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# Biologia# Biofísica

O Papel Complexo do Hormônio do Crescimento e da Prolactina no Câncer de Mama

Explorando os papéis duplos do GH e PRL na dinâmica do câncer.

Chen Chen, Jing Jiang, Tejeshwar C. Rao, Ying Liu, Tatiana T. Marquez Lago, Stuart J. Frank, André Leier

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O hormônio do crescimento (GH) e a Prolactina (PRL) são substâncias importantes produzidas pela glândula pituitária anterior no nosso cérebro. Pense neles como os gerentes de diferentes processos do corpo. O GH é tudo sobre crescimento e metabolismo-ele é a força por trás de como nossos corpos constroem e quebram substâncias. Por outro lado, a PRL cuida do desenvolvimento das mamas e da alimentação de bebês.

Além de desempenharem papéis cruciais nas funções do corpo, o GH e a PRL também parecem ter algum envolvimento no câncer, especialmente no Câncer de mama. Tem muita pesquisa rolando sobre como esses hormônios e seus Receptores podem promover ou até mesmo combater o câncer.

Conexões Hormonais com o Câncer

Pesquisadores descobriram que tanto os receptores de GH (GHR) quanto os receptores de PRL (PRLR) estão frequentemente presentes em vários tipos de câncer, incluindo o câncer de mama (BC). Em muitos casos, o GHR aparece frequentemente, enquanto o PRLR é muitas vezes superproduzido. Embora esses receptores tenham sido principalmente ligados a apoiar o crescimento de tumores, há casos onde a PRL agiu mais como um super-herói mostrando alguns efeitos anti-câncer.

Curiosamente, um tipo especial de anticorpo que mira o PRLR não mostrou nenhum efeito anti-câncer em pacientes com câncer de mama avançado que expressavam PRLR. Isso levanta questões sobre se o PRLR é tão ruim quanto se pensava ou se ele funciona de maneira diferente dependendo do contexto-tipo, quem mais está por perto (como outros hormônios).

O que são esses Receptores?

Tanto o GHR quanto o PRLR são proteínas que estão na superfície das células e fazem parte de uma família maior conhecida como receptores de citoquina da classe I. Eles são como os seguranças na porta de uma balada, deixando certas pessoas entrarem (hormônios) para criar mudanças dentro da célula. Cada um desses receptores tem partes específicas que permitem que eles se comuniquem com outras proteínas no corpo.

O GHR tem algumas versões, uma das quais está faltando uma seção que se conecta com outras proteínas. O PRLR também tem diferentes formas, incluindo uma versão longa e algumas mais curtas. Essas diferenças podem mudar como eles interagem com os hormônios e como eles respondem a eles.

O Processo de Sinalização

Quando o GH se liga ao GHR ou a PRL se conecta ao PRLR, isso causa mudanças dentro das células. No entanto, nenhum dos receptores tem poder para iniciar a ação por si só-they need to partner with another protein called Janus kinase 2 (JAK2). A JAK2 é como o ajudante que ajuda a entregar a mensagem dentro da célula. Essa parceria ajuda a ativar outras proteínas que levam a vários efeitos, como crescimento ou até mudanças na forma como os genes são expressos.

O Mistério da Interação Hormonal

Fica ainda mais interessante: há evidências de que o GHR e o PRLR podem trabalhar juntos. Estudos iniciais mostraram que esses dois receptores poderiam se unir e mudar como agem depois de serem expostos a certas substâncias. Em células de câncer de mama, os cientistas encontraram interações físicas diretas entre o GHR e o PRLR, sugerindo que eles podem cooperar de maneiras que não eram tão apreciadas antes.

Em estudos recentes, os pesquisadores usaram técnicas de imagem avançadas para ver como esses dois hormônios interagem nas superfícies das células de câncer de mama. Eles descobriram que os receptores formam agrupamentos, como grupos de amigos em uma festa. Quando os hormônios são introduzidos, eles veem mudanças na quantidade desses agrupamentos, revelando uma relação complexa afetada pela presença desses hormônios.

Os Efeitos do GH e PRL na Distribuição de Receptores

Durante os experimentos, os efeitos do GH e da PRL na presença de GHR e PRLR na superfície celular foram surpreendentemente claros. Quando tratados com esses hormônios, o número de PRLR na superfície celular disparou, enquanto o GHR começou a desaparecer. Isso levou os cientistas a se perguntarem qual é o papel dessas mudanças no desenvolvimento do câncer.

Quando as células de câncer de mama foram tratadas com GH ou PRL, a PRLR aumentou rapidamente, enquanto o GHR diminuiu-mesmo quando a PRL nem se liga ao GHR. Esse fenômeno curioso sugere interações mais profundas entre esses hormônios que podem afetar a progressão do câncer.

Investigando a Colocalização

Os pesquisadores olharam de perto para o arranjo espacial desses receptores, usando técnicas para ver quão perto eles estavam uns dos outros na superfície celular. Acontece que o GHR e o PRLR são frequentemente encontrados próximos; eles são como dois amigos se divertindo em um show. No entanto, quando os hormônios foram introduzidos, a quantidade de vezes que eles poderiam ser encontrados juntos caiu significativamente.

Isso indica que a relação entre esses dois receptores pode mudar com base nos sinais hormonais, o que pode influenciar como as células se comportam, especialmente no contexto do câncer.

Alterando a Presença de Receptores

Uma descoberta central nas pesquisas é que a PRL pode reduzir ativamente o número de GHR na superfície celular, mas esse efeito só acontece quando o PRLR também está presente. Os cientistas criaram células modificadas sem PRLR para confirmar isso. Na ausência de PRLR, a PRL não conseguiu reduzir os níveis de GHR, o que sugere que a presença de PRLR é crucial para esse efeito regulador.

Essa observação pode ajudar a explicar como a PRL pode desempenhar um papel no câncer. Se a PRL modula a quantidade de GHR disponível nas superfícies celulares, isso pode influenciar como as células respondem aos sinais de crescimento.

A Região Box1: Um Jogador Chave

Uma peça chave do quebra-cabeça é uma área específica do PRLR chamada região Box1. Os estudos indicam que essa região Box1 é essencial para a interação entre o GHR e o PRLR. Quando a área Box1 é alterada ou removida, a capacidade da PRL de reduzir os níveis de GHR é perdida.

Isso revela a importância de domínios específicos dos receptores na regulação de como esses hormônios trabalham juntos, e sugere que entender esses detalhes pode levar a tratamentos melhores para cânceres relacionados a hormônios.

Implicações para o Câncer de Mama

Essa interação entre GH, PRL e seus receptores é particularmente fascinante no contexto do câncer de mama. Enquanto alguns estudos sugerem que a PRL pode ajudar a combater o câncer, outros indicam que ela pode promovê-lo. Os papéis variados da PRL em diferentes contextos merecem mais investigação.

Por exemplo, em algumas células de câncer de mama, a presença da PRL parece reduzir o crescimento dos tumores, enquanto em outras, parece ter o efeito oposto. Essa é uma área pronta para exploração à medida que os cientistas se aprofundam no complexo mundo da sinalização hormonal e do câncer.

Direções Futuras

Olhando para o futuro, os pesquisadores esperam expandir suas investigações além das células isoladas usadas nos estudos atuais. Eles querem examinar como esses processos acontecem em outros tipos de células e as potenciais implicações para terapias que visam essas interações hormonais. Há muita empolgação em descobrir como GH e PRL podem ser manipulados para melhorar tratamentos contra o câncer e potencialmente levar a novas estratégias para lidar com cânceres impulsionados por hormônios, como o câncer de mama.

Em conclusão, o GH e a PRL podem ser jogadores bem conhecidos nos sistemas do nosso corpo, mas seus papéis são complexos-especialmente em relação ao câncer. As interações entre seus receptores criam uma paisagem dinâmica que pode oferecer insights em novas possibilidades de tratamento. Os cientistas estão em uma busca para descobrir os segredos desses hormônios, e enquanto há um longo caminho pela frente, a jornada seguramente trará algumas descobertas surpreendentes.

Então, quem diria que esses hormônios não estavam apenas sobre crescimento e produção de leite, mas também poderiam ser jogadores no jogo do câncer? Fiquem ligados, porque a ciência está sempre cheia de surpresas!

Fonte original

Título: A role for JAK2 in mediating cell surface GHR-PRLR interaction

Resumo: Growth hormone (GH) receptor (GHR) and (full-length) prolactin (PRL) receptor (PRLR) are transmembrane class I cytokine receptors that co-exist in various normal and cancerous cells. Both receptors respond to their associated ligands predominantly by activating the Janus Kinase 2 (JAK2)-signal transducer and activator of transcription (STAT) signaling pathways, and both are also known to initiate receptor-specific JAK2-independent signaling. Together with their cognate ligands, these receptors have been associated with pro-tumorigenic effects in various cancers, including breast cancer (BC). Human GH is known to bind GHR and PRLR, while PRL can only bind PRLR. A growing body of work suggests that GHR and PRLR can form heteromers in BC cells, modulating GH signal transduction. However, the dynamics of PRLR and GHR on the plasma membrane and how these could affect their respective signaling still need to be understood. To this end, we set out to unravel the spatiotemporal dynamics of GHR and PRLR on the surface of human T47D breast cancer cells and {gamma}2A-JAK2 cells. We applied direct stochastic optical reconstruction microscopy (dSTORM) and quantified the colocalization and availability of both receptors on the plasma membrane at the nanometer scale at different time points following treatment with GH and PRL. In cells co-expressing GHR and PRLR, we surprisingly observed that not only GH but also PRL treatment induces a significant loss of surface GHR. In cells lacking PRLR or expressing a mutant PRLR deficient in JAK2 binding, we observed that GH induces downregulation of cell surface membrane-bound GHR, but PRL no longer induces loss of surface GHR. Colocalizations of GHR and PRLR were confirmed by proximity ligation (PL) assay. Our results suggest that PRLR-GHR interaction, direct or indirect, is indispensable for PRL- but not GH- induced loss of surface GHR and for both GH-induced and PRL-induced increase of surface PRLR, with potential consequences for downstream signaling. Furthermore, our results suggest that JAK2 binding via the receptor intracellular domains Box1 element is crucial for the observed regulation of one class I cytokine receptors cell surface availability via ligand-induced activation of another class I cytokine receptor. Our findings shed new light on the reciprocal and collective role that PRLR and GHR play in regulating cell signaling.

Autores: Chen Chen, Jing Jiang, Tejeshwar C. Rao, Ying Liu, Tatiana T. Marquez Lago, Stuart J. Frank, André Leier

Última atualização: Dec 19, 2024

Idioma: English

Fonte URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.09.01.555812

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.09.01.555812.full.pdf

Licença: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Alterações: Este resumo foi elaborado com a assistência da AI e pode conter imprecisões. Para obter informações exactas, consulte os documentos originais ligados aqui.

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