Análises celulares e moleculares dos efeitos do peptídeo vasoativo angiotensina-(1-7) no processo tumoral pulmonar e a atuação do microrna 21-5P

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ

Os diferentes tipos de cânceres estão entre as principais causas de morbidade e mortalidade em todo mundo, contabilizando 8,2 milhões de óbitos no ano de 2012. Dentre eles, o câncer de pulmão é o mais recorrente, sendo que o subtipo denominado câncer pulmonar de células não-pequenas (non-small cell lung cancer – NSCLC) é diagnosticado em 85% dos casos. Dada a importância epidemiológica do câncer pulmonar, associado ao platô atingido pelos tratamentos com quimioterapia e radioterapia, novas estratégias terapêuticas têm sido buscadas e neste contexto, o peptídeo vasoativo Angiotensina-(1-7) [Ang-(1-7)] tem se mostrado bastante promissor. Além da participação em uma gama de processo fisiológicos no organismo, a Ang-(1-7) está sendo cada vez mais exploradas nos processos patológicos devidos suas funções vasodilatadora, anti-hipertensiva, anti-proliferativa e antitumoral. Outros estudos apontam ainda que uma melhor compreensão da regulação gênica nos processo tumorais poderia direcionar o desenvolvimento de outros métodos terapêuticos para o câncer de pulmão. Neste sentido, os microRNAs assumem posição ímpar por sua capacidade regulatória pós-transcriocional de vários genes, a citar o miR-21-5p superexpresso em vários tipos tumorais, incluindo o NSCLC. Portanto, o presente trabalho investigou os efeitos bioquímicos, moleculares e fisiológicos decorrentes do tratamento da linhagem celular tumoral A549 com Ang-(1-7), concomitantemente a análises comparativas dos efeitos da superexpressão do miR-21-5p nas células tumorais. Para isso foram utilizados os grupos celulares A549 controle e tratamento [10-7 M de Ang-(1-7)], e os clones A549-pEP-miR-Controle e A549-pEP-miR-21-5p. Análises bioquímicas mostraram que a presença do heptapeptídeo no grupo tratamento, e as condições de cultura dos clones estudados, causaram um aumento na síntese de lactato pelas células A549. Foi observado também que a Ang-(1-7) retarda o crescimento celular. Análises de expressão gênica não apontaram ativação do processo apoptótico em nenhuma das condições estudadas, entretanto o peptídeo Ang-(1-7) modula positivamente a expressão do gene tjp1 e negativamente a transcrição dos genes itgb8 e mmp-8, sugerindo que o tratamento celular com o heptapeptídeo fortaleça as interações celulares e dificulte os processo de migração e invasão celular. Estes dados são corroborados pelo ensaio de cicatrização da ferida o qual evidenciou que a Ang-(1-7) diminui a taxa de migração celular em comparação ao grupo controle. Por sua vez, a superexpressão do miR-21-5p intensifica consideravelmente a capacidade invasiva das células tumorais como observado no ensaio da gota de agarose. Conjuntamente, os resultados apontam para o potencial terapêutico da Ang-(1-7) no controle dos processos de adesão, migração e invasão celular, e corrobora o papel do miR-21-5p na evolução e intensificação dos processos tumorais.

The different types of cancers are among the leading causes of morbidity and mortality worldwide, accounting for 8.2 million deaths in 2012. Among them, lung cancer is the most frequent, and the subtype called non-small cell lung cancer (NSCLC) is diagnosed in 85% of cases. Given the epidemiological importance of lung cancer, associated with the plateau reached by chemotherapy and radiation therapies, new therapeutic strategies have been pursued and in this context, the vasoactive peptide Angiotensin-(1-7) [Ang- (1-7)] has shown quite promising. Besides participating in a range of physiological process in the body, Ang- (1-7) is being increasingly exploited in pathological processes due to its vasodilator, anti-hypertensive, anti-proliferative and anti-tumor functions. Other studies also indicate that a better understanding of gene regulation in tumor process could direct the development of other therapeutic methods for lung cancer. In this sense, microRNAs assume unique position due to its post-transcriocional regulatory capacity of several genes, for exemple the miR-21-5p upregulated in several tumor types, including NSCLC. Therefore, this study investigated the biochemical, molecular and physiological effects of Ang-(1-7) treatment on tumor cell line A549, concurrently to the comparative analysis of the effects of upregulation of miR-21-5p in tumor cells. In order to do this, the cell groups A549 control and treatment [10-7 M of Ang-(1-7)], and the A549-pEP-miR-control and A549-pEP-miR-21-5p clones were used. Biochemical analyzes showed that the presence of the heptapeptide in treatment group, and the culture conditions of the studied clones, caused an increase in lactate synthesis on A549 cells. It was also observed that Ang-(1-7) slows cell growth. Gene expression analysis showed no activation of apoptotic process in any of the conditions studied, though the peptide Ang-(1-7) positively modulates the expression of tjp1 gene and negatively the transcription of itgb8 and mmp-8 genes, suggesting that the cell treatment with the heptapeptide strengthen cell interactions and prevents cell migration and invasion. These data are corroborated by wound healing assay which showed that Ang-(1-7) decreases cell migration rate compared to the control group. In turn, the upregulation of miR-21-5p considerably enhances tumor cells invasiveness as observed in the agarose spot assay. Collectively, the results point to Ang-(1-7) therapeutic potential in controling cell adhesion, migration and invasion, and supports miR-21-5p role in the evolution and enhancement of tumor processes.