O tamponamento do cálcio nuclear como adjuvante no tratamento de tumores de cabeça & pescoço resistentes à radioterapia / The buffering nuclear calcium as an adjuvant treatment for head & neck tumors resistant to radiation

A radioterapia é uma modalidade importante para tratar o câncer de Cabeça e Pescoço, no entanto falhas do tratamento já foram observadas e recorrência da doença é comum. Novas abordagens para melhorar os efeitos benéficos de radioterapia têm sido desenvolvidas e terapia gênica surge como uma ferramenta importante para atingir esse objetivo. Apesar de modelos in vitro serem úteis para entender os efeitos da radiação em níveis celulares um modelo mais próximo ao esquema de irradiação clínica, que permita reproduzir irradiação diária, é necessário. Sinais de cálcio no núcleo têm demonstrado desempenhar um papel crucial em células de mamíferos por regularem a expressão de genes envolvidos na proliferação celular, e ja foi também demonstrado que o tamponamento de Ca2+ nuclear prejudica o crescimento das células cancerosas in vitro, bem como in vivo. O objetivo deste estudo foi desenvolver um protocolo in vitro que simulava radioterapia de cabeça e pescoço de acordo com parâmetros clínicos e investigar o papel do tamponamento de Ca2+ nuclear para aumentar o efeito antitumoral de raios-Xem carcinoma de células escamosas humano. Para estes fins, células da linhagem celular A431 foram submetidas a dose acumulada de 10Gy de raiosX,em esquema de fracionamento diário de doses, (XRCd10Gy) ou em associação com o tamponamento de Ca2+ nuclear (Ca2+n). Análise do ciclo celular, ensaio de proliferação, a quantificação de lesões de DNA nuclear/mitocondriail, expressão de ADAM-17, a expressão de EGFR e fração de sobrevivência foram investigadas. Nosso modelo forneceu irradiações uniformes à mono camada de células, minimizando as incertezas, independente da posição dos frascos dentro de campo de irradiação, Todos os frascos receberam 100 ± 2% da dose calculada total. Descobrimos que XRCd10Gyinduziu apenas 4,3 ± 0,3% de morte celular (SubG1), indicando radiorresistência...

Após o tamponamento de Ca2+n a proliferação de células A431 diminuiu significativamente (p < 0,001) em comparação com o controle.Análise do ciclo celular mostraram que a associação do tamponamento Ca2+ncom XRCd10Gy aumentou a percentagem de células A431 em G2/M (35,7 ±2,5 %), sem danos de DNA nucleares/mitocondrial aparentes. No entanto, o tamponamento de Ca2+n preveniu significativamente (p < 0,05) o aumento da expressão de ADAM -17 e a ativação do EGFR, induzidas por irradiação. Além disso, a terapia de associação diminui significativamente a formação de colônias das celulas A431 (91 ± 0,4 %), mesmo com cerca de metade da dos e cumulativa. Os efeitos dos bloqueadores de integrina 4B4 e cRGD sobre a migração de células do melanoma humano da linhagem MV3 foram investigados, em cultivo celular 3D, mostrando que além de alterar a morfologia celular, o bloqueio das subunidades de integrina β1 e αvβ3 reduziram o índice de alongamento celular (3.8 ± 0.6 AU) quando comparado com o controle não tratado (8.5 ± 1.7 AU, p<0,001), bem como a velocidade média de migração 0.1± 0.06µm/minuto comparado ao controle não tratado 0.5 ± 0.1µm/minuto(p<0,001). Juntos, estes resultados contribuem para o desenvolvimento de nova estratégia de radioterapia para o tumor da cabeça e pescoço, com a combinação da terapia gênica e radiação ionizante, permitindo reduzir a exposição celular aos raios-X...

O tamponamento do cálcio nuclear como adjuvante no tratamento de tumores de cabeça & pescoço resistentes à radioterapia

A radioterapia é uma modalidade importante para tratar o câncer de Cabeça e Pescoço, no entanto falhas do tratamento já foram observadas e recorrência da doença é comum. Novas abordagens para melhorar os efeitos benéficos de radioterapia têm sido desenvolvidas e terapia gênica surge como uma ferramenta importante para atingir esse objetivo. Apesar de modelos in vitro serem úteis para entender os efeitos da radiação em níveis celulares um modelo mais próximo ao esquema de irradiação clínica, que permita reproduzir irradiação diária, é necessário. Sinais de cálcio no núcleo têm demonstrado desempenhar um papel crucial em células de mamíferos por regularem a expressão de genes envolvidos na proliferação celular, e ja foi também demonstrado que o tamponamento de Ca2+ nuclear prejudica o crescimento das células cancerosas in vitro, bem como in vivo. O objetivo deste estudo foi desenvolver um protocolo in vitro que simulava radioterapia de cabeça e pescoço de acordo com parâmetros clínicos e investigar o papel do tamponamento de Ca2+ nuclear para aumentar o efeito antitumoral de raios-Xem carcinoma de células escamosas humano. Para estes fins, células da linhagem celular A431 foram submetidas a dose acumulada de 10Gy de raiosX,em esquema de fracionamento diário de doses, (XRCd10Gy) ou em associação com o tamponamento de Ca2+ nuclear (Ca2+n). Análise do ciclo celular, ensaio de proliferação, a quantificação de lesões de DNA nuclear/mitocondriail, expressão de ADAM-17, a expressão de EGFR e fração de sobrevivência foram investigadas. Nosso modelo forneceu irradiações uniformes à mono camada de células, minimizando as incertezas, independente da posição dos frascos dentro de campo de irradiação, Todos os frascos receberam 100 ± 2% da dose calculada total. Descobrimos que XRCd10Gyinduziu apenas 4,3 ± 0,3% de morte celular (SubG1), indicando radiorresistência.

Após o tamponamento de Ca2+n a proliferação de células A431 diminuiu significativamente (p < 0,001) em comparação com o controle.Análise do ciclo celular mostraram que a associação do tamponamento Ca2+ncom XRCd10Gy aumentou a percentagem de células A431 em G2/M (35,7 ±2,5 %), sem danos de DNA nucleares/mitocondrial aparentes. No entanto, o tamponamento de Ca2+n preveniu significativamente (p < 0,05) o aumento da expressão de ADAM -17 e a ativação do EGFR, induzidas por irradiação. Além disso, a terapia de associação diminui significativamente a formação de colônias das celulas A431 (91 ± 0,4 %), mesmo com cerca de metade da dos e cumulativa. Os efeitos dos bloqueadores de integrina 4B4 e cRGD sobre a migração de células do melanoma humano da linhagem MV3 foram investigados, em cultivo celular 3D, mostrando que além de alterar a morfologia celular, o bloqueio das subunidades de integrina β1 e αvβ3 reduziram o índice de alongamento celular (3.8 ± 0.6 AU) quando comparado com o controle não tratado (8.5 ± 1.7 AU, p<0,001), bem como a velocidade média de migração 0.1± 0.06µm/minuto comparado ao controle não tratado 0.5 ± 0.1µm/minuto(p<0,001). Juntos, estes resultados contribuem para o desenvolvimento de nova estratégia de radioterapia para o tumor da cabeça e pescoço, com a combinação da terapia gênica e radiação ionizante, permitindo reduzir a exposição celular aos raios-X.

In vitro response of the human breast cancer cell line MDAMB-231 and human peripheral blood mononuclear cells exposed to 60Co at single fraction

Radiotherapy using gamma rays is a common modality of breast cancer treatment. The aim of this research is to investigate the biological response of the human breast cancer cell line MDAMB-231 and human peripheral blood mononuclear cells (PBMC) exposed in vitro to 60 Co irradiation at a single fraction of 10 Gy, 25 Gy and 50 Gy doses at 136,4 cGy.min-1 rate. Cells were irradiated at room temperature by the Theratron 80 radiotherapy system. Biological response was evaluated through cellular viability using MTT assay and nucleus damages visualized by Propidium Iodide assay and electrophoresis agarose gel after gamma irradiation. Nucleus damages induced by 60Co irradiation were compared to damage caused by cell exposure to 10 percent methanol. The 50 Gy dose of irradiation did not stimulate nuclus damages at the same level as that affected by 10 percent methanol induction in the MDAMB-231. Further studies are necessary to understand these mechanisms in the MDAMB-231 human breast carcinoma cell line.

Radioterapia utilizando radiação gama é uma modalidade comum no tratamento do câncer de mama. A proposta deste estudo é investigar a resposta biológica in vitro da linhagem celular MDAMB-231 de câncer de mama humano e células do sangue periférico humano (PBMC) expostas à irradiação pelo Co60 em frações simples de 10Gy, 25Gy e 50Gy e 136,4cGy min-1 rate. As células foram irradiadas a temperatura ambiente usando o equipamento de radioterapia Theratron 80 radiotherapy system. A resposta biológica, após irradiação gama, foi avaliada através do ensaio do MTT para viabilidade celular e o do ensaio com Iodeto de Propídio para visualização do dano nuclear, além da eletroforese em gel de agarose. Os danos nucleares induzidos pelo Co60 foram comparados aos danos causados pela exposição das células à solução de metanol a 10 por cento. Nós observamos que a dose de 50Gy não estimulou a mesma quantidade de danos nucleares que a solução de metanol a 10 por cento nas células MDAMB-231. Maiores estudos são necessários para a compreensão destes mecanismos nas células de câncer de mama humano MDAMB-231.