Análise de expressão gênica da via de sinalização do receptor do fator de crescimento semelhante à insulina tipo 1 no câncer de endométrio

Abstract

O câncer de endométrio tem incidência crescente, principalmente nos países desenvolvidos, devido ao estilo de vida moderno, aumento de casos de obesidade e diabetes, e diversos outros fatores que, em conjunto, estão tornando esta neoplasia na mais comum no trato reprodutor feminino. Ele é bastante influenciado pelo estado hormonal e por fatores reprodutivos das pacientes. Assim, é mais frequente no período pós-menopausa, quando pode ocorrer um desequilíbrio na sinalização do estrogênio. A diabetes e a obesidade são causadas, principalmente, pelo excesso de triglicerídeos e glicose circulantes, e pela resistência à insulina. A hiperglicemia leva à produção excessiva de insulina e do fator de crescimento semelhante à insulina tipo 1 (IGF1), sendo que estes hormônios são considerados antiapoptóticos e promotores da proliferação celular. Sabe-se que eles agem por vias semelhantes e que, provavelmente, o mecanismo responsável pela proliferação provocada por eles está associado à via PI3K/Akt/mTOR. Desta forma, avaliamos a expressão gênica de 92 genes na rota de sinalização do IGF1R em câncer de endométrio (n=3) e endométrio normal (n=2), através da técnica de qRT-PCR (ensaio TaqMan® Array Human IGF1R Signaling). Dentro destes genes, alguns estão envolvidos diretamente com a via PI3K/Akt/MAPK, outros estão implicados em processos como proliferação, diferenciação, tumorigênese, apoptose, resposta imune, síntese proteica, entre outros. Avaliamos, também, os níveis proteicos do receptor do fator de crescimento semelhante à insulina (IGF1R), IGF1 e receptor da insulina (IR) pela técnica de imunohistoquímica, além da funcionalidade geral dos 4 genes mais diferencialmente expressos no câncer de endométrio Observamos que, dos 92 genes, 26 foram expressos somente no grupo câncer - CACNA1H, CRK, EIF2B5, ELK1, FRAP1 (MTOR), GYS1, HRAS, IGF2, IKBKB, IKBKE, ITPR3, KRAS, NFAT5, NFATC1, NFKB1, NFKBIB, NFKBIE, PIK3CA, PIK3CB, PLCB1, PLCB2, PLCG2, PRKCZ, RELB, SHC1 e YWHAZ; 46 tiveram expressão aumentada no grupo câncer de endométrio - AKT1, AKT2, ARAF, ATF4, BAD, BRAF, CACNA1C, CALM1, CALM2, CALM3, CREB1, EIF4E, FOXO3, GSK3B, IGF1, IGF1R, IKBKG, IRS1, MAP2K1, MAP2K2, MAPK3, MEF2C, MEF2D, NFATC2, NFATC3. NFKB2, NFKBIA, NRAS, PDPK1, PIK3CD, PIK3R1, PIK3R2, PLCG1, PPP3CA, PPP3R1, PRKCI, RAF1, RAPGEF1, RELA, RPS6, RPS6KB1, SOS1, YWHAB, YWHAE, YWHAH e YWHAQ, um não apresentou expressão em nenhum dos grupos (SLC2A4) e não foi possível analisar os restantes 20 genes, pois não foram expressos em todas as amostras. Quanto à expressão das proteínas IGF1R, IGF1 e IR, todas se mostraram mais expressas no câncer de endométrio e que se encontram localizadas principalmente no citoplasma das células. Assim, este trabalho mostra que a sinalização do IGF1R pode ter participação importante na aquisição do fenótipo maligno das células endometriais, e que o aumento das moléculas efetoras desta via no câncer de endométrio provavelmente está relacionado ao seu papel mitogênico.

Endometrial cancer has a growing incidence, especially in developed countries, because of the modern lifestyle, increased cases of obesity and diabetes, and several other factors that together make this disease the most common in the female reproductive tract. Endometrial cancer is strongly influenced by the hormonal state and by the reproductive factors of the patients. Thus, it is attributed to the postmenopausal period, when estrogen signaling can be unbalanced, and consequently lead to malignant proliferative patterns. Diabetes and obesity are caused mainly by the excess of circulating triglycerides and glucose, and by insulin resistance. Hyperglycemia leads to excessive production of insulin and IGF1.These hormones are considered to have antiapoptotic effects and to promote cell proliferation. It is known that they are very similar pathways, and the mechanism responsible for this proliferation is associated with the PI3K/Akt/mTOR pathway. Thus, we evaluated the expression of 92 genes in IGF1R signaling pathway in endometrial cancer (n = 3) and normal endometrium (n = 2), using qRT-PCR (TaqMan® Array Human IGF1R Signaling test). Within these genes, some are in the PI3K/Akt/MAPK pathways, others are involved in proliferation, differentiation, tumorigenesis, apoptosis, immune response, protein synthesis, among others We also evaluated the protein levels of IGF1R, IGF1 and IR by immunohistochemistry, as well as the general functionality of the 4 most differentially expressed genes in endometrial cancer. We found that 26 genes were expressed only in endometrial cancer - CACNA1H, CRK, EIF2B5, ELK1, FRAP1 (mTOR), GYS1, HRAS, IGF2, IKBKB, IKBKE, ITPR3, KRAS, NFAT5, NFATc1, NFKB1, NFKBIB, NFKBIE, PIK3CA, PIK3CB, PLCB1, PLCB2, PLCG2, PRKCZ, RELB, SHC1 and YWHAZ; 46 had increased expression in endometrial cancer, when compared to control group - AKT1, AKT2, ARAF, ATF4, BAD, BRAF, CACNA1C, CALM1, CALM2, CALM3, CREB1, eIF4E, FOXO3, GSK3B, IGF1, IGF1R IKBKG, IRS1, MAP2K1, MAP2K2, MAPK3 , MEF2C, MEF2D, NFATC2, NFATC3. NFKB2, NFKBIA, PIK3R1, PIK3R2, PLCG1, PPP3CA, PPP3R1, PRKCI, RAF1, RAPGEF1, RELA, RPS6, RPS6KB1, SOS1, YWHAB, YWHAE, YWHAH and YWHAQ, one showed no expression in neither groups (SLC2A4) and the other 20 were not expressed in all samples, so we decided not to analyze them. As for the expression of IGF1R, IGF1 and IR proteins, all them showed increased expression in endometrial cancer and were localized in the citoplasm. Thus, this work shows that IGF1R signaling may play an important role in the acquisition of a malignant phenotype by endometrial cells, and that the increase of these effectors in endometrial cancer is related to its mitogenic effects.