Efeito da liraglutida sobre a metilação do DNA e a expressão de marcadores da transição epitélio-mesênquima em linhagens tumorais de mama

Abstract

Resumo: O câncer de mama é o mais diagnosticado e a principal causa de morte por câncer no mundo entre as mulheres. A propagação metastática das células tumorais é responsável por aproximadamente 90% das mortes por este câncer. A progressão dos carcinomas, que culminam nas metástases, está associada com a perda de características epiteliais e a aquisição de fenótipo mesenquimal pelas células tumorais, processo este denominado de transição epitélio-mesênquima (TEM). A identificação de fármacos já aprovados em novas indicações terapêuticas para outras doenças, como o câncer, é conhecida como reposição de fármacos. Isto é possível devido às origens moleculares comuns de diversas doenças. Estudos recentes mostram que agonistas do receptor de GLP-1, como a exenatida, apresentam efeitos pró-apoptóticos e seletivos em células tumorais, especialmente em linhagens tumorais de mama. A liraglutida é um análogo de GLP-1 mais estável que a exenatida, utilizada na terapia da diabetes mellitus do tipo 2. Diante disso, o objetivo do estudo foi avaliar o efeito in vitro da liraglutida em células tumorais de câncer de mama. A viabilidade celular com este fármaco foi testada nas concentrações de 10, 30, 50, 70 e 100 nM tanto nas linhagens tumorais de mama, MCF-7, MDA-MB-231, MDA-MB-436, como na linhagem normal de mama HB4a. A liraglutida não apresentou efeito inibitório de viabilidade nas linhagens. A partir deste teste, foram feitos os ensaios de migração celular, análises de expressão gênica dos marcadores da TEM, como o CDH1, marcador epitelial, e o VIM, marcador mesenquimal, assim como para as análises de metilação do promotor desses genes, com a concentração de 30 nM de liraglutida. Os resultados mostraram que a liraglutida diminuiu em aproximadamente 40% a migração das linhagens mesenquimais MDA-MB- 231 e MDA-MB-436. Em ambas as linhagens houve aumento significativo da expressão de CDH1, associada com a desmetilação do promotor deste gene. Além disso, foi feito a indução da TEM na linhagem epitelial MCF-7, após exposição com o fator de crescimento epidermal (EGF), e este ensaio apresentou aumento da migração celular, juntamente com o aumento da expressão dos genes VIM e SNAIL e diminuição de CDH1, alterações estas características da indução da TEM. O tratamento na linhagem MCF-7 com liraglutida, nas células tratadas com EGF, inibiu a motilidade celular e a expressão de CDH1, revertendo a indução da TEM causada pelo EGF. Como conclusão, os dados obtidos mostram que a liraglutida afeta o potencial migratório das linhagens tumorais de mama, pela redução de migração celular e pelo aumento da expressão de CDH1. Palavras-chave: Câncer de mama; TEM; Liraglutida.

Abstract: Breast cancer is the most commonly diagnosed cancer and the main cause of cancer death in the world among women. The propagation of metastatic tumor cells is responsible for approximately 90% of human breast cancer death. Carcinoma progression, which results in metastasis, is associated with the loss of epithelial features, and the acquisition of a mesenchymal phenotype by tumor cells, and this process is called of epithelial mesenchymal transition (EMT). Drug repurposing is the identification of new therapeutic indications for already approved drugs in others pathologies, like cancer. This is possible because of the common molecular origins of diverse diseases. Recent studies with Glucagon-like-peptide-1 (GLP-1) receptor agonists, as exenatide, has showed pro-apoptotic and selective effects in tumor cells, especially in breast cancer cell lines. Liraglutide is a human GLP-1 analogue more stable than exenatide, used in type 2 diabetes mellitus therapy. Then, the aim of this study was to evaluate the in vitro effects of liraglutide on breast cancer cell lines. The cell viability with liraglutide was tested in the concentrations of the 0, 10, 30, 50, 70 and 100 nM both in breast cancer, MCF-7, MDA-MB-231, MDA-MB-436, and normal breast, HB4a, cell lines. Liraglutide does not affect the cell viability in the cell lines. From this assay, the following assays were done with 30 nM of liraglutide: wound healing, analyses of gene expression of EMT markers, like CDH1 epithelial marker and VIM mesenchymal marker and DNA methylation of promoter from CDH1 and VIM. The results showed that liraglutide decreased nearly 40% the cell migration of the mesenchymal cell lines MDA-MB-231 and MDA-MB-436. These two cell lines had up regulation of CDH1, associated with demethylation of this gene. Furthermore, the epithelial cell line MCF-7 was induced to EMT, after stimulation with epidermal growth factor (EGF), and it resulted in an increased cell motility and up regulation of mesenchymal markers VIM and SNAIL and decreased of CDH1, these alterations are characteristics of EMT. Treatment of MCF-7 cells with a combined stimulation of EGF and liraglutide inhibited the motility and decreased levels of CDH1, reverting EGFinduced EMT. In summary, these data showed that liraglutide affects the migratory behavior of the breast cancer cell lines by the reduction of cell migration and up regulation of CDH1. Key words: Breast cancer; EMT; Liraglutide.