Melatonina e seus receptores MT1 e MT2: efeitos na apoptose, proliferação e potencial migratório de células de carcinoma ovariano (linhagem SKOV-3)

Abstract

O câncer de ovário (CO) é a malignidade ginecológica que mais acomete mulheres e a quinta causa de morte por câncer devido a rápida progressão e resistência aos tratamentos. A melatonina, um neurohormônio secretado pela glândula pineal e tecidos extrapineais, tem mostrado propriedades antitumorais em ensaios in vitro e in vivo. Assim, o objetivo do estudo foi avaliar se a influência da terapia com melatonina sobre a apoptose, ciclo celular, migração/invasão, integridade mitocondrial, metabolismo energético e sinalização celular em células de carcinoma ovariano humano (SKOV-3) é dependente da ativação dos receptores MT1. Para isso, as células SKOV-3 foram expostas a diferentes concentrações de melatonina (1.6, 3.2 e 4 mM) em duas condições: células com expressão dos receptores MT1 e células silenciadas para os receptores MT1 através do RNA de interferência. A melatonina diminuiu a viabilidade celular, e aumentou as taxas de apoptose e necrose em todos os grupos tratados com melatonina, independente da ativação de MT1. A melatonina diminuiu o número de células com capacidade migratória e invasiva, e a marcação com PI mostrou parada do ciclo celular pela redução do conteúdo de DNA nas fases S e G2/M em células SKOV-3 tratadas com 3,2 e 4 mM. As concentração das quinases Akt-ERK-PI3K, JNK, CREB e p38 diminuíram após o tratamento com melatonina. Os níveis intracelulares de melatonina foram reeestabelecidos após o tratamento com 3,2 mM. Houve uma diminuição no potencial de membrana mitocondrial nos grupos tratados com 4 mM. O consumo de glicose foi reduzido e a interconversão de lactato em piruvato aumentou após o tratamento com melatonina. Além disso, a atividade da enzima lactato desidrogenase diminuiu após tratamento com melatonina, mas aumentou significativamente após o silenciamento de MT1 em todas as doses. Análises usando GEPIA mostraram baixa expressão da enzima N-acetilserotonina O-metiltransferase (ASMT) em pacientes com CO. Com o auxílio da ferramenta UCSC XenaBrowser, mostramos uma correlação positiva entre o gene ASMTL humano e os genes da família transportadora de ATPases Na+/K+ (ATP1A1 e ATP1A3), gene da succinato desidrogenase (SDHD) e genes da piruvato desidrogenase (PDHA e PDHB). Concluímos que a melatonina possui papel antitumoral nas células SKOV-3 na presença e ausência dos receptores MT1 e, além disso, o silenciamento dos receptores parece modular mecanismos antitumorais podendo ser considerado um possível alvo terapêutico. O entendimento desses efeitos poderão trazer novas perspectivas para o tratamento do CO associado ao papel pleiotrópico da melatonina.

Ovarian cancer (OC) is a gynecological malignancy that most affects women and the fifth cause of cancer death due to rapid progression and resistance to treatments. Melatonin, a neurohormone secreted by the pineal gland and extrapineal tissues, has shown antitumor properties in in vitro and in vivo assays. Thus, the study aimed to evaluate whether the influence of melatonin therapy on apoptosis, cell cycle, migration/invasion, mitochondrial integrity, energy metabolism, and cell signaling in human ovarian carcinoma (SKOV-3) cells is dependent on the activation of MT1 receptors. To achieve this objective, SKOV-3 cells were exposed to different concentrations of melatonin (1.6, 3.2, and 4 mM) in two conditions: cells with MT1 receptors and cells silenced for MT1receptors through RNA interference (RNAi). Melatonin decreased cell viability and increased apoptosis and necrosis rates in all melatonin-treated groups regardless of the MT1. Melatonin decreased the number of cells with migratory and invasive capacity, and PI labeling showed cell cycle arrest by reducing the DNA content in S and G2/M phases in SKOV-3 cells treated with 3.2 and 4 mM. The concentration of Akt-ERK-PI3K, JNK, CREB, and p38 kinases decreased after melatonin treatment. Intracellular melatonin levels were re-established after treatment with 3.2 mM. There was a reduction in mitochondrial membrane potential after cell were treated with 4 mM. Glucose consumption was reduced, and interconversion of lactate to pyruvate increased after melatonin treatment. Furthermore, lactate dehydrogenase enzyme activity decreased after melatonin treatment, but significantly increased after MT1 silencing at all groups. By using GEPIA, we identified a low expression of N-acetylserotonin O-methyltransferase (ASMT) in patients with OC. Also, using the UCSC XenaBrowser tool, we showed a positive correlation between the human ASMTL gene and the genes of the Na+/K+ ATPase transporter family (ATP1A1 and ATP1A3), succinate dehydrogenase gene (SDHD), and pyruvate dehydrogenase genes (PDHA and PDHB). We conclude that melatonin has an antitumor role in SKOV-3 cells in the presence or absence of MT1while MT1 silencing seems to modulate cellular mechanisms potentially being considered a therapeutic target. The understanding of these effects may bring new perspectives for OC treatment associated with the pleiotropic action of melatonin.