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Tipo: Tese
Título: Avaliação de novos alvos do fármaco Mebendazol no tratamento do adenocarcinoma gástrico
Título em inglês: Assessment of the Mebendazole drug’s new targets in the treatment of gastric adenocarcinoma
Autor(es): Silva, Emerson Lucena da
Orientador: Montenegro, Raquel Carvalho
Coorientador: Souza, Pedro Filho Noronha de
Palavras-chave em português: Neoplasias Gástricas;Reprogramação Metabólica;Transcriptoma;Reposicionamento de Fármacos
Palavras-chave em inglês: Stomach Neoplasms;Drug Repositioning;Metabolic Reprogramming;Transcriptome
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::FARMACOLOGIA
Data do documento: 2024
Citação: SILVA, Emerson Lucena da. Avaliação de novos alvos do fármaco Mebendazol no tratamento do adenocarcinoma gástrico. 2024. 162 f. Tese (Doutorado em Farmacologia) – Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024. Disponível em: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/ 78043. Acesso em: 03 set. 2024.
Resumo: O câncer gástrico (CG) está entre as neoplasias mais incidentes do mundo, sendo considerado o quinto tipo de câncer mais frequente e quarto mais letal no mundo. Apesar dos benefícios terapêuticos observados na adição da quimioterapia/quimiorradioterapia a cirurgia, as taxas de recorrência local e do aparecimento de tumores em sítios distantes continuam elevados. Dessa forma, o estudo de novas terapias deve ser incentivado com o intuito de oferecer novos tratamentos a indivíduos não responsivos aos esquemas atuais. Estudos vem avaliando o reposicionamento do anti-helmíntico Mebendazol (MBZ) na clínica oncológica, demonstrando seu alto potencial antitumoral em diferentes tipos de câncer, incluindo o CG. Apesar de vários alvos já terem sido relacionados ao mecanismo de ação desse fármaco, seu potencial sobre a reprogramação do metabolismo tumoral e sob e regulação dos transcritos na linhagem tumoral metastática gástrica AGP-01 ainda não foi elucidado. Dessa forma esse trabalho tem como objetivo avaliar novos alvos farmacológicos do MBZ na linhagem metastática gástrica AGP-01, por meio das análises do perfil metabólico e molecular in vitro e in silico, assim como, do transcriptoma dessa célula após o tratamento com o fármaco. Resultados mostraram que o MBZ tem atividade antitumoral e seletiva a linhagem AGP-01, tendo a capacidade de modular o metabolismo tumoral pela inibição da expressão de enzimas da via glicolítica (SLC2A1, HK1, GAPDH e LDHA) e da síntese de nucleotídeos (PRPS1, TYMS, MTHFD1, DHODH e HPRT1) em tempo não citotóxico. Os transcritos que codificam para essas enzimas, quando hiperexpressos tem relação com um pior prognósticos em pacientes com CG. Os dados também demonstraram que, após a inibição da expressão desses transcritos, o MBZ leva a alterações morfológicas, aumento na fragmentação da membrana celular e diminuição do potencial de membrana mitocondrial, em conjunto com a ativação de Caspase 3/7, parada no ciclo celular em G0/G1 e diminuição na formação de colônias, mostrando uma relação entre a atividade antitumoral do MBZ e sua capacidade de modulação do metabolismo tumoral. A análise do transcriptoma da célula AGP-01 após o tratamento com o MBZ demonstrou que esse leva ao aumento na expressão dos genes CCL2, IL1A e CDKN1A, enquanto os genes H3C7, H3C11 e H1-5 tiveram sua expressão reduzida de forma significativa. Essas alterações foram validadas por PCR em tempo real, a análise de expressão em bancos de dados demonstrou que a baixa expressão de ILI1A e a alta expressão de H3C11 e H1-5 está associado a uma menor expectativa de vida dos pacientes com GC. Dessa forma, os dados encontrados até o momento demonstraram que o fármaco MBZ altera o metabolismo tumoral da linhagem AGP-01, tendo relação com sua atividade antitumoral e antiproliferativa e que o fármaco modula a expressão gênica de proteínas histonas e citocinas inflamatórias, indicando um possível efeito epigenético e imunológico em células tumorais. Os achados demonstram novos alvos do fármaco MBZ ainda não descritos na literatura, podendo levar ao melhor esclarecimento do seu mecanismo de ação e beneficiar clinicamente pacientes com CG que não respondem as terapias atuais.
Abstract: Gastric cancer (GC) is among the most common cancers in the world, being considered the fifth most common and fourth most lethal type of cancer in the world. Despite the therapeutic benefits observed in the addition of chemotherapy/chemoradiotherapy to surgery, the rates of local recurrence and the appearance of tumors in distant sites remain high. Therefore, the study of new therapies should be encouraged to offer new treatments to individuals who are not responsive to current regimens. Studies have evaluated the repositioning of the anthelmintic Mebendazole (MBZ) in the oncology clinic, demonstrating its high antitumor potential in different types of cancer, including GC. Although several targets have already been related to its mechanism of action, its potential in the reprogramming of tumor metabolism and the regulation of transcripts in the AGP-01 gastric metastatic cell line has not yet been elucidated. These findings may provide new dimensions to the pharmacological potential of MBZ, as well as clarify its mechanism of action in vitro. Therefore, this work aims to evaluate new pharmacological targets of MBZ in the AGP-01 gastric cancer cell line, through the analysis of metabolic pathways and the transcriptome of this cell after MBZ treatment. Initial results showed that MBZ has antitumor and selective activity against the AGP-01 cell line, modulating the tumor metabolism by inhibiting the expression of enzymes from glycolytic pathway (SLC2A1, HK1, GAPDH, and LDHA) and nucleotide synthesis (PRPS1, HPRT1, TYMS, and DHODH) in a non-cytotoxic time. These enzymes, when overexpressed, are related to reducing the overall survival rates of patients with GC. Data also demonstrated that, after transcription inhibition of these enzymes, MBZ leads to morphological changes, increased cell membrane fragmentation, and decreased mitochondrial membrane potential, in conjunction with Caspase 3/7 activation and cell cycle arrest. in G0/G1, showing a relationship between the antitumor activity of MBZ and its ability to modulate tumor metabolism. Analysis of the AGP-01 cell line’s transcriptome after treatment with MBZ demonstrated an increase in the expression of the CCL2, IL1A, and CDKN1A genes, while the H3C7, H3C11, and H1-5 transcripts had their expression significantly reduced. These modifications in the mRNA expression were validated by Real-Time PCR, and expression analysis in online databases demonstrated that low expression of ILI1A and high expression of H3C11 and H1-5 are associated with a reduction in overall survival rates in patients with GC. Thus, the data found so far have demonstrated that the drug MBZ alters the tumor metabolism of the AGP-01 cell line, being related to its antitumor activity, and that MBZ modulates the gene expression of histone proteins and inflammatory cytokines, indicating a possible epigenetic and immunological effect in tumor cells. The findings demonstrate new targets of MBZ that have not yet been described in the literature, leading to a better clarification of its mechanism of action and to benefit clinically patients with GC that do not respond to current therapies.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/78043
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/4258823843339402
ORCID do Orientador: https://orcid.org/0000-0002-3861-293X
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/0043828437326839
ORCID do Coorientador: https://orcid.org/0000-0003-2524-4434
Currículo Lattes do Coorientador: http://lattes.cnpq.br/3952381013962420
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
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