Estudo da compartimentalização da sGTPASES RAS e RAC1 em células da linhagem de tumores humanos de mama MAMA MDA-MB-231 mediante ativação por fontes endógenas e exógenas de óxido nítrico: associação com a migração celular
Data
2019-09-26
Autores
Strumillo, Scheilla Teixeira 
Orientadores
Monteiro, Hugo Pequeno
Tipo
Tese de doutorado
Título da Revista
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Título de Volume
Resumo
Ras is a protein with GTPase activity expressed in all cells with high cell proliferation rates and despite the low frequency of mutated forms of RAS oncogene in breast cancer (less than 5%), there is evidence to suggest that hyperactivity of Ras oncogenic protein promotes the growth and development of this cancer. Like Ras, Rac1 is a GTPase and is targeted by Ras mediated signaling. Recent published studies have shown the involvement of Rac1 in the migration of breast tumors. The overall objective that guided the development of this project was to evaluate whether endogenous nitric oxide (NO) production by the MDA-MB-231 cell line, representative of triplenegative breast cancer, or exposure of these cells to an exogenous source of s-nitrosothiol snitrosoglutathione (GSNO) would stimulate cellular signaling through Ras GTPase and if this was a process that could occur in two cell compartments, the plasma membrane and the Golgi apparatus. Subsequently, we analyzed the involvement of GTPase Rac1, which is downstream in the Ras signaling pathway. We also wanted to determine whether the compartmentalization of this NO-mediated cell signaling process would be determinant for the migration and proliferation capabilities of the MDA-MB-231 tumor line. In our results we found that GSNO stimulated Ras activity in MDA-MB-231 cells, but did not stimulate the migration of these cells. Although GSNO treatment stimulated cell viability, MDA-MB-231 cell proliferation increased slightly, results that we also observed after LPS stimulation. We speculate that the high baseline NO production in these cells is a critical factor in explaining the mild effects of NO donor on MDA-MB-231 cell proliferation. The stimulation of these cells with LPS resulted in endogenous NO production and compartmentalization of Rac1 to the perinuclear region after two hours of stimulation, a period that coincided with the stimulation of its activity. Our results also suggested that in MDA-MB-231 cells Ras was apparently resident in the perinuclear region. We concluded that endogenously produced NO, by stimulating cells with LPS, was determinant for the migration stimulus of MDA-MB-231 cells. In this signaling pathway associated with cell migration participate the Ras and Rac1 GTPases, iNOS, Src, PLC and Ca2+ ions.
A Ras é uma proteína com atividade GTPásica expressa em todas as células que apresentam altas taxas de proliferação celular e apesar da baixa frequência das formas mutadas do oncogene RAS no câncer de mama (menor que 5%), há evidências que sugerem que a hiperatividade da proteína oncogênica Ras promove o crescimento e desenvolvimento desse tipo de câncer. Assim como a Ras, a Rac1 é uma GTPase e é alvo da sinalização mediada por Ras. Trabalhos publicados recentemente evidenciaram o envolvimento de Rac1 na migração de tumores de mama. O Objetivo Geral que norteou o desenvolvimento deste projeto foi avaliar se a produção endógena de óxido nítrico (NO) pela linhagem celular MDA-MB-231, representativa do câncer de mama triplo-negativo, ou a exposição destas células a uma fonte exógena do radical livre representada neste projeto pelo s-nitrosotiol s-nitrosoglutationa (GSNO), estimularia a sinalização celular através da GTPase Ras e se este era um processo que poderia ocorrer em dois compartimentos celulares, a membrana plasmática e o complexo de Golgi. Posteriormente, analisamos o envolvimento da GTPase Rac1, a qual se encontra downstream na via de sinalização de Ras. Também queríamos determinar se a compartimentalização deste processo de sinalização celular mediado pelo NO seria determinante para as capacidades de migração e proliferação da linhagem tumoral MDA-MB-231. Em nossos resultados verificamos que o GSNO estimulou a atividade de Ras nas células MDA-MB-231, porém não estimulou a migração destas células. Embora o tratamento com GSNO tenha estimulado a viabilidade celular, a proliferação das células MDA-MB-231 aumentou sutilmente, resultados que também observamos após o estímulo com LPS. Especulamos que a alta produção basal de NO nessas células seja um fator crítico para explicar os efeitos pouco acentuados do doador de NO na proliferação das células MDA-MB-231. O estímulo destas células com LPS resultou na produção endógena de NO e na compartimentalização de Rac1 para a região perinuclear após duas horas de estímulo, período que coincidiu com o estímulo de sua atividade. Nossos resultados também sugeriram que nas células MDA-MB-231, Ras se encontrava aparentemente residente na região perinuclear. Concluímos que o NO produzido endogenamente, mediante o estímulo das células com LPS, foi determinante para o estímulo de migração das células MDA-MB-231. Desta via de sinalização associada à migração celular participam as GTPases Ras e Rac1, iNOS, Src, PLC e íons Ca2+ .
A Ras é uma proteína com atividade GTPásica expressa em todas as células que apresentam altas taxas de proliferação celular e apesar da baixa frequência das formas mutadas do oncogene RAS no câncer de mama (menor que 5%), há evidências que sugerem que a hiperatividade da proteína oncogênica Ras promove o crescimento e desenvolvimento desse tipo de câncer. Assim como a Ras, a Rac1 é uma GTPase e é alvo da sinalização mediada por Ras. Trabalhos publicados recentemente evidenciaram o envolvimento de Rac1 na migração de tumores de mama. O Objetivo Geral que norteou o desenvolvimento deste projeto foi avaliar se a produção endógena de óxido nítrico (NO) pela linhagem celular MDA-MB-231, representativa do câncer de mama triplo-negativo, ou a exposição destas células a uma fonte exógena do radical livre representada neste projeto pelo s-nitrosotiol s-nitrosoglutationa (GSNO), estimularia a sinalização celular através da GTPase Ras e se este era um processo que poderia ocorrer em dois compartimentos celulares, a membrana plasmática e o complexo de Golgi. Posteriormente, analisamos o envolvimento da GTPase Rac1, a qual se encontra downstream na via de sinalização de Ras. Também queríamos determinar se a compartimentalização deste processo de sinalização celular mediado pelo NO seria determinante para as capacidades de migração e proliferação da linhagem tumoral MDA-MB-231. Em nossos resultados verificamos que o GSNO estimulou a atividade de Ras nas células MDA-MB-231, porém não estimulou a migração destas células. Embora o tratamento com GSNO tenha estimulado a viabilidade celular, a proliferação das células MDA-MB-231 aumentou sutilmente, resultados que também observamos após o estímulo com LPS. Especulamos que a alta produção basal de NO nessas células seja um fator crítico para explicar os efeitos pouco acentuados do doador de NO na proliferação das células MDA-MB-231. O estímulo destas células com LPS resultou na produção endógena de NO e na compartimentalização de Rac1 para a região perinuclear após duas horas de estímulo, período que coincidiu com o estímulo de sua atividade. Nossos resultados também sugeriram que nas células MDA-MB-231, Ras se encontrava aparentemente residente na região perinuclear. Concluímos que o NO produzido endogenamente, mediante o estímulo das células com LPS, foi determinante para o estímulo de migração das células MDA-MB-231. Desta via de sinalização associada à migração celular participam as GTPases Ras e Rac1, iNOS, Src, PLC e íons Ca2+ .
Descrição
Citação
STRUMILLO, Scheilla Teixeira. Estudo da compartimentalização das GTPASES RAS e RAC1 em células da linhagem de tumores humanos de MAMA MDA-MB-231 Mediante ativação por fontes endógenas e exógenas de óxido nítrico: Associação com a migração celular. 2019. 101f. Tese (Doutorado em Biologia Molecular) – Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo. São Paulo, 2019.