Nocauteando alfa

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 9243 (2023) Citar este artigo

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A proteína associada à doença de Parkinson (DP), alfa-sinucleína (α-syn/SNCA), é altamente expressa em melanomas agressivos. O objetivo deste estudo foi revelar possíveis mecanismos de envolvimento de α-syn na patogênese do melanoma. Aqui, perguntamos se α-syn modula a expressão das moléculas de adesão pró-oncogênica L1CAM e N-caderina. Usamos duas linhagens de células de melanoma humano (SK-MEL-28, SK-MEL-29), clones SNCA-knockout (KO) e duas linhas de células de neuroblastoma humano SH-SY5Y. Nas linhas de melanoma, a perda da expressão de α-syn resultou em reduções significativas na expressão de L1CAM e N-caderina e diminuições significativas concomitantes na motilidade. Em média, houve uma redução de 75% na motilidade nos quatro SNCA-KOs testados em comparação com as células de controle. Surpreendentemente, comparando células SH-SY5Y de neuroblastoma que não possuem α-syn detectável com células SH-SY5Y que expressam α-syn de forma estável (SH/+αS), descobrimos que a expressão de α-syn aumentou L1CAM e a motilidade de célula única em 54% e 597%, respectivamente. A redução no nível de L1CAM em clones SNCA-KO não foi devido a um efeito transcricional, mas descobrimos que L1CAM é mais eficientemente degradado no lisossomo em clones SNCA-KO do que em células de controle. Propomos que α-syn é pró-sobrevivência ao melanoma (e possivelmente ao neuroblastoma) porque promove o tráfego intracelular de L1CAM para a membrana plasmática.

O melanoma é um câncer de pele agressivo que surge a partir de células produtoras de pigmento chamadas melanócitos. Estudos epidemiológicos têm relatado a co-ocorrência de melanoma e doença de Parkinson (DP)1,2. Essa co-ocorrência é incomum, pois essas duas doenças são tão diferentes que o melanoma é caracterizado pela proliferação celular descontrolada, enquanto a DP pela morte celular neuronal. Pacientes com melanoma têm um risco 1,5 a 1,85 vezes maior de desenvolver DP em comparação com controles pareados por idade e sexo3,4 e, reciprocamente, os pacientes com DP têm um risco 1,4 a 20 vezes maior de desenvolver melanoma invasivo do que um grupo de controle5 ,6,7. O mecanismo dessa coocorrência é desconhecido e pode envolver múltiplos genes2, um dos quais é o SNCA, e até mesmo fatores ambientais. Aqui nos concentramos no papel do SNCA no melanoma.

O SNCA codifica a proteína alfa-sinucleína (α-syn)8,9,10, que é expressa em neurônios11,12,13 e em uma variedade de outros tecidos14,15,16, incluindo melanomas17, onde é altamente expressa. α-Syn é uma pequena proteína intrinsecamente desdobrada que nos neurônios se localiza nos terminais nervosos onde as vesículas sinápticas são acopladas18; acelera a cinética de eventos exocíticos individuais19. Se α-syn promove exocitose em outros tipos de células não é conhecido. Muitas outras atividades têm sido atribuídas a essa proteína única porque ela, em sua multiplicidade de conformações, liga-se a muitas biomoléculas, ou seja, fosfolipídios20,21 carregados negativamente, proteínas22,23,24 e DNA25. Assim, enquanto a α-syn funciona no sistema endolisossomal para promover endocitose e exocitose19,26, ela pode ter outras funções. A natureza intrinsecamente desdobrada de α-syn o torna altamente propenso a se agregar em conformações amiloidogênicas oligoméricas e semelhantes a príons27, e alguns desses agregados desencadeiam a neurodegeneração na DP28. Paradoxalmente, foi sugerido que agregados semelhantes a príons de α-syn promovem a autofagia em células de melanoma29, o que é pró-sobrevivência. Se α-syn tem outras funções pró-sobrevivência no melanoma é o assunto deste estudo.

Dois estudos avaliaram o efeito do nocaute de SNCA na homeostase celular. Primeiro, derrubar SNCA em células epiteliais da retina de camundongos in vitro diminuiu significativamente o nível do receptor de transferrina (TfR1) e seu transcrito de mRNA, e a superexpressão de α-syn aumentou os níveis da proteína TfR1 e seu transcrito de mRNA em relação às células de controle30,31 . A perda da expressão de α-syn nas células epiteliais da retina fez com que as moléculas de TfR1 se acumulassem nas vesículas de Golgi, sugerindo que a α-syn é necessária para a via que transita TfR1 do trans-Golgi para a membrana plasmática30. Em segundo lugar, SNCA foi eliminado na linha celular de melanoma cutâneo humano, SK-MEL-28, e os clones SNCA-KO foram avaliados in vitro e em um modelo de xenoenxerto de camundongo31. A perda da expressão de α-syn nessas células de melanoma diminuiu os níveis de TfR1 e do exportador de ferro ferroportina e suprimiu significativamente o crescimento dos tumores SNCA-KO enxertados em camundongos nus. A redução no nível de TfR1 nos clones SNCA-KO foi consequência de sua degradação lisossômica aumentada. Os resultados desses dois estudos são consistentes com α-syn promovendo o tráfico vesicular de TfR1.