Glutaminólise em astrocitomas

• Main Author: Maria José Ferreira Alves
• Other Authors: Suely Kazue Nagahashi Marie
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2014
• Subjects: Astrocitoma; Biologia molecular; Expressão gênica; Glutamina; Glutaminase; Reação em cadeia da polimerase em tempo real; Sistemas de transporte de aminoácidos neutros; Amino acid transport systems neutral; Astrocytoma; Gene expression; Glutamine; Molecular biology; Real-time polymerase chain reaction
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5138/tde-02122014-083743/

O metabolismo da glutamina (Gln) é alvo de atenções recentes para a compreensão da reprogramação metabólica para o suprimento energético das células tumorais em proliferação e para o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas em câncer. Tanto a absorção de glutamina quanto a taxa de glutaminólise, o catabolismo da Gln para gerar adenosina trifosfato (ATP) e lactato na mitocôndria estão aumentados em diferentes tumores. A Gln e glicose participam do processo da proliferação de células tumorais tanto na produção de (ATP) como no fornecimento de produtos intermediários utilizados na síntese de macromoléculas e Gln é utilizado para anaplerose do ciclo do ácido tricarboxílico. Nesse estudo, nosso objetivo foi analisar a expressão dos genes envolvidos na glutaminólise: ASCT2, LAT1, GLS, GLSISO1, GLSISO2, GLS2, GOT1, GOT2, GLUD1 e GPT2 em astrocitomas de diferentes graus de malignidade (AGI-AGIV), classificados de acordo com a Organização Mundial de Saúde (OMS), em relação às expressões em tecidos cerebrais não neoplásicos e correlacionar os níveis de expressão destes genes aos dados clínicos. PCR quantitativo em tempo real (qRT-PCR) foi realizado em 175 amostras, sendo 22 dentre estes de tecidos não neoplásicos. Observou-se tempo de sobrevida menor entre os pacientes com hiperexpressão de LAT1, na presença de hipoexpressão de ASCT2. A expressão de GLS foi comparativamente maior que a expressão de GLS2 entre os astrocitomas de diferentes graus de malignidade, corroborando descrições prévias de que GLS relaciona-se à proliferação tumoral e GLS2 à supressão do crescimento tumoral. Observou-se, adicionalmente, o aumento da associação das expressões destes genes conforme o aumento do grau de malignidade, culminando em GBM, onde estas correlações foram estatisticamente significativas. Apesar da demonstração da ativação gradativa desta via da glutaminólise com o aumento da malignidade, a hiperexpressão dos genes relacionados a esta via mostrou-se hiperexpressa em apenas um subgrupo de pacientes com GBM. Esta observação ressalta a heterogeneidade observada em GBM e a elegibilidade restrita deste subgrupo a eventuais estratégias terapêuticas que forem desenvolvidas com alvos nesta via === The metabolism of glutamine (Gln) is the target of recent attentions to understand the metabolic reprogramming of cancer cell for the energetic needs for cell proliferation, and to develop new cancer therapeutic strategies. Glutamine absortion and glutamine conversion to ATP and lactate in the mitochondria through glutaminolysis are both increased in different cancer types. Gln and glucose participate in metabolic pathways which provide ATP and intermediate substrats for synthesis of macromolecules, and Gln is used for anaplesoris of tricyclic acid cycle. The aims of the present study were to analyze the differential mRNA expressions of genes involved in the glutaminolysis pathways: ASCT2, LAT1, GLS, GLSISO1, GLSISO2, GLS2, GOT1, GOT2, GLUD1 e GPT2 in astrocytomas of different grades of malignancy (WHO grades I to IV) compared to non-neoplastic brain tissues, and to correlate these expression data to clinical outcome. Shorter overall survival time was observed among a subset of GBM patients presenting hyperexpression of LAT1 while ASCT2 was hypoexpressed. GLS expression was comparatively higher than GLS2 expression among astrocytomas of different grades of malignancy, which corrobates previous reports relating GLS to tumor proliferation and GLS2 to suppression of tumor growth. Additionally, increased gene expression correlation was observed in parallel to the increase of malignancy, and these associated expressions were significant among GBM. Although a stepwise increase of the glutaminolysis pathway was demonstrated with the increase of malignancy in astrocytomas, the hyperexpression of genes involved in this pathway were detected only in a subset of GBM patients. This finding confirm the heterogeneity observed among GBM, and highlights the fact that any therapeutic strategy aiming this pathway will be restricted to a subset of GBM patients