Abstract(s)
Prostate cancer (PCa) stands as the second most common type of cancer in men, and
despite the scientific advancements, it remains a clinical and research need to identify
new therapeutic targets and treatment strategies to manage this disease efficiently. The
G protein-coupled estrogen receptor (GPER) is a membrane oestrogen receptor that
mediates rapid non-genomic actions of oestrogenic. It has been suggested that GPER
may have an anticancer role in PCa, mainly by controlling cell survival and tumour
progression. However, the precise effects of GPER in PCa still need to be fully
understood. Regucalcin (RGN) is a calcium (Ca2+)-binding protein that regulates Ca2+
intracellular levels and other biological functions, such as cell proliferation and
apoptosis. For this reason, the outcomes of our research group and others have suggested
that RGN plays a significant role in maintaining tissue homeostasis. We described the
RGN cytoprotective role in prostate cells by suppressing cell proliferation and oxidative
stress, which can be impactful considering PCa development. Furthermore, it was
demonstrated that RGN is a target of oestrogenic regulation, likely by the role of a
membrane-bound oestrogen receptor. These interconnected findings raise curiosity
about the interplay between GPER and RGN. Thus, the objective of this dissertation is to
investigate whether GPER mediates oestrogens’ regulation of RGN expression and to
assess the impact of the GPER-RGN relationship on various cancer hallmarks in PCa.
GPER gene knockdown using small interfering RNA (siRNA) downregulated RGN
expression in PCa cells, whereas GPER activation by G1 had the opposite effect, which
confirms the involvement of GPER in modulating RGN levels. On the other hand, the
knockdown of the RGN gene did not affect GPER expression. The GPER-RGN interplay
on the enhancement or suppression of cancer hallmarks was evaluated using the
castration-resistant PCa (CRPC) DU145 cell line model and an approach of siRNA RGN
gene knockdown followed by exposure to the GPER-specific agonist, G1. Cell viability,
proliferation, apoptosis, migration, and energy metabolism were assessed using MTT
assays, Ki-67 fluorescent immunocytochemistry, caspase-3 activity, Transwell assays,
and spectrophotometric analysis, respectively. GPER activation resulted in decreased
proliferation and increased migration in DU145 cells. RGN gene knockdown in DU145
reduced cell viability, proliferation, lactate production, and increased migration. The
combination of both treatments had a higher impact on DU145 cell viability and
proliferation rather than each treatment independently. Moreover, RGN gene
knockdown combined with GPER activation altered glycolytic and lipid metabolism in
DU145 cells. In conclusion, the present dissertation has unravelled a complex interaction
between GPER and RGN in CRPC cells, demonstrating that this newly discovered ”partnership” can control PCa cell proliferation, migration, and energy metabolism. Also,
this dissertation opens new avenues of research into the disclosure of the mechanisms
underlying PCa development and for identifying new diagnosis and treatment strategies.
O cancro da próstata (CaP) é o segundo tipo de cancro mais comum nos homens e, apesar dos avanços científicos, continua a ser uma necessidade clínica e de investigação identificar novos alvos terapêuticos e estratégias de tratamento para controlar eficazmente esta doença. O recetor de estrogénios acoplado à proteína G (GPER) é um recetor de estrogénio membranar que medeia as ações rápidas e não genómicas dos estrogénios. Tem-se sugerido que o GPER pode ter um papel anticancerígeno no CaP, principalmente através do controlo da sobrevivência celular e da progressão do tumor. No entanto, os efeitos exatos do GPER no CaP ainda precisam de ser totalmente compreendidos. A regucalcina (RGN) é uma proteína de ligação ao cálcio (Ca2+) que regula os níveis intracelulares deste ião e outras funções biológicas, como a proliferação celular e a apoptose. Por esta razão, os resultados do nosso grupo de investigação e de outros sugeriram que a RGN desempenha um papel significativo na manutenção da homeostase dos tecidos. O nosso grupo de investigação também já descreveu o papel citoprotetor da RGN nas células da próstata, onde suprimiu a proliferação celular e o stress oxidativo, o que pode ter impacto no desenvolvimento do CaP. Além disso, foi demonstrado que a RGN é um alvo de regulação estrogénica, provavelmente pela ação de um recetor de estrogénios membranar. Estes resultados interligados suscitam curiosidade sobre a interação entre o GPER e a RGN. Por conseguinte, o objetivo desta dissertação consistiu em investigar se o GPER medeia a regulação da expressão da RGN pelos estrogénios e, avaliar o impacto da relação GPER-RGN em vários marcos do cancro no CaP. O knockdown do gene GPER, utilizando pequenos RNA de interferência (siRNA), reduziu a expressão de RGN em células de CaP, enquanto a ativação do GPER pelo seu agonista específico, G1, teve o efeito oposto, o que confirma o envolvimento do GPER na modulação dos níveis de RGN. Por outro lado, o knockdown do gene RGN não afetou a expressão de GPER. A interação GPER-RGN no aumento ou supressão dos marcos do cancro foi avaliada utilizando o modelo DU145, linha celular de CaP resistente à castração (CRPC), e uma abordagem de knockdown do gene RGN por siRNA, seguida de exposição ao agonista G1. A viabilidade celular, a proliferação, a apoptose, a migração e o metabolismo energético foram avaliados através de ensaios MTT, imunocitoquímica fluorescente Ki-67, atividade da caspase-3, ensaios Transwell e análise espectrofotométrica, respetivamente. A ativação do GPER resultou numa diminuição da proliferação e num aumento da migração nas células DU145. O knockdown do gene RGN nas células DU145 reduziu a viabilidade celular, a proliferação, a produção de lactato e aumentou a migração. A combinação de ambos os tratamentos teve um maior impacto na viabilidade e proliferação das células DU145 do que cada um dos tratamentos de forma independente. Além disso, o knockdown do gene RGN combinado com a ativação do GPER alterou o metabolismo glicolítico e lipídico nas células DU145. Em conclusão, a presente dissertação revelou uma interação complexa entre o GPER e a RGN em células CRPC, demonstrando que esta "parceria" recentemente descoberta pode controlar a proliferação, migração e metabolismo energético das células PCa. Além disso, esta dissertação abre novas perspetivas de investigação para a identificação dos mecanismos subjacentes ao desenvolvimento de CaP e para a identificação de novas estratégias de diagnóstico e tratamento.
O cancro da próstata (CaP) é o segundo tipo de cancro mais comum nos homens e, apesar dos avanços científicos, continua a ser uma necessidade clínica e de investigação identificar novos alvos terapêuticos e estratégias de tratamento para controlar eficazmente esta doença. O recetor de estrogénios acoplado à proteína G (GPER) é um recetor de estrogénio membranar que medeia as ações rápidas e não genómicas dos estrogénios. Tem-se sugerido que o GPER pode ter um papel anticancerígeno no CaP, principalmente através do controlo da sobrevivência celular e da progressão do tumor. No entanto, os efeitos exatos do GPER no CaP ainda precisam de ser totalmente compreendidos. A regucalcina (RGN) é uma proteína de ligação ao cálcio (Ca2+) que regula os níveis intracelulares deste ião e outras funções biológicas, como a proliferação celular e a apoptose. Por esta razão, os resultados do nosso grupo de investigação e de outros sugeriram que a RGN desempenha um papel significativo na manutenção da homeostase dos tecidos. O nosso grupo de investigação também já descreveu o papel citoprotetor da RGN nas células da próstata, onde suprimiu a proliferação celular e o stress oxidativo, o que pode ter impacto no desenvolvimento do CaP. Além disso, foi demonstrado que a RGN é um alvo de regulação estrogénica, provavelmente pela ação de um recetor de estrogénios membranar. Estes resultados interligados suscitam curiosidade sobre a interação entre o GPER e a RGN. Por conseguinte, o objetivo desta dissertação consistiu em investigar se o GPER medeia a regulação da expressão da RGN pelos estrogénios e, avaliar o impacto da relação GPER-RGN em vários marcos do cancro no CaP. O knockdown do gene GPER, utilizando pequenos RNA de interferência (siRNA), reduziu a expressão de RGN em células de CaP, enquanto a ativação do GPER pelo seu agonista específico, G1, teve o efeito oposto, o que confirma o envolvimento do GPER na modulação dos níveis de RGN. Por outro lado, o knockdown do gene RGN não afetou a expressão de GPER. A interação GPER-RGN no aumento ou supressão dos marcos do cancro foi avaliada utilizando o modelo DU145, linha celular de CaP resistente à castração (CRPC), e uma abordagem de knockdown do gene RGN por siRNA, seguida de exposição ao agonista G1. A viabilidade celular, a proliferação, a apoptose, a migração e o metabolismo energético foram avaliados através de ensaios MTT, imunocitoquímica fluorescente Ki-67, atividade da caspase-3, ensaios Transwell e análise espectrofotométrica, respetivamente. A ativação do GPER resultou numa diminuição da proliferação e num aumento da migração nas células DU145. O knockdown do gene RGN nas células DU145 reduziu a viabilidade celular, a proliferação, a produção de lactato e aumentou a migração. A combinação de ambos os tratamentos teve um maior impacto na viabilidade e proliferação das células DU145 do que cada um dos tratamentos de forma independente. Além disso, o knockdown do gene RGN combinado com a ativação do GPER alterou o metabolismo glicolítico e lipídico nas células DU145. Em conclusão, a presente dissertação revelou uma interação complexa entre o GPER e a RGN em células CRPC, demonstrando que esta "parceria" recentemente descoberta pode controlar a proliferação, migração e metabolismo energético das células PCa. Além disso, esta dissertação abre novas perspetivas de investigação para a identificação dos mecanismos subjacentes ao desenvolvimento de CaP e para a identificação de novas estratégias de diagnóstico e tratamento.
Description
Keywords
Cancro da Próstata Metabolismo Migração Proliferação Recetor de Estrogénios Acoplado à Proteína G Regucalcina