Avaliação do ciclo das pentoses e da via glicolítica no comportamento de células de carcinoma espinocelular oral

Abstract

Introdução: O câncer de boca pode ter origem a partir de alterações em nível molecular nas células da mucosa que levam ao surgimento de lesões potencialmente malignas. As células tumorais utilizam vários mecanismos para invadir os tecidos adjacentes e essas invasões dependem muito do consumo de energia. Sob condições de privação de energia, as células cancerígenas adaptam tanto a sua atividade citoesquelética, como o seu metabolismo para poupar energia e garantir a migração. A compreensão dessa adaptação pode auxiliar na identificação de pontos de intervenção que possam diminuir a disseminação e metástase de células tumorais, e que podem contribuir para o tratamento no processo de carcinogênese oral. Objetivo: O objetivo desse trabalho foi avaliar o comportamento celular através da modulação da via glicolítica e da via das pentoses através da inibição da piruvato desidrogenase quinase e da inibição da glicose-6-fosfato desidrogense (via das pentoses). As linhagens celulares utilizadas nos experimentos foram CAL27 e SCC9 (carcinoma espinocelular oral) e HACAT (queratinócitos). Métodos: Foram utilizados dois inibidores, dicloroacetato de sódio (DCA) e 6-aminonicotinamida (6-AN) em concentrações já estabelecidas, por períodos de 24 e 48 horas. A avaliação do efeito dos inibidores na saúde celular foi realizada através do método colorimétrico da sulforodamina B (SRB), onde foram avaliados os efeitos citotóxicos desses compostos nos respectivos períodos de incubação. Após, foi realizado o ensaio de migração celular através da técnica de time-lapse, para avaliar o efeito dos inibidores em parâmetros como velocidade de migração e a direcionalidade das células. Para avaliar o efeito dos inibidores em modelos que mimetizem um organismo, foi utilizada a cultura organotípica. Os parâmetros de velocidade, direcionalidade, área e perímetro foram obtidos utilizado o software image J. Resultados: O 6-AN afeta a proliferação celular das linhagens tumorais e queratinócitos normais partir de 24h. Na migração, o inibidor teve impacto significativo na velocidade e direcionalidade de migração da linhagem HACAT. Nos resultados envolvendo células displásica Cal27 apresentou resultados significativos na velocidade e direcionalidade nos tempos avaliados. A linhagem SCC9 apresenta diminuição na velocidade e direcionalidade. Nos resultados de adesão célula-célula. O inibidor 6-AN provocou diminuição significativa somente na area nas células displásicas (CAL27) e SCC9, envolvendo os resultados do DCA na proliferação, sua ação afeta as linhagens celulares HACAT, CAL27 e SSC9 a partir de 24 horas. Na análise da migração, o DCA diminui significativamente na direcionalidade nas células HACAT no tempo 24 horas e 48 horas. Na CAL27 no tempo 48 e 72 horas tanto na velocidade como direcionalidade. Na linhagem SSC9 foi no tempo de 48 e 72 horas na velocidade e na direcionalidade no tempo 24,48 e 72 horas. Em relação a velocidade DCA obteve efeito na linhagem SSC9 no tempo de 48 horas. O DCA não provocou impacto significativo na adesão célula-célula nas linhagens Hacat, mas na CAL27 e SSC9, possui impacto significativo tanto na área como no perimetro. Conclusão Pela primeira vez, este estudo apresentou evidências dos efeitos da modulação de vias metabólicas centrais, utilizando estes inibidores, no comportamento das células do carcinoma espinocelular oral (CEC ORAL). Obtivemos resultados significativos ao analisar os efeitos dos medicamentos 6AN e DCA em experimentos específicos.

Introduction: Mouth cancer may originate from changes at the molecular level in mucosal cells that lead to the emergence of potentially malignant lesions. Tumor cells use several mechanisms to invade adjacent tissues and these invasions depend largely on energy consumption. Under conditions of energy deprivation, cancer cells adapt both their cytoskeletal activity and their metabolism to save energy and ensure migration. Understanding this adaptation can help identify intervention points that can reduce the spread and metastasis of tumor cells, and that can contribute to treatment in the process of oral carcinogenesis. Objective: The objective of this work was to evaluate cellular behavior through modulation of the glycolytic pathway and the pentose pathway through the inhibition of pyruvate dehydrogenase kinase and the inhibition of glucose-6-phosphate dehydrogense (pentose pathway). The cell lines used in the experiments were CAL27 and SCC9, from keratinocytes (HACAT). Methods: Two inhibitors were used, sodium dichloroacetate (DCA) and 6-aminonicotinamide (6-AN) at already established concentrations, for periods of 24 and 48 hours. The evaluation of the effect of inhibitors on cellular health was carried out using the sulforhodamine B (SRB) colorimetric method, where the cytotoxic effects of the compounds were evaluated in the respective incubation periods. Afterwards, the cell migration assay was carried out using the time-lapse technique, to evaluate the effect of the inhibitors on parameters such as migration speed and cell directionality. To evaluate the effect of inhibitors in models that mimic na organism, organotypic culture was used. The speed, directionality, área and perimeter parameters were obtained using the image J software. Results: 6-AN affects cell proliferation of tumor lines and normal keratinocytes after 24 hours. In migration, the inhibitor had a significant impact on the migration speed of the HACAT strain. In the results involving dysplastic Cal27 cells, there were no significant differences in speed and directionality at any of the concentrations and times evaluated. The SCC9 lineage shows decreased speed. In cell-cell adhesion results. The 6-AN inhibitor caused a significant decrease in dysplastic cells (CAL27). At SCC9, 6-AN impacted the area within 72 hours. Involving DCA results in proliferation, its action affects the HACAT, CAL27 and SSC9 cell lines within 48 hours. In the migration analysis, DCA significantly decreased directionality in HACAT cells at 24 hours and 48 hours. At CAL27 in time 72 hours. In the SSC9 lineage it took 48 hours. Regarding speed, DCA had an effect on the SSC9 line within 48 hours. DCA did not cause a significant impact on cell-cell adhesion in the Hacat and SSC9 lines, but it has a significant impact on the CAL27 line in the area at 0 hour. Conclusion For the first time, this study presented evidence of the effects of modulating central metabolic pathways, using these inhibitors, on the behavior of oral squamous cell carcinoma (OSCC) cells. We obtained significant results when analyzing the effects of 6AN and DCA drugs in specific experiments.