Orientador: Hernandes Faustino de Carvalho

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: Introdução: Durante o desenvolvimento e a vida adulta de um organismo, células troncoindiferenciadas, capazes de dar origem a um ou mais tipos celulares, proliferam e se diferenciam para, tanto produzir os tecidos de um organismo em desenvolvimento, quanto repor células perdidas pelo...

Resumo: Introdução: Durante o desenvolvimento e a vida adulta de um organismo, células troncoindiferenciadas, capazes de dar origem a um ou mais tipos celulares, proliferam e se diferenciam para, tanto produzir os tecidos de um organismo em desenvolvimento, quanto repor células perdidas pelo envelhecimento, doença ou injúria. Essas células residem em um nicho especializado contendo células diferenciadas e elementos responsáveis por manter o estado predominantemente quiescente. Acredita-se que as células tronco da próstata contribuam para o desenvolvimento de câncer através da desregulação dos elementos do nicho. ps20 é um elemento secretado por células musculares lisas da próstata, o qual demonstra capacidade de inibir o crescimento da linhagem de células prostáticas cancerígenas PC3 em cultura. Evidências sugerem uma possível relação entre ps20 com a adesão celular. No entanto, seu funcionamento é pouco conhecido. Objetivos: Analisar o efeito do silenciamento do gene WFDC1/ps20 sobre o comportamento das células p63+ e arquitetura tecidual durante o desenvolvimento prostático pós-natal. Materiais e métodos: Próstatas ventrais de ratos Wistar recém nascidos foram cultivadas sobre membranas flutuantes permeáveis, na presença de RNA de interferência para reduzir a expressão de ps20. Os órgãos foram cultivados por sete dias e em seguida analisados através da contagem da formação de estruturas epiteliais, colorações histológicas, imunohistoquímica e PCR em Tempo Real. Resultados: O silenciamento de WFDC1/ps20 levou a uma redução de 36% na quantidade de mRNA de WFDC1/ps20. Foi observada redução no número de pontas de ductos epiteliais entre o segundo e quarto dia cultura e entre o quarto e sétimo dia. A análise histológica revelou ductos com ramificação reduzida e com as pontas mais dilatadas, em resposta a redução de WFDC1/ps20. Foi observada polarização celular prejudicada e cavitação reduzida. A imunohistoquímica para p63 revelou que os níveis reduzidos de ps20 promoveram a concentração das células p63+ nas pontas dilatadas dos ductos epiteliais. Real Time PCR revelou que o silenciamento do gene WFDC1/ps20 promoveu um aumento de nove vezes na quantidade do mRNA de MMP9.Discussão: O silenciamento de WFDC1/ps20afetou o desenvolvimento prostático com um efeito sem ambiguidade no comportamento das células basais p63+, como representado pelo seu acumulo nas pontas dos ductos e diminuição ao longo dos ductos estendidos. O tratamento também prejudicou a polarização de células luminais e comprometeu a cavitação.O conteúdo elevado de mRNA de MMP9 pode estar relacionado com o acumulo da proteína e a degradação descontrolada da matriz extracelular ao redor pontas dos ductos, levando ao fenótipo dilatado. Como a degradação correta da matriz em locais específicos é requerida para a formação do ponto de ramificação, é sugerido que a ps20 regula o balanço da atividade de MMP9 necessária durante o desenvolvimento prostático. Essa ideia coloca o sistema uPA/uPAR acima da regulação e ativação de MMP9.Conclusões:A redução deWFDC1/ps20comprometeu a morfogênese em ramos, polarização das células epiteliais e cavitação. Esses aspectos estão associados com a desestabilização do comportamento das células p63+, como sugerido pelo seu acumulo nas pontas dilatadas e diminuição do compartimento de células basais ao longo dos ductos estendidos

Abstract: Introduction: During the development and adult life of an organism, undifferentiated stem cells, capable of giving rise to one or more cell types in an adult organism, proliferate and differentiate to both produce the tissues of an developing organism and replace cells lost by aging,...

Abstract: Introduction: During the development and adult life of an organism, undifferentiated stem cells, capable of giving rise to one or more cell types in an adult organism, proliferate and differentiate to both produce the tissues of an developing organism and replace cells lost by aging, disease or injury. These cells reside in a specialized niche containing differentiated cells and elements responsible for maintaining their predominantly quiescent state. Prostate stem cells are believed to contribute to cancer development via deregulation of niche elements. ps20 is a protein secreted by prostate smooth muscle cells which was shown to inhibit the growth of prostatic PC3 cancer cell line in culture. Evidences exist favoring a possible relationship between ps20 and cell adhesion. However its functioning is still poorly known. Objectives: Analyze the effect of the silencing of the WFDC1/ps20 gene in the behavior of p63-positive cells and tissue architecture during the post-natal prostatic development. Materials and methods: Ventral prostate of newborn Wistar rats were cultured on floating permeable membranes, in the presence of small interference RNA to reduce ps20 expression. The organs were cultured for seven days, and then analyzed by counting of epithelial structures formation, histological and immunohistochemical staining and Real Time PCR. Results: The silencing of WFDC1/ps20 led to a 36% reduction in WFDC1/ps20 mRNA amount. It was observed reduction in the number of epithelial duct tips between the second and fourth day of culture, and between the fourth and seventh day. Histological analysis revealed reduced branching and dilated tips in response toWFDC1/ps20knocking down. It was observed hindered polarization and reduced cavitation. Immunohistochemistry for p63 revealed that reduced levels of ps20 promoted the concentration of p63+ cells at the enlarged ductal tips. Real Time PCR revealed that the knocking down the WFDC1/ps20 gene promoted a 9-fold increase in the amount of MMP9 mRNA. Discussion: The silencing of WFDC1/ps20affected prostate development with an unambiguous effect on p63+ cells behavior, as represented by their accumulation at the ductal tips and depletion along the extended ducts. The treatment also hampered the differentiation of luminal cells and compromised cavitation. The increased MMP9 mRNA content might be correlated with the accumulation of the protein and uncontrolled degradation of the extracellular matrix around the duct tips, leading to the dilated phenotype. Since the correct degradation of the matrix in specific sites is required for the branch point formation we suggest that ps20 regulates the balance for MMP9 activity required during prostate development. This idea places the uPA/uPAR system upstream of MMP-9 regulation and activation. Conclusions: The reduction in the WFDC1/ps20expressioncompromised branching morphogenesis, epithelial cell polarization and cavitation. These aspects are associated with a destabilization of p63+cell behavior, as suggested by their accumulation at the dilated tips and depletion from the basal cell compartment along the extended ducts