Plataforma multicamada modela a bioatividade do acido hialurónico no cancro gástrico

O ácido hialurónico (HA) é um biopolímero que se acumula no ambiente tumoral, em especial à volta das células cancerígenas. Esta acumulação ocorre devido a alterações na síntese e degradação do HA, resultando na formação de cadeias poliméricas de diferentes tamanhos. Neste estudo, desenvolvemos uma plataforma multicamada composta por HA de diferentes pesos moleculares de modo a avaliar, em tempo real, a influência do HA em células de cancro gástrico. Neste trabalho demonstramos que o HA de baixo peso molecular induz a formação de pontos de adesão na linha celular de cancro gástrico MKN45, com sobre-expressão de paxilina, responsável pela migração e ativação de cascatas de sinalização associadas à invasão e agressividade do cancro. Em contraste, as superfícies com HA de cadeias longas inibem a adesão celular, com a ativação de mecanismo de apoptose celular.

Autores e Afiliações:
Sara Amorim (3B’s Research Group, I3Bs – Institute on Biomaterials, Biodegradables and Biomimetics, University of Minho, Guimarães, Portugal; ICVS/3B’s - PT Government Associate Laboratory, Braga/Guimarães, Portugal.)

Diana Soares da Costa (3B’s Research Group, I3Bs – Institute on Biomaterials, Biodegradables and Biomimetics, University of Minho, Guimarães, Portugal; ICVS/3B’s - PT Government Associate Laboratory, Braga/Guimarães, Portugal.)

Stefan Mereiter (Instituto de Investigação e Inovação em Saúde, , Universidade do Porto, Porto)

Iva Pashkuleva (3B’s Research Group, I3Bs – Institute on Biomaterials, Biodegradables and Biomimetics, University of Minho, Guimarães, Portugal; ICVS/3B’s - PT Government Associate Laboratory, Braga/, Portugal.)

Celso A. Reis (Instituto de Investigação e Inovação em Saúde, Universidade do Porto. IPATIMUP - Institute of Molecular Pathology and Immunology of the University of Porto; Portugal; ICBAS, Universidade do Porto, Portugal; Faculdade Medicina, Universidade do Porto, Portugal)

Rui L. Reis (3B’s Research Group, I3Bs – Institute on Biomaterials, Biodegradables and Biomimetics, University of Minho, Guimarães, Portugal; ICVS/3B’s - PT Government Associate Laboratory, Braga/Guimarães, Portugal)

Ricardo A. Pires (3B’s Research Group, I3Bs – Institute on Biomaterials, Biodegradables and Biomimetics, University of Minho, Guimarães, Portugal; ICVS/3B’s - PT Government Associate Laboratory, Braga/, Portugal)

Abstract:
Abstract Hyaluronic acid (HA) has a key role in cancer progression. The HA's molecular weight (Mw) is altered in this pathological state: increased concentration of shorter fragments due to the overexpressed hyaluronidases and ROS. Aiming to mimic this microenvironment, we developed a Layer-by-Layer (LbL) platform presenting HA of different Mws, namely 6.4, 752 and 1500 kDa, to study the influence of HA Mw on the formation of focal adhesion sites (FAs), and the involvement of paxillin and CD44 in this process. High paxillin expression and formation of FAs, via CD44, is observed for MKN45 cells seeded on LbLs presenting HA 6.4 kDa, with the activation of the ERK1/2 pathway, responsible for cell motility and tumour progression. In contrast, activation of p38 pathway, usually related with cancer latency, is observed for cells seeded on LbLs with high Mw HA, i.e. 1500 kDa. Overall, we demonstrate the suitability of the developed platform to study cancer invasiveness.

Revista:
Materials Science and Engineering: C

Link: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0928493120335347