Estrogénio e a via de transdução de sinal de TGFß na angiogénese

Abstract

O factor de crescimento transformante beta (TGFβ) é essencial na regulação de processos fisiológicos, tais como: proliferação, diferenciação, migração, sobrevida, angiogénese e tolerância imunológica. Alterações nas vias de sinalização do TGFβ têm sido descritas em diferentes tipos de cancro. Um dos mecanismos essenciais para o desenvolvimento de uma neoplasia é a formação de novos vasos sanguíneos. Para crescer além de 1 a 2mm3 e superar as necessidades de nutrientes e oxigénio, o tumor necessita de induzir a formação de novos vasos através da angiogénese. Apesar de o papel do TGFβ estar bem estabelecido na angiogénese, a via de transdução de sinal que este desencadeia nas células endoteliais parece ser diferente da sinalização clássica descrita em outras células. Trabalho prévio do nosso grupo demonstrou que o TGFβ actua como mediador da angiogénese induzida por estrogénios. Ainda assim, os efeitos do estrogénio na sinalização por TGFβ não são conhecidos em detalhe. No presente trabalho estudámos os efeitos desta hormona e de seu antagonista ICI 182,780 em células de carcinoma da mama (MCF-7) e células endoteliais (HUVEC). Nas células MCF-7 o 17β-estradiol aumenta a transcrição do TGFβ cerca de seis vezes em relação ao normal, enquanto que o anti-estrogénio puro ICI 182,780 bloqueia esta expressão. Nas células endoteliais HUVECs, demonstramos que o TGFβ induz cinéticas distintas de fosforilação das R-Smads. Além disto, quando tratadas com meio condicionado proveniente de células MCF-7, previamente estimuladas com 17β-estradiol, estas células mostram alteração do equilíbrio das duas vias sinalizadoras do TGFβ com um predomínio da via ALK5 sobre a ALK1. O meio condicionado de células tratadas com ICI 182,780 actua de forma oposta em HUVECs. Em conclusão, os nossos resultados demonstram que o estrogénio interfere com as vias de sinalização do TGFβ, com promoção de fosforilação das Smads 2 e 3 e inibição da fosforilação de Smad1. Esta observação é coadjuvada pela observação da regulação oposta exercida nestas duas vias pelo anti-estrogénio puro ICI 182,780, que pode ter um efeito inibitório na angiogénese e interferir na formação vascular.

ABSTRACT: Transforming growth factor beta (TGF-β) plays an essential role in the regulation of physiological processes, such as: proliferation, differentiation, migration, survival, angiogenesis and immunological tolerance. Alterations in the TGFβ transduction pathway have been described in several types of cancer. One of the essential mechanisms to neoplastic progression is the formation of new blood vessels. In order to grow beyond 1 or 2mm3 and overcome the need for nutrients and oxygen, the tumor needs to induce the angiogenic switch. Although the role of TGFβ in angiogenesis has already been well established, the signalling events it triggers in endothelial cells seem to be somewhat different from the classical signal transduction pathway described for other cell types. Previous work from our group has demonstrated that TGFβ is a mediator of estrogen-induced angiogenesis. Nevertheless, the influence of estrogens in TGFβ signalling is not extensively explored. In the present work, we focused on the effects of this hormone and its antagonist ICI 182,780 on breast cancer cells (MCF-7) and endothelial cells (HUVEC). In MCF-7 cells, 17β-estradiol regulates the TGFβ transcript up to a six-fold increase, while ICI 182,780 blocks its expression. In HUVECs, we have demonstrated that TGFβ induces distinct R-Smad phosphorylation kinetics. Furthermore, when treated with conditioned medium from 17β-estradiol-treated MCF-7 cells, the HUVECs exhibited an alteration in the balance between ALK5 and ALK1 signalling, with the first being predominant over the second. On the other hand, when treated with conditioned medium from ICI 182,780-treated MCF-7 cells, the HUVECs presented an opposite signalling induction profile. Thus, our results demonstrate that estrogen interferes with TGFβ signalling, promoting Smad2 and Smad3 phosphorylation and down-regulating Smad1 phosphorylation. This finding is further supported by the opposite regulation of the balance between these two pathways by ICI 182,780, that can play an inhibitory and disruptive role in angiogenesis.