LONCHOCARPIN AND DERRICIN INHIBITS WNT/β-CATENIN SIGNALING AND ENHANCE THE CHEMOTHERAPIC EFFECTS OF 5-FU IN COLORECTAL CANCER CELL LINES

Vol 1, 2020 - 131622
Doutorado
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Abstract

INTRODUCTION AND OBJETIVE: Colorectal cancer is the third most common cause of cancer-related deaths in the world. Hyperactivation of the Wnt/β-catenin pathway occurs in about 95% of cases, and changes in the components of this pathway are related to initiation, increased aggressiveness as well as the chemoresistance to conventional therapies. In this context, the use of molecules capable of inhibiting this pathway, such as the chalcones loncocarpin and derricin, has been considered to be promising approaches for new anticancer therapies. Thus, the present work aims to evaluate whether lonchocarpin and derricin chalcones are capable of sensitizing the tumor by inhibiting the Wnt pathway and potentiating the effects of chemotherapy 5-fluorouracil (5-FU). MATERIAL AND METHODS: In this study, we used colorectal cancer cell lines with different degrees of malignancy and status for the Wnt pathway, the wild-type RKO cell (carcinoma) in addition to the SW480 (adenocarcinoma Dukes B) and DLD-1 (adenocarcinoma Dukes C) cells, which harbor APC mutation, making the pathway constitutively active. First, we treated the cells for 48 hours with different concentrations of 5-FU, lonchocarpin, and derricin, both individually or combined. Then, the cells were submitted to various experiments to check the Wnt activity as well as cell proliferation, growth, viability, and death. RESULTS AND CONCLUSION: We observed that 5-FU, lonchocarpin, and derricin inhibits Wnt/β-catenin signaling in a dose-dependent manner in the Wnt-specific reporter assay. The combination of 5-FU with both lonchocarpin and derricin did not change the viability of SW480 e DLD-1 in comparison to 5-FU alone after 48 hours of treatment in the MTT assay. However, the combination of 5-FU with lonchocarpin and derricin was more efficient for the inhibition of cell proliferation and growth than 5-FU alone in the clonogenic assay. Thus, these data support the hypothesis that Wnt/β-catenin inhibition enhances the effects of the chemotherapeutic 5-FU and can improve the efficiency of anticancer therapies in Wnt-dependent tumors.

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Luiz Fernando Silva Oliveira

Boa tarde, Leonardo! Agradeço pelas felicitações e pela sua pergunta. Avaliamos os efeitos desses compostos tanto em linhagens tumorais humanas, quanto em linhagens não-tumorais de epitélio intestinal murino. Observamos que ambos compostos apresentam efeito seletivo sobre células tumorais, já que não afetaram parâmetros como viabilidade, proliferação, migração, diferentemente das células tumorais que foram fortemente afetadas por ambos compostos. 

Leonardo Freire-de-Lima

Obrigado pelo retorno Luiz Fernando.  Essas células de epitélio intestinal murino são primárias ou imortalizadas?  
Author

Luiz Fernando Silva Oliveira

Eu que agradeço pelo retorno. Essas células são linhagens imortalizadas.
Author

Luiz Fernando Silva Oliveira

Olá, Luciana! Obrigado pelas felicitações e pela pergunta.  Esse estudo é parte da minha tese de doutorado, onde avaliamos os efeitos de ambos compostos de maneira isolada em linhagens tumorais e não tumorais, e identificamos um efeito seletivo dessas moléculas nas linhagens tumorais, uma vez que não houve alteração de viabilidade, proliferação ou migração das linhagens não tumorais. Também avaliamos os efeitos antitumorais de ambas moléculas em modelos in vivo de embriões de Xenopus laevis e em camundongos submetidos ao protocolo de indução tumoral por AOM/DSS, que mostrou que lonchocarpina reduz a proliferação celular nos adenocarcinomas colorretais. Atualmente, tenho estudado o papel da inibição seletiva da via Wnt sobre linhagens tumorais de cólon submetidas ao tratamento com 5-FU em um contexto de quimioresistência, e pretendo testar essas combinações tanto in vitro quanto in vivo.   
Author

Luiz Fernando Silva Oliveira

Olá, Araci! Muito obrigado pelas felicitações e pelas perguntas. Nessa primeira fase dos testes, eu avaliei essas combinações apenas em modelo 2D, mas pretendo expandir as análises tanto para modelo 3D de organoides tumorais, e também em tumores induzidos em camundongos.  Quanto ao segundo questionamento, o "B/R" trata-se da construção em que as células SW480 e RKO pBAR/Renilla apresentam expressão constitutiva do gene repórter ativado por β-catenina (pBAR) e do gene repórter de ativação constitutiva (Renilla-luc) e foram geradas por transdução lentiviral dos plasmídeos pBAR (β-catenin activated repórter system) e CMV Renilla. O primeiro, contém a sequência de ligação ao DNA do fator de transcrição TCF da via de Wnt/β-catenina condicionado à transcrição da enzima firefly luciferase, dessa forma, quando há a ligação de β-catenina à TCF, ocorre transcrição dessa enzima. Enquanto o segundo é constituído pelo promotor constitutivo de CMV (citomegalovírus) como controle, e possui ativação independe da via de Wnt/β-catenina, assim como a enzima renilla luciferase. Dessa forma, conseguimos avaliar a modulação da via Wnt/β-catenina através da atividade do gene repórter. 

Araci Rondon

Legal, organoides são um modelo bem interessante. Boa sorte e obrigada pela resposta. 
Author

Luiz Fernando Silva Oliveira

Eu que agradeço, Araci. Abraços!
Institutions
  • 1 Universidade Federal do Rio de Janeiro
  • 2 Universidade Estácio de Sá
Keywords
Wnt/β-catenin
5-fluorouracil
Chemoresistance