Avaliação da influência de exossomos derivados de células tumorais de próstata em células endoteliais: potencial sinalização para angiogênese

Abstract

O câncer de próstata é o quarto tipo de neoplasia mais comum no mundo e o mais incidente no Brasil, atrás apenas do câncer de pele não melanoma. A evolução clínica da doença está relacionada com a transição da proliferação celular dependente para independente de andrógenos, o que resulta em pior prognóstico aos pacientes e resposta ineficaz à terapia existente. Esta transição na dependência hormonal tem sido associada ao aumento da vascularização do tumor. A formação de novos vasos, processo conhecido como angiogênese, é necessária para fornecer oxigênio e nutrientes às células, além de favorecer a disseminação para novos órgãos. Atualmente, sabe-se que exossomos são componentes importantes na comunicação entre células tumorais e o microambiente tumoral, e que a expressão anormal do conteúdo vesicular está relacionada a diversos estágios da progressão tumoral. Diante deste cenário, neste trabalho, exossomos derivados das linhagens celulares de câncer de próstata dependente de andrógeno (LNCaP) e independente de andrógeno (PC-3) foram isolados, caracterizados e os respectivos perfis de microRNAs (miRNAs) foram determinados pela técnica de microarranjo. Ao todo, 72 miRNAs diferencialmente expressos entre os exossomos das duas linhagens foram identificados. Análises bioinformática realizadas a partir de genes alvos dos miRNAs alterados indicaram que seis (miR-22-3p, miR-27a-3p, miR-29b-3p, miR195-5p, miR-200c-3p, miR-424-5p) apresentam relação com desenvolvimento endotelial e angiogênese, e tiveram a expressão validada por RT-qPCR. Em seguida, a capacidade de internalização dos exossomos das duas linhagens por células endoteliais HUVEC foi constatada. Neste sentido, foi observada a influência dos exossomos, uma vez dentro das células endoteliais. Os resultados mostraram que as células endoteliais adquiriram um caráter invasivo acentuado e capacidade de formação de estruturas semelhantes a vasos mais características após exposição a 10 µg/mL de exossomos da linhagem PC-3, valor calculado após dosagem de proteína total das suspensões. Além disso, foi demonstrado que a exposição da linhagem HUVEC aos exossomos das linhagens PC-3 e LNCaP alterou a expressão dos miR-200c-3p e miR-424-5p, principalmente. Em conclusão, este estudo evidenciou o caráter invasivo e favorável a tubulogênese que células endoteliais adquirem quando expostas aos exossomos da linhagem independente de andrógenos PC-3, possivelmente mediado por miRNAs exossomais.<br>

Abstract: Prostate cancer is the fourth most common neoplasm in the world and the most incident in Brazil, just behind non-melanoma skin cancer. Clinical evolution of the disease is related to transition from androgen-dependent cell proliferation to androgen-independent, resulting in patients with poor prognosis and ineffective response to therapy. The hormone dependence transition has been associated with increased tumor vascularization, process known as angiogenesis. Formation of new blood vessels is necessary to supply oxygen and nutrients to cells, besides promoting tumor spread to new organs. Currently, it?s known that exosomes are important components in communication between tumor cells and the tumoral microenvironment, and abnormal expression of vesicular content is related to several stages of tumor progression. In this study, exosomes derived from androgen dependent prostate cancer cell line (LNCaP) and androgen independent (PC-3) were isolated, characterized and the respective profiles of microRNAs (miRNAs) were determined by microarray. Altogether, 72 miRNAs differentially expressed among exosomes cell lines were identified. Bioinformatic analysis achieved from altered miRNA target genes indicated that six (miR-22-3p, miR-27a3p, miR-29b-3p, miR-195-5p, miR-200c-3p, miR-424-5p) are related to endothelial development and angiogenesis. Validation of exosomal miRNAs expression and identification of regulated genes by altered miRNAs was achieved. Also, the uptake of exosomes by endothelial cells HUVEC was verified. Results indicated that vesicles influence on cell invasion and enhanced tube formation, showing that endothelial cells acquire a strong invasive character after exposure to 10 µg/mL of PC-3 exosomes, calculated value after protein dosage. Furthermore, it was demonstrated that exposure of HUVEC to exosomes derived from PC-3 and LNCaP cell lines altered the expression of miR-200c-3p and miR-424-5p. In conclusion, this study suggest the invasive character and ability to tube formation that endothelial cells acquire when exposed to exosomes derived from an androgen independent cell line, PC-3, possibly mediated by exosomal miRNAs.