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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.5.2013.tde-08112013-112945
Document
Author
Full name
Denis Reis Morais
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2013
Supervisor
Committee
Leite, Katia Ramos Moreira (President)
Gomes, Cristina de Oliveira Massoco Salles
Pontes Junior, José
Title in Portuguese
O papel do miR-100 na proliferação, indução da apoptose e instabilidade cromossômica em linhagens celulares de câncer de bexiga e próstata
Keywords in Portuguese
Apoptose
Expressão gênica
Instabilidade cromossômica
Linhagem celular tumoral
MicroRNAs
Neoplasias da bexiga urinária
Neoplasias da próstata
Proliferação de células
Proteínas
Abstract in Portuguese
Introdução: O câncer de próstata (CaP) é o tumor sólido mais diagnosticado no homem atualmente, e a sexta ocorrência mais frequente de casos novos de neoplasia maligna no mundo, sendo a segunda causa de óbito por câncer. O câncer de bexiga (CaB) é a segunda neoplasia maligna mais comum e a segunda em causa de óbito entre os tumores genito-urinários. Mundialmente o CaB é responsável por aproximadamente 386.000 novos casos e 150.000 óbitos por ano. O conhecimento das alterações em processos celulares envolvidos na sua carcinogênese nos permite melhor compreensão da patogênese dessas neoplasias, subsidiando, assim, mais efetivamente, o planejamento de estratégias de prevenção, diagnóstico e tratamento. Micro RNA (miRNA) são pequenas sequências não codificantes de RNA que possuem grande papel no controle da expressão dos genes, inibindo a tradução da proteína ou promovendo a degradação do RNA mensageiro (RNAm). Os miRNA estão envolvidos em vários processos celulares fisiológicos e patológicos, incluindo o câncer, onde podem atuar como oncogenes (oncomiR) ou como supressores de tumor (tsmiR). Previamente demonstramos que níveis elevados de miR-100 estão relacionados a recidiva bioquímica pós-prostatectomia radical enquanto no carcinoma urotelial de bexiga de baixo grau ocorre subexpressão desse miRNA. Objetivo: O estudo pretende analisar o papel do miR-100 na regulação de seus supostos genes alvo SMARCA5, THAP2, BAZ2A, mTOR e FGFR3 em linhagens de CaB e CaP e sua relação com a proliferação, apoptose e ploidia de DNA Material e Métodos: As linhagens de CaB (RT4 e T24) e CaP (DU145 e PC3) foram transfectadas com pré-miR-100, antimiR-100 e seus respectivos controles negativos utilizando lipossomas. Após a transfecção o nível de expressão de RNAm e proteína dos genes alvos foi analisado pelas técnicas da cadeia da polimerase quantitativa em tempo real (qRT-PCR) e western blotting respectivamente. A proliferação celular, apoptose e instabilidade cromossômica foram analisadas por citometria de fluxo. Resultados: A transfecção de pré-miR 100, reduziu de modo significativo a expressão de RNAm dos genes mTOR(p=0,006), SMARCA5 (p=0,007) e BAZ2A (p=0,03) na linhagem RT4, mTOR (p=0,02) e SMARCA5 (p=0,01) na linhagem T24, mTOR (p=0,025), THAP2 (p=0,04), SMARCA5 (p=0,001) e BAZ2A (p=0,005) na linhagem DU145 e mTOR (p=0,01) na linhagem PC3. Quanto a expressão proteica houve diminuição global da expressão de todas as proteínas varável de 22,5% a 69% nas quatro linhagens estudadas. Na linhagem T24 miR-100 promoveu um aumento na proliferação e o antimiR-100 induziu a apoptose demonstrando o papel oncogênico desse miR no câncer de bexiga de alto grau. Na linhagem PC3, do mesmo modo, a exposição ao antimiR-100 promoveu um aumento de células em apoptose. Conclusões: Demonstramos que miR-100 controla a expressão gênica e proteica de seus genes alvos nas linhagens de CaP e CaB. Os genes mTOR e FGFR3 são proto-oncogenes envolvidos com o desenvolvimento e progressão de neoplasias, enquanto os genes BAZ2A, SMARCA5 e THAP2 estão relacionados a regulação da transcrição, estabilidade genômica e indução da apoptose. Desse modo podemos admitir que miR-100 tem um papel contraditório no câncer, podendo se comportar como um oncomiR ou como um tsmiR, o que o classificaria como um miRNA "contexto dependente". Demonstramos porém que miR-100 tem um papel oncogênico na linhagem T24 de carcinoma urotelial de alto grau de bexiga promovendo um aumento na proliferação e inibição da apoptose. Na linhagem PC3 também o papel oncogênico de miR-100 pode estar relacionado a inibição da apoptose. Dada a variação de ação dos miRNA nos diversos tecidos e estágios tumorais, a determinação do seu papel nos diversos tumores é fundamental pois existe a possibilidade de utiliza-los como marcadores diagnóstico, prognóstico e como alvos para terapias moleculares
Title in English
The role of miR-100 on proliferation, induction of apoptosis and chromosomal instability in bladder and prostate cancer cell lines
Keywords in English
Apoptosis
Cell line tumor
Cell proliferation
Chromosomal instability
Gene expression
MicroRNAs
Prostatic neoplasms
Proteins
Urinary bladder neoplasms
Abstract in English
Introduction: Prostate cancer (PC) is the most commonly diagnosed solid tumor in men today, and the sixth most frequent occurrence of new cases of malignancy in the world, being the second cause of death by cancer in men. Bladder cancer (BC) is the second most common malignancy and the second cause of death among genitourinary tumors. Globally BC is responsible for approximately 386.000 new cases and 150.000 deaths per year. The knowledge of cellular processes involved in carcinogenesis allows us to better understand the etiology and pathogenesis of these neoplasms, supporting thus more effectively, planning strategies for prevention and treatment. Micro RNAs (miRNA) are small non-coding RNA sequences that have a large role in the control of gene expression by inhibiting protein translation or promoting the degradation of messenger RNA (RNAm). The miRNA are currently involved in various physiological and pathological cellular processes, including cancer where they can act as oncogenes (oncomiR) or tumor suppressors (tsmiR). Previously we demonstrated that high levels of miR-100 are associated with biochemical recurrence after radical prostatectomy while in low-grade bladder urothelial carcinoma it is persistently underexpressed. Objective: The study aims to examine the role of miR-100 in the regulation of its supposed target genes SMARCA5, THAP2, BAZ2A, mTOR and FGFR3 in BC and PC cell lines and its relationship with proliferation, apoptosis and chromosomal instability. Material and Methods: The BC (RT4 and T24) and PC cell lines (DU145 and PC3) were transfected with pre-miR-100, antimiR-100 and their respective controls using liposomes. After transfection RNAm and protein levels of its supposed target genes were analyzed by quantitative real time polymerase chain reaction (qRT-PCR) and western blotting. Cell proliferation, apoptosis and DNA ploidy were analyzed by flow cytometry. Results: After transfection of pre-miR 100, there was a significant reduction in the RNAm expression of mTOR (p=0.006), SMARCA5 (p=0.007) and BAZ2A (p=0.03) in RT4, mTOR (p=0.02) and SMARCA5 (p=0.01) in T24, mTOR (p=0.025), THAP2 (p=0.04), SMARCA5 (p=0.001) and BAZ2A (p=0.005) in DU145 and mTOR (p=0.01) in PC3. There was a reduction in the expression of all proteins, variable from 22.5% to 69% in all cell lines. In T24 miR-100 promoted an increase in cell proliferation and antimiR-100 promoted apoptosis characterizing miR-100 as an oncomiR in this cell line representative of a right grade urothelial carcinoma. Also in PC3 antimiR-100 promoted an increase in apoptosis. Conclusions: We have shown that miR-100 controls the expression of gene and protein of its supposed target genes in PC and BC cell lines. mTOR and FGFR3 are proto-oncogenes related to the tumor development and progression, while BAZ2A, SMARCA5 and THAP2 are related to the DNA transcription regulation, chromossomic stability and apoptosis induction. We can conclude that miR-100 has a contradictory role in cancer, behaving as an oncomir or tsmiR depending the type and stage of a specific neoplasia, classifying it as a "context depending" miRNA. In T24 cell line however miR-100 acts as an oncomiR increasing cell proliferation and inhibiting apoptosis. In PC3 cell line miR-100 also acts as an oncomiR inhibiting apoptosis. Due to the variation of roles of miRNAs in different tissues and stage of tumors, the characterization of their role in neoplasm is very important because of the possibility to use them as diagnostic or prognostic markers, even as targets for the development of new drugs
 
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DenisReisMorais.pdf (4.88 Mbytes)
Publishing Date
2013-11-13
 
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