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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.5.2021.tde-31032022-160453
Document
Author
Full name
Mayara Luciana Sallas
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2021
Supervisor
Committee
Termini, Lara (President)
Simon, Karin Argenti
Engler, Silvya Stuchi Maria
Pinheiro, Nidia Alice
Title in Portuguese
Efeito da superóxido dismutase 2 (SOD2) no processo de transformação celular mediado pelo HPV
Keywords in Portuguese
Ativação transcricional
Espécies reativas de oxigênio
Estresse oxidativo
Inativação gênica
Neoplasias do colo do útero
Papillomaviridae
Superóxido dismutase
Abstract in Portuguese
A etiologia do câncer do colo do útero, assim como a de uma grande maioria de tumores da região anogenital e alguns cânceres de cabeça e pescoço, está associada à infecção persistente pelo Papilomavírus Humano (HPV). O desequilíbrio do sistema redox celular, caracterizado pela alteração dos níveis de espécies oxidantes e da atividade do sistema antioxidante das células infectadas, é um fator que está diretamente relacionado ao desenvolvimento do câncer do colo do útero, juntamente com outras alterações induzidas por esse vírus. Nesse sentido, a enzima antioxidante SOD2 (Superóxido Dismutase 2), possui um papel fundamental nesse processo. Essa proteína é capaz de prevenir os danos causados por essas espécies reativas às biomoléculas celulares, como DNA, proteínas, carboidratos e lipídeos, uma vez que catalisa a reação de dismutação dos radicais superóxido em peróxido de hidrogênio e oxigênio molecular para detoxificação celular. Estudos anteriores do grupo revelaram que o aumento da expressão da proteína SOD2 está diretamente relacionado com a gravidade das lesões do colo uterino e mais ainda nos cânceres invasores desta região anatômica. Portanto, este estudo teve como objetivo determinar o papel de SOD2 na patogênese associada ao HPV em linhagens celulares derivadas de câncer da cérvice uterina. Para isso, a expressão de SOD2 foi suprimida utilizando-se as técnicas shRNA e CRISPR/Cas9 em HeLa e ativada com o sistema CRISPR/Cas9, enquanto SiHa teve essa enzima silenciada apenas com a abordagem shRNA. Em seguida, essas células foram submetidas à avaliação funcional, incluindo os ensaios de crescimento, viabilidade, migração, invasão, formação de colônias e angiogênese. As análises revelaram que o silenciamento de SOD2 resultou na redução da capacidade de crescimento, viabilidade, migração, invasão e potencial clonogênico de HeLa, e na diminuição apenas do crescimento e migração de SiHa. Interessantemente, a ativação de SOD2 em HeLa culminou no mesmo fenótipo encontrado no silenciamento. Dessa forma, com base nesses resultados, pode-se sugerir que embora a enzima SOD2 pareça desempenhar um papel importante na carcinogênese do colo do útero mediada pelo HPV, essa função é dependente do contexto da célula e provavelmente do microambiente tumoral, já que o silenciamento e ativação dessa enzima revelaram características semelhantes. Assim, análises adicionais são necessárias para uma melhor compreensão dos múltiplos papéis de SOD2 no contexto tumoral, sobretudo do câncer do colo do útero
Title in English
Effect of superoxide dismutase 2 (SOD2) in HPV-mediated cell transformation process
Keywords in English
Gene silencing
Oxidative stress
Papillomaviridae
Reactive oxygen species
Superoxide dismutase
Transcriptional activation
Uterine cervical neoplasms
Abstract in English
Cervical cancer etiology, as well as that of a vast majority of anogenital tumors and some head and neck cancers, is associated with Human Papillomavirus (HPV) persistent infection. The imbalance of the cellular redox system, characterized by alterations in the levels of oxidant species and the activity of the antioxidant system of infected cells, is a crucial factor that is directly related to the development of cervical cancer, along with other changes induced by this virus. In this sense, the antioxidant enzyme SOD2 (Superoxide Dismutase 2) has a fundamental role in this process. This protein acts to prevent damage caused by these reactive species to cellular biomolecules, such as DNA, proteins, carbohydrates, and lipids, since it catalyzes the dismutation reaction of superoxide radicals into hydrogen peroxide and molecular oxygen for cellular detoxification. Previous studies of our group revealed that high expression of SOD2 protein is directly related to the severity of lesions of the cervix and even more in the invasive cancers in this anatomical region. Therefore, this study aimed to determine the role of SOD2 in the pathogenesis associated with HPV in cell lines derived from cervical cancer. For this, the expression of SOD2 was suppressed using the shRNA and CRISPR/Cas9 techniques in HeLa and was activated by the CRISPR/Cas9 system, while SiHa had this enzyme silenced only by the shRNA approach. Then, these cells were submitted to the functional evaluation, including growth curve, viability, migration, invasion, colony formation, and angiogenesis assays. The analyses revealed that SOD2 silencing resulted in reduced growth capacity, viability, migration, invasion, and clonogenic potential of HeLa, and a decrease only in growth and migration of SiHa. Surprisingly, SOD2 activation in HeLa culminated in the same phenotype observed in SOD2-silenced cells. Thus, based on these results, it can be suggested that although the SOD2 enzyme appears to play an important role in HPV-mediated cervical carcinogenesis, this function is dependent on the cell context and probably on the tumor microenvironment, as silencing and activation of this enzyme revealed similar characteristics. Additional analyzes are needed for a better understanding of the multiple roles of SOD2 in the tumor context, especially in cervical cancer
 
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Publishing Date
2022-03-31
 
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