Análise proteômica da sinalização heterotípica em cultura celular de melanoma

Abstract

The signaling events triggered by soluble mediators released from both transformed and stromal cells shape the phenotype of tumoral cells and have significant implications in cancer development and progression. In this study we performed an in vitro heterotypic signaling assay by evaluating the proteome diversity of human dermal fibroblasts after their stimulation with the conditioned media obtained from malignant melanoma cells. In addition, we also evaluated the changes in the proteome of melanoma cells after their stimulation with their own conditioned media as well as with the conditioned medium from melanoma-stimulated fibroblasts. Our results pointed out to a significant rearrangement in the proteome of stromal (Hs68) and malignant (A375) cells upon crosstalk of soluble mediators. The main proteome signature of stimulated cells was related to protein synthesis, which may indicate that this process might be an early response of stimulated stromal cells. In addition, the conditioned medium derived from ‘primed’ stromal cells (melanoma-stimulated fibroblasts) was more effective in altering the functional phenotype (cell migration) of malignant cells than the fibroblast conditioned medium alone. Collectively, self- and cross-stimulation may play a key role in shaping the tumor microenvironment and, more importantly, enable tumoral cells to succeed in the process of melanoma progression and metastasis. Although the proteome landscape of cells participating in such a heterotypic signaling represents a snapshot of a highly dynamic state, understanding the diversity of proteins and enriched biological pathways resulting from stimulated cell states may allow for targeting specific cell regulatory motifs involved in melanoma progression and metastasis.

Os eventos de sinalização desencadeados por mediadores solúveis liberados das células transformadas e estromais moldam o fenótipo das células tumorais e têm implicações significativas no desenvolvimento e progressão do câncer. Neste estudo, realizamos um ensaio de sinalização heterotípica in vitro, avaliando a diversidade proteômica de fibroblastos dérmicos humanos após sua estimulação com o meio condicionado obtido a partir de células de melanoma maligno. Além disso, também avaliamos as alterações no proteoma das células de melanoma após a estimulação com seus próprios meios condicionados, bem como com o meio condicionado dos fibroblastos estimulados por melanoma. Nossos resultados apontaram para um rearranjo significativo no proteoma de células estromais (linhagem Hs68) e malignas (linhagem A375) na interferência de mediadores solúveis. A principal assinatura proteômica das células estimuladas estava relacionada à síntese de proteínas, o que pode indicar que esse processo pode ser uma resposta precoce das células estromais estimuladas. Além disso, o meio condicionado derivado de células estromais estimuladas por fibroblastos - sFMC foi mais eficaz na alteração do fenótipo funcional (migração celular) de células malignas do que apenas o meio condicionado estimulados por fibroblastos - FMC. Coletivamente, a auto-estimulação e a estimulação cruzada podem desempenhar um papel fundamental na formação do microambiente tumoral e, mais importante, permitir que as células tumorais tenham sucesso no processo de progressão e metástase do melanoma. Embora o panorama proteômico das células que participam dessa sinalização heterotípica represente um “retrato” de um estado altamente dinâmico, entender a diversidade de proteínas e vias biológicas enriquecidas resultantes de linhagens celulares estimuladas pode permitir a busca de reguladores celulares específicos envolvidos na progressão e metástase do melanoma.