Influência de nanoplásticos na resposta de células tumorais ovarianas ao tratamento quimioterápico

Abstract

Os plásticos de poliestireno tornaram-se parte integrante da vida moderna, e a produção excessiva tem levado ao acúmulo desses plásticos no meio ambiente e nos organismos vivos. A fragmentação desses materiais gera partículas de tamanhos variados, incluindo microplásticos (MPs, 0,1 μm–5 mm) e nanoplásticos (NPs, <0,1 μm), que, devido ao seu pequeno tamanho, podem atravessar barreiras biológicas e alcançar diversos tecidos. Estudos recentes sugerem que essas partículas podem induzir inflamação e estresse oxidativo, bem como ativar vias de sinalização associadas à sobrevivência celular, o que potencialmente contribui para a carcinogênese. O câncer de ovário (CO) é uma das neoplasias ginecológicas mais letais, frequentemente diagnosticado em estágios avançados e caracterizado por alta taxa de recorrência e resistência à quimioterapia, particularmente à carboplatina (CB). Nesse contexto, o presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos dos NPs no comportamento da linhagem celular tumoral de ovário SKOV-3, particularmente suas interações com a viabilidade celular, a matriz extracelular, a capacidade invasiva, a dinâmica migratória, os parâmetros antioxidantes e a expressão gênica relacionada às vias de sobrevivência, apoptose e quimiorresistência, tanto isoladamente quanto em combinação com CB. Os resultados sugerem que a exposição aos NPs apresenta dinâmica dependente do tempo e da concentração e promove alterações consistentes com a reorganização do citoesqueleto, incluindo aumento da área nuclear e da velocidade de migração em ambientes confinados, sem afetar significativamente a capacidade invasiva em Matrigel. Além disso, a exposição a NPs pode aumentar a expressão gênica de vias relacionadas à inflamação e à apoptose. A exposição combinada aos NPs e à CB levou à ativação de vias de sinalização de sobrevivência, à hiperativação mitocondrial e ao potencial aumento da resistência à apoptose, resultando em tendência à extrusão basal e à infiltração em matrizes de colágeno, bem como em alterações na dinâmica migratória, incluindo redução da velocidade média de migração. Em conjunto, esses achados indicam que os NPs modulam as propriedades biomecânicas e comportamentais das células tumorais, sem promover diretamente a invasão clássica dependente da degradação da matriz, mas sim influenciando a plasticidade e a adaptabilidade celulares. Esses resultados destacam a necessidade de compreender melhor o impacto dos poluentes ambientais sobre a progressão tumoral e a resposta terapêutica.

Polystyrene plastics have become an integral part of modern life, and excessive production has led to their accumulation in the environment and in living organisms. As these materials fragment, they produce particles of various sizes, including microplastics (MPs, 0.1 μm–5 mm) and nanoplastics (NPs, <0.1 μm), which, because of their small size, can cross biological barriers and reach various tissues. Recent studies suggest these particles may induce inflammation and oxidative stress and activate signaling pathways associated with cell survival, potentially contributing to carcinogenesis. Ovarian cancer (OC) is one of the most lethal gynecological malignancies, often diagnosed at advanced stages and characterized by a high rate of recurrence and resistance to chemotherapy, particularly carboplatin (CB). In this context, the present study aimed to evaluate the effects of NPs on the behavior of the ovarian tumor cell line SKOV-3, particularly their interactions with cell viability, the extracellular matrix, invasive capacity, migratory dynamics, antioxidant parameters, and gene expression related to survival pathways, apoptosis, and chemoresistance, under isolated conditions and in combination with CB. The results suggest that NP exposure shows time- and concentration-dependent dynamics and promotes changes consistent with cytoskeletal reorganization, including increased nuclear area and migration velocity in confined environments, without significantly affecting invasive capacity in Matrigel. Also, NPs exposure can increase gene expression of pathways related to inflammation and apoptosis. Combined exposure to NPs and CB activated survival signaling pathways, mitochondrial hyperactivation, and potentially increased resistance to apoptosis, leading to a tendency toward basal extrusion and infiltration into collagen matrices, as well as altered migratory dynamics, including reduced average migration velocity. Overall, these findings indicate that NPs modulate the biomechanical and behavioral properties of tumor cells, not by directly promoting classical matrix degradation-dependent invasion, but by influencing cellular plasticity and adaptability. These results highlight the need to better understand how environmental pollutants affect tumor progression and therapeutic response.