As neoplasias mamárias estão entre as mais frequentes em cães assim como em humanos. São consideradas excelentes modelos para o estudo da biologia do câncer, uma vez que algumas semelhanças, como sua apresentação espontânea, são difíceis de replicar em outros modelos animais. As diferenças entre os subtipos tumorais, bem como o alto grau de heterogeneidade inter e intratumoral, exigem marcadores mais precisos para melhorar o diagnóstico e prognóstico destas neoplasias. Além disso, novas informações sobre mecanismos moleculares podem levar a novos alvos terapêuticos, aprimorando o cuidado dado aos pacientes. Este trabalho teve como principais objetivos: (i) Associar a expressão gênica global à tumorigenicidade e potencial de invasão em linhagens celulares derivadas de carcinomas mamários caninos, a fim de estabelecer um modelo in vitro para pesquisas básicas e aplicadas; e (ii) Caracterizar subpopulações tumorais, em tecidos primários e metástases, a partir de alterações morfológicas e moleculares utilizando a espectrometria de massas por imagem (MALDI-MSI) para a determinação de alterações em vias associadas ao câncer. No primeiro capítulo, mostramos diferenças na expressão gênica entre as duas culturas celulares em comparação com o tecido normal da glândula mamária. Também, observamos maior invasão e potencial tumorigênico in vivo na linhagem M25, associados à maior expressão de genes envolvidos na adesão focal e comunicação com a matriz extracelular. Nos capítulos 2 e 3, identificamos alterações nos perfis de expressão de proteínas em subpopulações tumorais e metastáticas utilizando tanto o fenótipo morfológico, quanto o fenótipo molecular das populações indistinguíveis microscopicamente, relacionadas principalmente à vias associadas ao processamento de proteínas, componentes da matriz extracelular, adesão focal e regulação epigenética. Estes resultados em conjunto com aqueles encontrados no experimento in vitro demonstram a importância e complexidade dos carcinomas mamários heterogêneos em cães e devem direcionar a busca para a determinação de biomarcadores dos diferentes estágios da progressão tumoral.

Mammary tumors are among the most common types of cancer in dogs as well as in humans. Considered as excellent models for the study of cancer biology, similarities such as their spontaneous nature are difficult to be replicated in other animal models. Mammary tumors can be classified in many tumor subtypes, presenting a higher degree of inter and intratumoral heterogeneity. New insights on biomolecular mechanisms may lead to new therapeutic targets, improving diagnosis and prognosis and also improving patient care. Therefore, the main purposes of this work were: (i) To correlate global gene expression with tumorigenicity and invasion potential in canine mammary carcinoma cell lines, in order to establish an in vitro model for basic and applied oncology studies; and (ii) To characterize, using image mass spectrometry (MALDI-MSI), tumor subpopulations in primary tissues and metastasis through morphological and molecular features, in order to identify altered cancer-related pathways. In the first chapter, we showed differences regarding gene expression between two cell lines and a normal mammary gland tissue, as well as a higher invasion and in vivo tumorigenic potential of M25 cells associated to upregulation of genes involved in focal adhesion and extracellular matrix organization. In chapters 2 and 3, alterations in protein expression profiles of tumor and metastatic subpopulations were identified using both the morphological and the molecular phenotype of microscopically indistinguishable populations. Such differences were found mainly related to protein-processing pathways, extracellular matrix components, cell adhesion pathways and epigenetic regulations. These results should direct a search for the determination of biomarkers of populations in distinct levels of tumor progression.