Poluentes emergentes modulam o fenótipo de células tumorais de mama humana

Abstract

Resumo: Com o avanço da ciência e tecnologia, a maior parte dos produtos utilizados em nosso cotidiano beneficia-se do uso de compostos químicos. A exposição de humanos a essas substâncias favorece o surgimento de diversas enfermidades, incluindo o câncer. O objetivo deste estudo foi avaliar se os contaminantes químicos: ácido perfluorooctanóico, bisfenol A, metoxicloro e benzofenona-1 são capazes de modular o fenótipo de células de câncer de mama MCF-7 e MDA-MB-231, alterando processos que contribuem para a progressão tumoral. Primeiramente realizou-se uma seleção dos contaminantes por molecular docking após levantamento na literatura, seguido de ensaios in vitro com as células em cultura. As células foram expostas aos contaminantes químicos por 24 horas e 15 dias em concentrações distintas e depois submetidas aos ensaios de viabilidade celular, de efluxo de drogas, migração, formação de colônias, proliferação, invasão e expressão gênica. Na linhagem MDA MB-231, a exposição modulou importantes características associadas à malignidade tumoral, como o aumento de viabilidade) e atividade de efluxo de drogas, aumento da proliferação celular e número de gerações celulares, da capacidade de migração e invasão das células, e da expressão dos genes (RPS6, SYNCRIP, ESR2 e VEGFA) que estão ligados com a progressão tumoral, particularmente na exposição por 15 dias. A linhagem MCF-7 apresentou aumento de viabilidade, aumento significativo na formação de colônias, proliferação celular e expressão dos genes (STAT3, ESR2, ABCG2 e VEGFA), porém sem alteração na migração, também de forma mais expressiva na exposição por 15 dias. Os contaminantes não foram citotóxicos para a linhagem não tumoral MCF10A, contudo, promoveram um aumento do metabolismo do MTT, na retenção do corante vermelho neutro e na proliferação, além também de um aumento no efluxo de drogas após exposição por 24 horas e 15 dias. Notavelmente, a expressão de genes relacionados com a progressão tumoral, como proliferação (VEGFA, STAT3, RPS6, SYNCRIP) e resistência a múltiplas drogas (ABCG2), a proliferação celular, atividade de transportadores envolvidos no efluxo de drogas, migração, invasão celular e formação de colônias indicam que há uma modulação do fenótipo das células de tumor mamário. Além disso, essa modulação foi maior nas células já muito agressivas (MDA-MB-231), intermediária nas células tumorais menos metastáticas e menos agressivas (MCF-7) e muito menor nas células não tumorais (MCF-10A). Em conjunto, os dados apresentados corroboram a hipótese de que a exposição constante a esses contaminantes ambientais pode modular fenótipo de células de tumor de mama tornando-as mais agressivas

Abstract: With the advancement of science and technology, most of the products used in our daily lives benefit from the use of chemical compounds. Human exposure to these substances favors the emergence of various diseases, including cancer. The objective of this study was to evaluate whether the chemical contaminants perfluorooctanoic acid, bisphenol A, methoxychlor, and benzophenone-1 are capable of modulating the phenotype of MCF-7 and MDA-MB-231 breast cancer cells, altering processes that contribute to tumor progression. First, a selection of contaminants was performed through molecular docking after a literature review, followed by in vitro assays with cultured cells. The cells were exposed to the chemical contaminants for 24 hours and 15 days at different concentrations and then subjected to assays for cell viability, drug efflux, migration, colony formation, proliferation, invasion, and gene expression. In the MDA-MB-231 cell line, exposure modulated important characteristics associated with tumor malignancy, such as increased viability and drug efflux activity, increased cell proliferation and number of cell generations, enhanced cell migration and invasion capacity, and upregulation of genes (RPS6, SYNCRIP, ESR2, and VEGFA) associated with tumor progression, particularly after 15 days of exposure. The MCF-7 cell line showed increased viability, a significant increase in colony formation, cell proliferation, and upregulation of genes (STAT3, ESR2, ABCG2, and VEGFA), but no change in migration, also more pronounced after 15 days of exposure. The contaminants were not cytotoxic to the non-tumoral MCF-10A cell line; however, they promoted an increase in MTT metabolism, retention of the neutral red dye, and proliferation, as well as an increase in drug efflux activity after both 24-hour and 15-day exposures. Notably, the expression of genes related to tumor progression, such as proliferation (VEGFA, STAT3, RPS6, SYNCRIP) and multidrug resistance (ABCG2), along with increased cell proliferation, drug efflux transporter activity, migration, invasion, and colony formation, indicate that there is a modulation of the breast tumor cell phenotype. Furthermore, this modulation was greater in highly aggressive cells (MDA-MB-231), intermediate in less metastatic and less aggressive tumor cells (MCF-7), and much lower in non-tumoral cells (MCF-10A). Together, the presented data support the hypothesis that constant exposure to these environmental contaminants may modulate the phenotype of breast tumor cells, making them more aggressive