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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/69044
EFEITO ANTITUMORAL DA β-LAPACHONA EM ESFEROIDES DE CÉLULAS TUMORAIS MAMÁRIAS MURINAS COM DIFERENTES CAPACIDADES INVASIVAS
Metástase Neoplásica
β-Lapachona
Compostos Naturais
Técnicas de Cultura de Células em Três Dimensões
Vianna, Matheus Menezes | Date Issued:
2023
Alternative title
Antitumor effect of β-lapachone on murine mammary tumor cell spheroids with different invasive capabilitiesAuthor
Comittee Member
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
O câncer de mama é o segundo tipo mais frequente de câncer no Brasil e no mundo, sendo caracterizado por um conjunto de doenças que tem em comum um crescimento desordenado do número de células no organismo. Além de proliferarem, as células são capazes de migrar do tumor primário para regiões adjacentes do corpo e atingir longas distâncias pelo sistema circulatório, mecanismo de grande importância clínica conhecido como metástase. O tratamento do câncer de mama varia de acordo com o estadiamento da doença, características biológicas do tumor e características clínicas da paciente. Há a necessidade de terapias mais efetivas e já é descrito que compostos de origem natural possuem ampla atividade antitumoral. Nesse sentido, nos propomos a avaliar o potencial antimetastático da β-lapachona (β-lap) que é um composto natural com diversas propriedades terapêuticas descritas, sobre células tumorais mamárias com diferentes capacidades invasivas. No presente estudo, utilizamos um modelo de cultura 3D do tipo esferoide de células tumorais mamárias. Utilizamos duas linhagens tumorais mamárias murinas com diferentes capacidades invasivas (4T1 e 67NR). Foi possível padronizar as culturas 3D com as linhagens murinas, essas últimas ainda não padronizadas em nosso laboratório, utilizando diferentes densidades celulares para avaliação morfológica e escolha da densidade ideal para os experimentos. Nossos dados demonstraram pela primeira vez que a β-lap reduziu a viabilidade de células 67NR em diferentes concentrações. O composto também reduziu a viabilidade celular na linhagem 4T1 corroborando dados da literatura. Nos ensaios de migração a β-lap foi capaz de reduzir significativamente o diâmetro de dispersão das células a partir dos esferoides em ambas a linhagens de células. Além disso, observamos a diminuição de agrupamento de células e da quantidade de células saindo dos esferoides, sugerindo inibição da migração coletiva. Somado a isso, a β-lap também foi capaz de reduzir a expressão de proteínas envolvidas na transição epitélio-mesenquimal, importante processo relacionada à invasividade das células tumorais, na linhagem 67NR. Esses resultados ressaltam o potencial terapêutico da β-lapachona sobre a viabilidade, crescimento e migração de células tumorais mamárias, com implicações importantes para a compreensão e tratamento de metástases.
Abstract
Breast cancer ranks as the second most prevalent cancer in Brazil and globally. It is characterized by a group of diseases sharing the common trait of uncontrolled cell growth within the body. Alongside proliferation, these cells possess the ability to migrate from the primary tumor to adjacent regions and travel extensive distances through the circulatory system, a clinically pivotal mechanism known as metastasis. Treatment for breast cancer varies according to disease staging, tumor biological characteristics, and clinical patient attributes. The need for more effective therapies is evident, and natural-origin compounds are recognized for their broad antitumor activity. In this vein, we sought to assess the antimetastatic potential of β-lapachone (β-lap), a natural compound with documented therapeutic properties, on breast tumor cells displaying distinct invasive capacities. With this study, we employed a 3D cell culture model of mammary tumor cells in spheroid form. We utilized two murine mammary tumor cell lines exhibiting differing invasive potentials (4T1 and 67NR). We succeeded in standardizing the 3D cultures with the murine lines, which had not previously been standardized in our laboratory. Various cell densities were employed for morphological assessment, enabling the identification of the optimal density for experimentation. Our data demonstrated, for the first time, that β-lap diminished the viability of 67NR cells at varying concentrations. The compound also reduced cell viability in the 4T1 line, aligning with literature findings. In migration assays, β-lap significantly decreased cell dispersion diameter from spheroids in both cell lineages. Notably, we observed reduced cell clustering and diminished cells exiting spheroids, indicating collective migration inhibition. Furthermore, β-lap effectively curtailed the expression of proteins implicated in epithelial-mesenchymal transition—a pivotal process linked to tumor cell invasiveness—in the 67NR line. These outcomes underscore β-lapachone's therapeutic potential against mammary tumor cell viability, growth, and migration, carrying vital implications for understanding and addressing metastasis treatment.
Keywords in Portuguese
Câncer da MamaMetástase Neoplásica
β-Lapachona
Compostos Naturais
Técnicas de Cultura de Células em Três Dimensões
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