Níveis diferenciais de proteínas relacionadas à autofagia na carcinogênese colorretal

Abstract

O carcinoma colorretal (CCR) representa um significativo desafio de saúde pública mundial, sendo o terceiro tipo de câncer mais prevalente e a segunda principal causa de mortes por câncer globalmente. Uma compreensão aprofundada dos mecanismos celulares envolvidos no CCR é crucial para o desenvolvimento de novas terapias e para o aprimoramento dos métodos diagnósticos. A autofagia, um processo celular vital e conservado evolutivamente, é essencial para a degradação e reciclagem lisossomal de organelas e proteínas, sustentando a homeostase celular. Contudo, disfunções nesse mecanismo têm sido consistentemente vinculadas à carcinogênese. Este estudo teve como objetivo geral a investigação dos níveis de três proteínas relacionadas à autofagia (p62, beclina-1, e LC3), além do fator de transcrição EB e do marcador de proliferação celular Ki67 em amostras de tecido colorretal não-tumoral, lesões pré-malignas (pólipos) e tecido de CCR, correlacionando-os com a progressão do tumor e características clínico-patológicas. Amostras de 62 pacientes com CCR, 64 amostras de tecido não-tumoral e 10 pacientes com pólipos foram incluídas no estudo. Os tecidos foram organizados em tissue microarrays (TMAs) e submetidos à análise por imunohistoquímica usando anticorpos específicos para cada proteína. A quantificação dos níveis proteicos foi efetuada utilizando o software ImageJ, permitindo o estabelecimento de um índice de autofagia para cada amostra. Adicionalmente, realizamos análises de morfometria nuclear para detectar alterações morfológicas celulares e associá-las à autofagia e características histopatológicas do tumor. Os resultados indicaram um aumento significativo na expressão de p62 e uma diminuição nos níveis de LC3 nas amostras de CCR, sugerindo uma função autofágica alterada associada à progressão do tumor. O aumento na expressão de Ki67, um marcador de proliferação celular, destacou a intensa atividade proliferativa nas amostras de CCR e pólipos, evidenciando a agressividade da patologia. Além disso, a predominância de homens nos casos de CCR e a maior prevalência de mulheres nas lesões de pólipos sugerem influências hormonais e no estilo de vida/dieta na progressão da doença. As análises de morfometria nuclear revelaram mudanças substanciais na morfologia nuclear, incluindo o aumento do tamanho nuclear, que está associado com a malignidade avançada e instabilidade genômica. Tais alterações são consistentes com o comportamento agressivo das células tumorais em estágios avançados. A prevalência significativa do perfil p62Alto, beclina-1Baixo e LC3Baixo nas amostras de CCR sugere uma resposta autofágica disfuncional, que pode facilitar a progressão do tumor ao permitir o acúmulo de material celular danificado. A partir destes achados, é possível concluir que a desregulação da autofagia pode desempenhar um papel crítico na progressão do CCR, favorecendo a resistência e o avanço do tumor, o que resulta em um prognóstico desfavorável para os pacientes. Sugere-se que a realização de uma avaliação conjunta desses indicadores, ao invés de seu uso isolado, pode conferir uma melhoria da precisão prognóstica e proposição de novas abordagens terapêuticas no tratamento do CCR.

Colorectal carcinoma (CRC) represents a significant global public health challenge, being the third most prevalent cancer type and the second leading cause of cancer-related deaths worldwide. A thorough understanding of the cellular mechanisms involved in CRC is crucial for the development of new therapies and the enhancement of diagnostic methods. Autophagy, a vital and evolutionarily conserved cellular process, is essential for the lysosomal degradation and recycling of organelles and proteins, sustaining cellular homeostasis. However, dysfunctions in this mechanism have consistently been linked to carcinogenesis. This study aimed to investigate the levels of three autophagy-related proteins (p62, beclin-1, and LC3), along with the transcription factor EB and the cellular proliferation marker Ki67, in samples of non-tumoral colorectal tissue, pre-malignant lesions (polyps), and CRC tissue, correlating them with tumor progression and clinicopathological characteristics. Samples from 62 CRC patients, 64 non-tumoral tissues, and 10 patients with polyps were included in the study. The tissues were organized into tissue microarrays (TMAs) and subjected to immunohistochemical analysis using specific antibodies for each protein. Protein levels were quantified using ImageJ software, allowing the establishment of an autophagy index for each sample. Additionally, we performed nuclear morphometric analyses to detect cellular morphological changes and associate them with autophagy and tumor histopathological characteristics. The results indicated a significant increase in p62 expression and a decrease in LC3 levels in CRC samples, suggesting an altered autophagic function associated with tumor progression. Increased expression of Ki67, a cell proliferation marker, highlighted the intense proliferative activity in CRC and polyp samples, underscoring the aggressiveness of the pathology. Furthermore, the predominance of men among CRC cases and the higher prevalence of polyps in women suggest hormonal influences and lifestyle/dietary factors in disease progression. Nuclear morphometry analyses revealed substantial morphological changes, including increased nuclear size, associated with advanced malignancy and genomic instability. Such changes align with the aggressive behavior of tumor cells in advanced stages. The significant prevalence of the p62High, beclin-1Low, and LC3Low profile in CRC samples suggests dysfunctional autophagic responses, potentially facilitating tumor progression by allowing the accumulation of damaged cellular material. These findings suggest that autophagy deregulation may play a critical role in CRC progression, fostering tumor resistance and advancement, which result in a poor prognosis for patients. It is proposed that a combined assessment of these indicators, rather than their isolated use, could improve prognostic accuracy and support the development of novel therapeutic approaches for CRC treatment.