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Abstract(s)
Prostate cancer (PCa) is a leading cause of death worldwide and a major public health
concern. Obesity, a well-established risk factor for PCa, has been shown an increased
prevalence over the years. Focusing on the significant role of the tumour
microenvironment in cancer physiopathology, recent studies have implicated the
“obese” periprostatic adipose tissue (PPAT) in the onset and progression of PCa. In this
condition, the PPAT secretion of adipokines, chemokines, and growth factors is
affected, creating a pro-inflammatory environment, and providing alternative energy
sources for tumour cells. Noteworthy, recent years have also shown that fat
accumulation is more than a consequence of genetics, sedentarism or unhealthy eating
behaviours, resulting from chronic exposure to endocrine-disrupting chemicals (EDCs),
the so-called obesogens. The obesogen model tributyltin (TBT), a persistent aquatic
contaminant once extensively used as a biocide in ship paints, induces adipocyte
differentiation, lipid accumulation, and lipid droplet formation even with only a single
day of exposure. The present dissertation hypothesizes that TBT can disrupt PPAT and
its secretome, dysregulating the crosstalk with prostate cells and acting as a driving
force in PCa. Conditioned media (CM) assays were performed by exposing neoplastic
(PC3) and non-neoplastic (PNT1A) human prostate cells to the secretome of TBTtreated PPAT (PPAT-TBT-CM) and control (PPAT-CM) for 24 hours. Prostate cell
viability, proliferation, apoptosis, and migration were analysed by MTT assay, Ki67
immunocytochemistry, caspase-3-like activity, and scratch assay, respectively.
Moreover, to access metabolic changes, free fatty acids (FFAs), glucose consumption,
and lactate production were evaluated by colorimetric assays. Thiobarbituric acid
reactive substance (TBARS) assay and Griess assay were employed to access prostate
cells’ lipid peroxidation levels and inflammatory response, respectively. Exposure to
PPAT-TBT-CM resulted in increased viability, proliferation, and migration,
accompanied by a reduction in the rate of apoptosis in both prostate cell lines.
Considering the metabolic changes induced by PPAT-TBT-CM, PNT1A cells exhibited a
significant increase in FFAs uptake and a decrease in glucose consumption, with no
discernible differences found in lactate production. In contrast, in PC3 cells, PPATTBT-CM markedly increased FFAs and glucose uptake, and lactate production.
Surprisingly, treatment with PPAT-TBT-CM decreased lipid peroxidation in both cell
lines. Nitrite production upon exposure to PPAT-TBT-CM remained unchanged in
PNT1A cells and showed a slight increase in PC3 cells. The present dissertation is the
first report providing compelling evidence that TBT-induced dysregulation of PPAT can act as a driving force in the development of PCa. TBT exposure of PPAT promoted the
cancer-like in both PNT1A and PC3 cells by a set of cancer cell fate and metabolic
alterations. However, further studies are needed to characterize the TBT-dysregulated
PPAT secretome and its underlying mechanisms of action in PCa. Thereby, the results
obtained in this dissertation opened new perspectives of research to further explore the
association of EDCs dysregulated PPAT with the development and progression of PCa.
O cancro da próstata (PCa) é uma das principais causas de morte a nível mundial e um grave problema de saúde pública. A obesidade, um fator de risco bem estabelecido para o PCa, tem apresentado prevalência crescente ao longo dos anos. Com foco no papel fulcral do microambiente tumoral na fisiopatologia do cancro, estudos recentes têm demonstrado a importância do tecido adiposo periprostático (PPAT) “obeso” no início e progressão do PCa. Em condições de obesidade, a secreção de adipoquinas, quimiocinas e fatores de crescimento pelo PPAT é afetada, criando um ambiente próinflamatório simultâneo ao fornecimento de fontes de energia alternativas para as células tumorais. De salientar que, ao longo dos últimos anos, a acumulação de gordura tem sido considerada como mais do que uma consequência da genética, do sedentarismo ou de comportamentos alimentares pouco saudáveis, podendo resultar da exposição crónica a desreguladores endócrinos (EDCs), os chamados obesogénios. O composto obesogénico modelo, tributilestanho (TBT), um contaminante aquático com elevada persistência que já foi extensivamente usado como biocida em tintas de navios, induz a diferenciação adipocitária, a acumulação de lípidos e a formação de gotículas lipídicas, mesmo com apenas um único dia de exposição. A presente dissertação ergue a hipótese de que o TBT pode alterar o PPAT e o seu secretoma, desregulando a interação com as células da próstata e atuando como uma força motriz no PCa. De forma a testar esta hipótese, foram realizados ensaios com meio condicionado (CM) através da exposição de células neoplásicas (PC3) e não neoplásicas (PNT1A) da próstata humana ao secretoma de PPAT tratado com TBT (PPAT-TBT-CM) e controlo (PPAT-CM) durante 24 horas. A viabilidade, proliferação, apoptose e migração das células da próstata foram analisadas pelos ensaios MTT, imunocitoquímica Ki67, atividade da caspase-3 e “scratch”, respetivamente. Além disso, para descortinar possíveis alterações metabólicas, o consumo de ácidos gordos livres (FFAs) e de glicose, assim como a produção de lactato, foram analisados por ensaios colorimétricos. O ensaio das substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e o ensaio de Griess foram utilizados para avaliar os níveis de peroxidação lipídica e a resposta inflamatória das células da próstata, respetivamente. A exposição ao PPAT-TBT-CM resultou num aumento da viabilidade, proliferação e migração, acompanhado por um efeito antiapoptótico em ambas as linhas celulares da próstata. Considerando as alterações metabólicas induzidas pelo PPAT-TBT-CM, as células PNT1A exibiram um aumento significativo no consumo de FFAs e diminuição do consumo de glicose, sem diferenças discerníveis na produção de lactato. Em contraste, nas células PC3, o PPAT-TBT-CM aumentou acentuadamente tanto o consumo de FFAs como de glicose e a produção de lactato. Surpreendentemente, o tratamento com PPAT-TBT-CM diminuiu a peroxidação lipídica nas duas linhas celulares. Por último, a produção de nitritos após a exposição ao PPAT-TBT-CM permaneceu inalterada nas células PNT1A, demonstrando um leve aumento nas células PC3. A presente dissertação é o primeiro estudo que fornece evidências sólidas de que a desregulação do PPAT induzida por TBT pode atuar como uma força motriz no desenvolvimento de PCa. A exposição do PPAT ao TBT teve um efeito carcinogénico nas células PNT1A e PC3 por um conjunto de alterações no comportamento e metabolismo das mesmas. No entanto, serão necessários mais estudos para caracterizar o secretoma do PPAT desregulado pelo TBT e os seus mecanismos de ação no PCa. Assim, os resultados obtidos nesta dissertação abrem novos horizontes para estabelecer a relação entre o PPAT desregulado por EDCs com o desenvolvimento e progressão do PCa.
O cancro da próstata (PCa) é uma das principais causas de morte a nível mundial e um grave problema de saúde pública. A obesidade, um fator de risco bem estabelecido para o PCa, tem apresentado prevalência crescente ao longo dos anos. Com foco no papel fulcral do microambiente tumoral na fisiopatologia do cancro, estudos recentes têm demonstrado a importância do tecido adiposo periprostático (PPAT) “obeso” no início e progressão do PCa. Em condições de obesidade, a secreção de adipoquinas, quimiocinas e fatores de crescimento pelo PPAT é afetada, criando um ambiente próinflamatório simultâneo ao fornecimento de fontes de energia alternativas para as células tumorais. De salientar que, ao longo dos últimos anos, a acumulação de gordura tem sido considerada como mais do que uma consequência da genética, do sedentarismo ou de comportamentos alimentares pouco saudáveis, podendo resultar da exposição crónica a desreguladores endócrinos (EDCs), os chamados obesogénios. O composto obesogénico modelo, tributilestanho (TBT), um contaminante aquático com elevada persistência que já foi extensivamente usado como biocida em tintas de navios, induz a diferenciação adipocitária, a acumulação de lípidos e a formação de gotículas lipídicas, mesmo com apenas um único dia de exposição. A presente dissertação ergue a hipótese de que o TBT pode alterar o PPAT e o seu secretoma, desregulando a interação com as células da próstata e atuando como uma força motriz no PCa. De forma a testar esta hipótese, foram realizados ensaios com meio condicionado (CM) através da exposição de células neoplásicas (PC3) e não neoplásicas (PNT1A) da próstata humana ao secretoma de PPAT tratado com TBT (PPAT-TBT-CM) e controlo (PPAT-CM) durante 24 horas. A viabilidade, proliferação, apoptose e migração das células da próstata foram analisadas pelos ensaios MTT, imunocitoquímica Ki67, atividade da caspase-3 e “scratch”, respetivamente. Além disso, para descortinar possíveis alterações metabólicas, o consumo de ácidos gordos livres (FFAs) e de glicose, assim como a produção de lactato, foram analisados por ensaios colorimétricos. O ensaio das substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e o ensaio de Griess foram utilizados para avaliar os níveis de peroxidação lipídica e a resposta inflamatória das células da próstata, respetivamente. A exposição ao PPAT-TBT-CM resultou num aumento da viabilidade, proliferação e migração, acompanhado por um efeito antiapoptótico em ambas as linhas celulares da próstata. Considerando as alterações metabólicas induzidas pelo PPAT-TBT-CM, as células PNT1A exibiram um aumento significativo no consumo de FFAs e diminuição do consumo de glicose, sem diferenças discerníveis na produção de lactato. Em contraste, nas células PC3, o PPAT-TBT-CM aumentou acentuadamente tanto o consumo de FFAs como de glicose e a produção de lactato. Surpreendentemente, o tratamento com PPAT-TBT-CM diminuiu a peroxidação lipídica nas duas linhas celulares. Por último, a produção de nitritos após a exposição ao PPAT-TBT-CM permaneceu inalterada nas células PNT1A, demonstrando um leve aumento nas células PC3. A presente dissertação é o primeiro estudo que fornece evidências sólidas de que a desregulação do PPAT induzida por TBT pode atuar como uma força motriz no desenvolvimento de PCa. A exposição do PPAT ao TBT teve um efeito carcinogénico nas células PNT1A e PC3 por um conjunto de alterações no comportamento e metabolismo das mesmas. No entanto, serão necessários mais estudos para caracterizar o secretoma do PPAT desregulado pelo TBT e os seus mecanismos de ação no PCa. Assim, os resultados obtidos nesta dissertação abrem novos horizontes para estabelecer a relação entre o PPAT desregulado por EDCs com o desenvolvimento e progressão do PCa.
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Keywords
Tecido Adiposo Periprostático Cancro da Próstata Desreguladores Endócrinos Obesidade Obesogénios Secretoma Tributilestanho