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Doctoral Thesis
Document
Author
Full name
Anderson Vulczak
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2018
Supervisor
Committee
Bisson, Gabriela Silva (President)
Araújo, Heloisa Sobreiro Selistre de
Figueira, Tiago Rezende
Rocha, Maria Jose Alves da
Title in Portuguese
Exercício físico aeróbico de intensidade moderada reduz a velocidade de crescimento e modula o metabolismo energético tumoral em modelo experimental de câncer de mama triplo-negativo
Keywords in Portuguese
Câncer de mama
Exercício físico
Metabolismo tumoral
Mitocôndria
OXPHOS
Abstract in Portuguese
O câncer de mama ocupa o primeiro lugar em mortalidade dentre todos os tipos de câncer. O subtipo triplo-negativo (triple-negative breast cancer - TNBC) representa 15-20% de todos os tipos de câncer de mama com alta prevalência em mulheres pré-menopausa e destaca-se pelo seu grande tamanho tumoral e agressividade no estabelecimento de metástases, com impacto direto na redução da sobrevida dos pacientes. Apesar das evidências sobre os efeitos anti-tumorigênicos do exercício físico, tanto na prevenção como durante a carcinogênese, é comum que pacientes alterem sua rotina após o diagnóstico de câncer, frequentemente reduzindo as atividades físicas durante e após o tratamento. Em adição, os mecanismos pelos quais o exercício físico exerce papel anti-tumoral são pouco compreendidos. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do exercício físico aeróbico moderado em modelo experimental de câncer de mama de tipo triplo-negativo, com ênfase na modulação do metabolismo energético tumoral. Foram utilizados camundongos fêmeas BALB/c em desenho experimental de 12 semanas, cuja inoculação de 1x104 células 4T1 foi realizada após 8 semanas de treinamento. Após protocolo de exercício aeróbico moderado em esteira, foram realizadas análises do metabolismo mitocondrial tumoral, composição lipídica e expressão de genes relacionados à bioenergética e proliferação celular. Os resultados mostraram que o exercício aeróbico moderado reduziu 54,5% do volume e 42% da massa tumoral de animais que foram treinados antes e após a inoculação tumoral. Animais treinados apresentaram fosforilação oxidativa mais próxima ao seu limite máximo respiratório e menor respiração mitocondrial no tecido tumoral quando comparados ao grupo sedentário. O treinamento ocasionou redução no conteúdo de ácido fosfatídico e fosfatidilcolina. Enquanto a análise de expressão relativa de mRNA demonstrou aumento na expressão de genes relacionados à via metabólica glicolítica, como Hif1a, Glut-1, HKII, Ldha e Pdk, além dos supressores tumorais p53 e Lats2. Nossos resultados sugerem que a redução na velocidade de crescimento tumoral proporcionada pelo exercício físico aeróbico de carga moderada seja devida, pelo menos em parte, à modulação do metabolismo energético tumoral. Em conjunto, os dados do nosso estudo abrem novas perspectivas para a identificação de vias metabólicas sensíveis ao exercício físico, permitindo o melhor o entendimento de seus efeitos antitumorigênicos
Title in English
Moderate-intensity aerobic physical exercise reduces tumor growth velocity and modulates tumor energy metabolism in the experimental model of triple-negative breast cancer
Keywords in English
Breast cancer
Mitochondria
OXPHOS
Physical exercise
Tumor metabolism
Abstract in English
Breast cancer ranks first in mortality among all types of cancer. The triple-negative breast cancer (TNBC) accounts for 15-20% of all types of breast cancer with a high prevalence in premenopausal women and is notable for its large tumor size and aggressiveness in the establishment of metastasis, with a direct impact on the reduction of patients' survival. Altough evidence highlight the anti-tumorigenic effects of physical exercise both on the prevention as well as during carcinogenesis, patients commonly change their routine after cancer diagnostic, usually reducing physical activity during and after treatment. Moreover, the mechanisms underlying the anti-tumor role of physical exercise remain poorly understood. The objective of this study was to evaluate the effects of moderate aerobic physical exercise in an experimental model of triple-negative breast cancer, with emphasis on the modulation of tumor energy metabolism. Female BALB / c mice were used in a 12-week experimental design, whose inoculation of 1x104 4T1 cells was performed after 8 weeks of training. After the protocol of moderate aerobic exercise was carried out on the treadmill, analyzes of mitochondrial tumor metabolism, lipid content and qPCR of genes related to bioenergetics and tumorigenic process were performed. The results showed that moderate aerobic exercise reduced 54.5% of the volume and 42% the tumor mass of animals trained before and after tumor inoculation. Trained animals showed oxidative phosphorylation closest to the maximum respiratory limit and lower mitochondrial respiration in tumor tissue when compared to the sedentary group. The training resulted in a reduction in the content of phosphatidic acid and phosphatidylcholine. In the trained group, relative mRNA quantification analysis showed increased expression of genes related to the glycolytic metabolic pathway, such as Hif1a, Glut-1, HKII, Ldha, and Pdk, as well as of the tumor suppressors p53 and Lats2. Our results suggest that the reduction in tumor growth velocity provided by moderate-intensity aerobic physical exercise is due, at least in part, to the modulation of tumor energy metabolism. Together, data from our study open new perspectives for the identification of metabolic pathways sensitive to exercise, allowing better understanding of its anti-tumorigenic effects
 
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ANDERSONVULCZAK.pdf (2.07 Mbytes)
Publishing Date
2019-05-15
 
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