente um maior risco de desenvolvimento de metástases e um pior prognóstico. O silenciamento do gene ADAM23 na linhagem tumoral de mama MDA-MB-435 reduz a capacidade proliferativa e aumenta a capacidade migratória e invasiva das células em modelo tridimensional de cultura. No entanto, paradoxalmente, o silenciamento do gene ADAM23 nessa linhagem reduz a capacidade tumorigênica e metastática das células em ensaios in vivo utilizando animais imunodeficientes. Ensaios subsequentes utilizando misturas de células positivas e negativas para a expressão de ADAM23 revelaram que as células negativas estimulam a proliferação, migração e invasão das células positivas e que a heterogeneidade tumoral em relação à expressão de ADAM23 é importante para a disseminação e colonização metastática. Este trabalho teve como objetivo validar a associação entre o silenciamento do gene ADAM23 em tumores primários e a progressão tumoral, e também encontrar um modelo celular alternativo para a realização de ensaios funcionais que comprovassem o papel do gene ADAM23 na proliferação, migração, e invasão celular, bem como a existência de interação celular entre células ADAM23 positivas e negativas. A análise da expressão do gene ADAM23 em amostras de gliomas de diferentes estágios através de PCR em Tempo Real revelou que a expressão desse gene diminui ao longo da progressão tumoral e está bastante reduzida em tumores de grau avançado. Porém, ao contrário do observado em tumores de mama, o silenciamento do gene ADAM23 em gliomas não é causado por hipermetilação de sua região promotora nem por mutações em sua região codificante, ou perda de heterozigose. Infelizmente, não foi possível selecionar clones derivados da linhagem celular de glioblastoma U87MG com silenciamento estável do gene ADAM23 para a realização de ensaios funcionais. Aparentemente, o silenciamento de ADAM23 nessa linhagem resulta na parada do ciclo celular na fase G0/G1, impedindo a seleção de clones com silenciamento estável do gene. O mesmo fenômeno não foi observado na linhagem de melanoma SKmel-37, permitindo a seleção de clones com silenciamento estável de ADAM23 e a realização de ensaios funcionais. Curvas de proliferação em monocamada e ensaios de incorporação de MTT em modelo tridimensional in vitro demonstraram que o silencimento de ADAM23 na linhagem SKmel-37 diminui sua taxa de proliferação em 20-50%. Ensaios de citometria de fluxo demonstraram que o silenciamento de ADAM23 interfere na expressão das integrinas αvβ3 e αvβ5 na membrana celular, resultando em diminuição de 50% na afinidade aos ligantes de matriz e aumento significativo na capacidade de migração e invasão no colágeno. Ensaios in vitro e in vivo utilizando misturas de células SKmel-37 ADAM23 positivas e negativas também confirmaram a existência de interação entre os dois subtipos celulares. Ensaios in vitro de migração e invasão no colágeno revelaram que células ADAM23 negativas induzem a migração e a invasão de células positivas e, em ensaios de tumorigienese in vivo, observamos que os tumores formados a partir da injeção de uma mistura de células positivas e negativas apresentam crescimento semelhante ao dos tumores formados a partir da injeção de células ADAM23 positivas. / The ADAM23 gene is epigenetically silenced in breast tumors of more advanced stages and its silencing in these tumors gives the patient a greater risk of developing metastasis and a worse prognosis. The ADAM23 gene silencing in the MDA-MB-435 breast tumor cell line reduces the proliferative capacity and increases migratory and invasive abilities of cells in three-dimensional culture models. Yet, paradoxically, the ADAM23 gene silencing in this line reduces tumorigenic and metastatic abilities of cells in in vivo assays using immunodeficient animals. Subsequent tests using ADAM23 positive and negative cells mixtures revealed that negative cells stimulate proliferation, migration and invasion of positive cells and the heterogeneity of ADAM23 expression in tumors is important for the spreading and metastatic colonization. This study aimed to validate the association between ADAM23 gene silencing in primary tumors and tumor progression as well as find an alternative cellular model for performing functional tests to prove the role of the ADAM23 gene in proliferation, migration and cell invasion, and to prove the existence of cell interaction between ADAM23 positive and negative cells. The analysis of ADAM23 gene expression in samples from different stages of gliomas by RT-PCR revealed that the expression of this gene decreases over tumor progression and is greatly reduced in tumors of advanced degree. However, unlike that observed in breast tumors, the ADAM23 gene silencing in gliomas is not caused by hypermethylation of its promoter region or by mutations in its coding region, or by loss of heterozygosity. Unfortunately, it was not possible to select clones derived from the U87MG glioblastoma cell line with stable silencing of the gene ADAM23 for the functional testing. Apparently, the silencing of ADAM23 in this cell line results in cell cycle arrest in G0/G1 phase, preventing the selection of clones with stable gene silencing. The same phenomenon was not observed in SKmel-37 melanoma cell line, allowing selection of clones with stable silencing of ADAM23 and functional testing. Monolayer proliferation curves and in vitro MTT incorporation assays in three-dimensional models showed that ADAM23 silencing in the SKmel-37 cell line reduces their rate of proliferation by 20-50%. Flow cytometry assays demonstrated that ADAM23 silencing interferes with the expression of αvβ3 and αvβ5 integrins in the cell membrane, resulting in a 50% decrease in binding afinity to the matrix and a significant increase in migratory and invasive abilities on collagen. In vitro and in vivo assays using ADAM23 positive and negative SKmel-37 cell mixtures also confirmed the existence of interaction between the two cell subsets. In vitro invasion and migration on collagen assays revealed that ADAM23 negative cells induce migration and invasion of positive cells. Furthermore, in in vivo tumorigenic tests we found that tumors formed from injection of a mixture of positive and negative cells exhibit growth similar to the tumors formed after injection of ADAM23 positive cells.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-23042013-104141 |
| Date | 09 October 2012 |
| Creators | Tamara da Rocha Machado Ferreira |
| Contributors | Anamaria Aranha Camargo, Erico Tosoni Costa, Daniela Sanchez Bassères, Leticia Labriola, Enrique Mario Boccardo Pierulivo, Bryan Eric Strauss |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Ciências Biológicas (Bioquímica), USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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