Staff View: Pontos quânticos para a avaliação de receptores de transferrina e folato e o perfil de L-fucose em células cancerígenas mamárias humanas

Pontos quânticos para a avaliação de receptores de transferrina e folato e o perfil de L-fucose em células cancerígenas mamárias humanas

O câncer de mama é um dos principais tipos de câncer em mulheres. Apesar dos avanços atuais, alternativas diagnósticas e terapêuticas mais eficientes ainda são necessárias, as quais poderão ser alcançadas através de uma compreensão mais detalhada da biologia celular deste tipo de câncer. Perfis de c...

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Main Author:	OLIVEIRA, Aline Dulce Pitt da Rocha
Other Authors:	FONTES, Adriana
Format:	doctoralThesis
Language:	por
Published:	Universidade Federal de Pernambuco 2019
Subjects:	Mamas – Câncer Lectinas
Online Access:	https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/32960
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spelling	ir-123456789-329602019-09-17T05:07:24Z Pontos quânticos para a avaliação de receptores de transferrina e folato e o perfil de L-fucose em células cancerígenas mamárias humanas OLIVEIRA, Aline Dulce Pitt da Rocha FONTES, Adriana CARVALHO JUNIOR, Luiz Bezerra CABRAL FILHO, Paulo Euzébio http://lattes.cnpq.br/0950879399047806 http://lattes.cnpq.br/8006395717703055 Mamas – Câncer Lectinas O câncer de mama é um dos principais tipos de câncer em mulheres. Apesar dos avanços atuais, alternativas diagnósticas e terapêuticas mais eficientes ainda são necessárias, as quais poderão ser alcançadas através de uma compreensão mais detalhada da biologia celular deste tipo de câncer. Perfis de carboidratos, bem como de receptores celulares, podem não só estar alterados no câncer, mas também estar relacionados a sua progressão, estágio, potencial de metástase e nível de invasividade. Assim, para uma investigação mais completa dos mecanismos envolvidos no câncer devem ser utilizadas ferramentas capazes de prover informações sobre a dinâmica e os aspectos celulares, as quais podem ser auxiliadas pelo uso de pontos quânticos (PQs). Esses nanocristais de semicondutores possuem uma excepcional resistência à fotodegradação e uma superfície ativa para conjugação a biomoléculas e podem então ser aplicados para fortalecer a compreensão sobre os papéis de receptores celulares e carboidratos no câncer. Nesse trabalho, primeiramente é apresentada uma revisão a respeito de estratégias para conjugar PQs a lectinas ou a carboidratos, bem como as principais aplicações dessas gliconanopartículas. Esse estudo foi publicado na revista BBA General Subjects. Posteriormente, biconjugados de PQs com Ulex europaeus (PQs-UEA I), transferrina (PQs-Tf) e ácido fólico (PQs-AF) foram preparados e aplicados para estudar a expressão de L-fucose e os perfis de receptores de transferrina (RTfs, um dos responsáveis pela internalização do ferro) e de folato (FRs, responsável pela captação do ácido fólico) em células de adenocarcinoma mamário e carcinoma ductal mamário. Para tanto, os PQs foram sintetizados e conjugados às biomoléculas e suas propriedades ópticas e físico-químicas foram avaliadas. Em seguida, as células foram analisadas através de microscopia confocal e citometria de fluxo. Os resultados de citometria de fluxo mostraram que as linhagens de mama estudadas apresentaram e internalizaram uma quantidade semelhante de RTfs. Todavia, a reciclagem de receptores decresceu da seguinte forma MDA-MB-231 > MCF7 > T47D, demonstrando correlação com o grau de agressividade relatado para cada linhagem. Os resultados de citometria de fluxo para PQs-UEA I indicaram que a linhagem MDA-MB-231, a qual é associada a um maior potencial metastático e invasivo, apresentou um maior nível de L-fucose exposta quando comparada a MCF7 e T47D. As micrografias corroboraram as análises citométricas. A marcação pelos PQs-UEA I foi membranar, já para PQs-Tf observou-se um padrão vesicular de endocitose. O conjugado de PQs-AF reconheceu especificamente FRs nas células, e sua expressão/internalização foi maior para às células HeLa (usada como modelo) do que para T47D, e a linhagem MCF7 apresentou expressão/internalização extremamente baixa. A reciclagem de FRs não foi significativa para essas linhagens nas condições estudadas. A conjugação de PQs ao AF foi comprovada por espectroscopia de correlação por fluorescência. Assim concluímos que esses bioconjugados mostraram ser ferramentas específicas e promissoras para estudar perfis de receptores e carboidratos em células cancerígenas, permitindo comparações entre essas, contribuindo para a compreensão da biologia celular do câncer, o que é fundamental para se aprimorar o diagnóstico e as abordagens terapêuticas para esta doença. CNPq Breast cancer is one of the major types of cancer in women. Despite the current advances,more efficient diagnostic and therapeutic alternatives are still necessary, which can be achieved through a more detailed understanding of the cellular biology of this type of cancer. Carbohydrate profiles, as well as cell receptors, may not only be altered in cancer, but also be related to their progression, stage, potential for metastasis, and level of invasiveness. Thus, for a more complete investigation of the mechanisms involved in cancer, tools should be used to provide information about the dynamics and cellular aspects, which can be supported by using quantum dots (QDs). These semiconductor nanocrystals have exceptional photodegradation resistance and an active surface for conjugation to biomolecules and can then be applied to strengthen the understanding of the roles of cellular receptors and carbohydrates in cancer. In this work, we firstly present a review regarding strategies to conjugate QDs to lectins or carbohydrates, as well as the main applications of these glyconanoparticles. This study was published in the journal BBA General Subjects. Subsequently, bioconjugates of QDs with Ulex europaeus (QDs-UEA I), transferrin (QDs-Tf) and folic acid (QDs-FA) were prepared and applied to study L-fucose expression and transferrin receptor profiles, one of those responsible for iron internalization) and folate (FRs, responsible for the uptake of folic acid) in mammary adenocarcinoma cells and mammary ductal carcinoma. For that, the QDs were synthesized and conjugated to the biomolecules and their optical and physicochemical properties were evaluated. The cells lines were then incubated with the bioconjugates and analyzed by confocal microscopy and flow cytometry. Flow cytometry results showed that the breast lines studied presented and internalized a similar amount of TfRs. However, receptor recycling decreased as follows MDA-MB-231> MCF7> T47D, demonstrating correlation with the degree of aggressiveness reported for each. The flow cytometry results for QDs-UEA I indicated that the MDA-MB-231 cell line, which is associated with a greater metastatic and invasive potential, had a higher level of exposed L-fucose when compared to MCF7 and T47D. Confocal microscopy images corroborated the cytometric analysis. QDs-UEA I preferentially labelled membrane, whereas for QDs-Tf a vesicular pattern of endocytosis was observed. The QDs-FA conjugates specifically recognized FRs in cells, and their expression/internalization was greater for HeLa cells (used as a template) than for T47D, and the MCF7 line showed extremely low expression/internalization. The FR recycling was not significant for these strains under the conditions studied. The conjugation of QDs to FA was confirmed by fluorescence correlation spectroscopy. Thus, we conclude that these bioconjugates have been shown to be specific and promising tools for studying receptor and carbohydrate profiles in cancer cells, allowing comparisons between them, contributing to the understanding of the cellular biology of cancer, which is fundamental to improve diagnosis and therapeutic approaches for this disease. 2019-09-16T19:43:56Z 2019-09-16T19:43:56Z 2018-02-27 doctoralThesis https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/32960 por embargoedAccess Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ Universidade Federal de Pernambuco UFPE Brasil Programa de Pos Graduacao em Ciencias Biologicas
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description	O câncer de mama é um dos principais tipos de câncer em mulheres. Apesar dos avanços atuais, alternativas diagnósticas e terapêuticas mais eficientes ainda são necessárias, as quais poderão ser alcançadas através de uma compreensão mais detalhada da biologia celular deste tipo de câncer. Perfis de carboidratos, bem como de receptores celulares, podem não só estar alterados no câncer, mas também estar relacionados a sua progressão, estágio, potencial de metástase e nível de invasividade. Assim, para uma investigação mais completa dos mecanismos envolvidos no câncer devem ser utilizadas ferramentas capazes de prover informações sobre a dinâmica e os aspectos celulares, as quais podem ser auxiliadas pelo uso de pontos quânticos (PQs). Esses nanocristais de semicondutores possuem uma excepcional resistência à fotodegradação e uma superfície ativa para conjugação a biomoléculas e podem então ser aplicados para fortalecer a compreensão sobre os papéis de receptores celulares e carboidratos no câncer. Nesse trabalho, primeiramente é apresentada uma revisão a respeito de estratégias para conjugar PQs a lectinas ou a carboidratos, bem como as principais aplicações dessas gliconanopartículas. Esse estudo foi publicado na revista BBA General Subjects. Posteriormente, biconjugados de PQs com Ulex europaeus (PQs-UEA I), transferrina (PQs-Tf) e ácido fólico (PQs-AF) foram preparados e aplicados para estudar a expressão de L-fucose e os perfis de receptores de transferrina (RTfs, um dos responsáveis pela internalização do ferro) e de folato (FRs, responsável pela captação do ácido fólico) em células de adenocarcinoma mamário e carcinoma ductal mamário. Para tanto, os PQs foram sintetizados e conjugados às biomoléculas e suas propriedades ópticas e físico-químicas foram avaliadas. Em seguida, as células foram analisadas através de microscopia confocal e citometria de fluxo. Os resultados de citometria de fluxo mostraram que as linhagens de mama estudadas apresentaram e internalizaram uma quantidade semelhante de RTfs. Todavia, a reciclagem de receptores decresceu da seguinte forma MDA-MB-231 > MCF7 > T47D, demonstrando correlação com o grau de agressividade relatado para cada linhagem. Os resultados de citometria de fluxo para PQs-UEA I indicaram que a linhagem MDA-MB-231, a qual é associada a um maior potencial metastático e invasivo, apresentou um maior nível de L-fucose exposta quando comparada a MCF7 e T47D. As micrografias corroboraram as análises citométricas. A marcação pelos PQs-UEA I foi membranar, já para PQs-Tf observou-se um padrão vesicular de endocitose. O conjugado de PQs-AF reconheceu especificamente FRs nas células, e sua expressão/internalização foi maior para às células HeLa (usada como modelo) do que para T47D, e a linhagem MCF7 apresentou expressão/internalização extremamente baixa. A reciclagem de FRs não foi significativa para essas linhagens nas condições estudadas. A conjugação de PQs ao AF foi comprovada por espectroscopia de correlação por fluorescência. Assim concluímos que esses bioconjugados mostraram ser ferramentas específicas e promissoras para estudar perfis de receptores e carboidratos em células cancerígenas, permitindo comparações entre essas, contribuindo para a compreensão da biologia celular do câncer, o que é fundamental para se aprimorar o diagnóstico e as abordagens terapêuticas para esta doença.
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Pontos quânticos para a avaliação de receptores de transferrina e folato e o perfil de L-fucose em células cancerígenas mamárias humanas

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