1,720,954 research outputs found
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Get PDF“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Get PDFWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Gluconeogenesis and amino acids metabolism in ovarian clear cell carcinoma
Get PDFDissertação de mestrado, Ciências Biomédicas, Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, 2013Tumor cells may exhibit different metabolic profiles compared to normal tissues from which they are derived. Those observations gave rise to the new concept that tumorigenesis requires metabolic alterations to sustain cell proliferation. Several studies reveal that increased cell proliferation is accompanied by increased glucose consumption. In OCCC, a typical morphological feature is the accumulation of glycogen in cancer cells cytoplasm this fact allows us to raise the stepwise questions: 1) Is glucose the main energy and carbon source used by OCCC?; 2) Being glucose a relevant energy and carbon source, can gluconeogenesis be working on ovarian clear cell carcinoma?, and 3) If gluconeogenesis is working on, which are the gluconeogenic substrates used by ovarian clear cell carcinoma?
In the present thesis we try to clarify, in an OCCC in vitro model (ES2) and in a glucose privation microenvironment, if gluconeogenesis pathway is working on, in order to support cells energy demands. Glutamine, lactate and butyrate were testes as putative gluconeogenesis substrates.
Metabolic analysis by NMR of ES2 cell line showed the presence of glycogen, characteristic of this cell line, though 13C unlabelled, meaning that it was not synthesized from the tested substrates. At the same time the tested time points were not enough to clarify if glucose is de novo synthesized through gluconeogenesis. Nevertheless, NMR results showed that glutaminolysis was the major pathway used to sustain ES2 cell proliferation, with the production of TCA intermediates, as well as intermediates for macromolecular synthesis.
These findings prompted us to investigate the role of glutaminolysis in OCCC. In NMR analysis, we observed the synthesis of glycine and glutamate as well as the synthesis of GSH. Gathering cysteine to cells exposed to glutamine, we verified an increase in the synthesis of GSH. In cancer, GSH high levels is related to drug resistance which is in agreement with the fact that OCCC poor prognosis is also due to resistance to therapy.
Summing up, amino acids can play a central role in OCCC concerning energy and carbon metabolism as well as drug resistance.O cancro é considerado como um dos maiores problemas de saúde pública (Siegel et al., 2013). De acordo com a OMS (Organização Mundial de Saúde) o cancro é caracterizado como sendo um crescimento anormal de células, podendo desenvolver-se em qualquer parte do corpo e alastrar-se para outros órgãos (metástases). Sabe-se ainda que as metástases são maioritariamente responsáveis pela morbilidade e mortalidade em doentes com cancro (Seyfried and Shelton, 2010). Biologicamente, as células normais podem sofrer transformação maligna, sendo em parte esta transformação influenciada pelo microambiente envolvente, onde o tumor e as células circundantes estabelecem uma rede funcional (Hanahan and Weinberg, 2011; Serpa and Dias, 2011).
O carcinoma do ovário, é uma grande causa de mortalidade em mulheres, constitui cerca de 90% de todas neoplasias malignas do ovário, sendo 3-10% dos casos classificados como carcinoma de células claras (OCCC). Cerca de 57-81% de OCCC são diagnosticados nos estádios I/II, apresentando-se usualmente como uma massa pélvica. Doentes com CCC apresentam um comportamento clínico distinto e com pior prognóstico do que outras neoplasias de ovário (Feeley et al., 2001, Bjorkholm et al., 1982; Sorbe et al., 1982; Hogberg et al.,1993). Um dos motivos que contribuem para o mau prognóstico em CCC está relacionado com a baixa resposta à quimioterapia convencional baseada em cis-platina (Goff et al., 1996). Este tipo histológico de carcinoma do ovário deve o nome de células claras a algumas alterações morfológicas devidas à acumulação de glicogénio, cuja síntese é regulada pelo HNF1 (hepatocyte nuclear factor 1), o gene central na tumorigénese do CCC (Anglesio et al., 2011).
Atualmente sabe-se que as células tumorais poderão apresentar perfis metabólicos distintos das células normais (Fuchs and Bode, 2005). Em 1956, Otto Warburg estabeleceu o primeiro elo de ligação entre o metabolismo e o cancro através das observações em que as células tumorais, mesmo na presença de oxigénio, apresentam um aumento da taxa da glicólise, tendo lactato como produto final (Warburg, 1956). Este fenómeno, conhecido como efeito de Warburg, coloca a hipótese das células tumorais apresentarem defeitos na mitocôndria, responsável pela anulação do ciclo TCA (ou ciclo de Krebs) e consequentemente aumento da taxa de glicólise (Vander Heiden et al., 2009), suportando a proliferação celular. Em vários tipos de cancro, existe uma associação entre o desregulação e aumento da proliferação /sobrevivência celular com um aumento da glicólise aeróbica (Wise and Thompson, 2010), onde as fontes de carbono, NADPH e ATP provêm da glucose (Dang, 2012).
A glucose e a glutamina são os principais substratos a serem utilizados como fontes de ATP e carbono, essenciais à síntese de macromoléculas e ao suporte da proliferação celular. A glucose é responsável pela produção de ribose (fundamental para a síntese de ácidos nucleicos) e ATP, através da via das pentoses-fosfato (PPP). A glutamina, o aminoácido mais abundante na corrente sanguínea, é considerado um substrato bioenergético e dador de nitrogénio, sendo que este aminoácido se revela essencial para a produção de biomassa e energia (Dang, 2012).
A neoglucogénese é responsável por cerca de 35-50% da produção total de glucose, sendo uma via que requer ATP e NADPH para a conversão de piruvato, lactato e aminoácidos (como alanina e glutamina) em glucose de novo. Nos tecidos normais, a neoglucogénese é ativada por modificações pós-translacionais ou pela ativação alostérica de enzimas chave limitantes, responsáveis pelos eventos moleculares desta via. Geralmente, e de acordo com os requisitos metabólicos, os órgãos adaptam a importação, armazenamento, produção e libertação de glucose (Oh et al., 2013; Telang et al., 2012).
A conversão de piruvato em glucose é considerada como o maior passo da neoglucogénese, sendo catalisado por várias enzimas citoplasmáticas e mitocôndriais. Parte dos passos da neoglucogénese são catalisadas, no sentido inverso, por enzimas glicolíticas (Quintas et al., 2008a).
A nível molecular, o piruvato é transportado diretamente do citoplasma para a mitocôndria ou, tendo a alanina como percursor, a conversão para piruvato ocorre na mitocôndria por transaminação. O piruvato promove a formação de oxoloacetato (OAA) por ação da piruvato carboxilase (PC). O transportador carnitina permite o influxo de acetil-CoA na mitocôndria, que servirá como um activador essencial de PC. OAA é então reduzido a malato e transportado para o citoplasma via transportador malato--cetoglutarato. No citoplasma, o malato é oxidado a OAA e posteriormente a fosfoenolpiruvato (PEP), através de fosfoenolpiruvato carboxicinase citosólica (PCK1). Caso o OAA seja convertido diretamente no citoplasma, a conversão a PEP é catalisada por fosfoenolpiruvato carboxicinase mitocondrial (PCK2). A conversão de fructose-1,6-bifosfato (F1,6BP) em fructose-6-fosfato (F6P) pela fructose-1,6-bifosfatase (FBP1) é outra reação irreversível na neoglucogénese (Quintas et al., 2008b). Posteriormente, glucose-6-fosfatase (G6Pase) é então responsável pela desfosforilação de F6P em glucose de novo (Weickert and Pfeiffer, 2006). Por sua vez, a função da enzima 6-fosfofructo-2-cinase/ fructose-2,6-bifosfatase (PFKFB1) está associada à estimulação da glicólise e inibição da neoglucogénese, através da modulação da sua atividade cinase.
A glutamina pode ser considerada tão importante como a glucose a nível da produção de energia, estando provado que restrições de glutamina ou inibição de enzimas glutaminoliticas diminuem a proliferação celular, tanto in vitro como in vivo (Reynolds et al., 2013). Os passos fundamentais da glutaminólise são a hidrólise de glutamina a glutamato, por ação da glutaminase (GA), e a subsequente conversão na mitocôndria do glutamato em -cetoglutarato (-KG). -KG pode integrar o ciclo TCA e fornecer os intermediários metabólicos, como NADH (Piao et al., 2013). Porém, um metabolismo oxidativo incompleto pode conduzir à produção de lactato como produto final. O glutamato pode ainda ser convertido em piruvato pela transaminase glutamato-piruvato (GPT) e ser usado como substrato para a neoglucogénese (Matés et al., 2013).
O glutatião (GSH) é um tripeptido γ-glutamil-cisteinil-glicina, sendo considerado o antioxidante mais importante do organismo. GSH, um tiol antioxidante intracelular, atua como tampão redox contra o stress oxidativo. Alterações moleculares no sistema GSH em alguns tumores pode ser responsável por um aumento da proliferação celular, bem como da resistência a drogas (Traverso et al., 2013).
A cisteína, um aminoácido utilizado na síntese de GSH, é obtido através da dieta ou da transulfuração de outros amino acidos. A transulfuração desempenha um papel importante na homeostase de cisteína, sendo mediada em parte pela cis-tationa-gama-ligase (CTH) e 3- sulfotransferase de mercaptopiruvato (MPST). CTH é uma enzima citoplasmática e a última enzima-chave na via de transulfaração, catalisando a conversão de cistationina (derivada da metionina) em cisteína, amónia, 2-oxobutirato e é ainda responsável pela produção de H2S (Wang and Hegele, 2003). A CTH tem ainda a capacidade de degradar cisteína, o que conduz à produção de lactato (Steegborn, 1999). Por sua vez, MPST é uma enzima envolvida da degradação da cisteína, catalisando a transferência de ião enxofre do 3-mercaptopiruvato em cianina ou outro tiol (Jurkowska et al., 2011).
Com base no trabalho científico que vem sendo dedicado na área do metabolismo tumoral nesta tese foram definidos dois objectivos principais que foram abordados, utilizando um modelo in vitro de OCCC (ES2). O primeiro objectivo é verificar se a neoglucogénese é a fonte de glucose, de modo a suportar as necessidades celulares. Investigámos a glutamina, lactato e butirato como substrato da neoglucogénese, bem como o perfil de expressão de enzimas chave da neoglucogénese (PCK1, PCK2, FBP1 e PFKFB1) e a modulação de características celulares como a migração e ciclo celular. O segundo objetivo, que partiu dos resultados obtidos no primeiro objetivo, e é clarificar a importância do metabolismo da glutamina e da cisteína e a sua influência na síntese de GSH. Pretendemos ainda determinar a relevância da glutamina e cisteína na via de síntese de GSH, bem como na progressão tumoral. O perfil metabólico de ES2 por NMR revelou a presença de glicogénio não marcado, assim como também não foi detetada glucose 13C marcada, o que é indicativo de que as células não estão a recorrer aos substratos testados como fonte para neoglucogénese.
Ao nível das enzimas neoglucogénicas, a acetilação de PCK1 pode ser responsável pelos resultados obtidos, onde maiores níveis de expressão de mRNA PCK1 nas condições de glucose e butirato não se refletiram num aumento dos níveis proteicos de PCK1, sendo por sua vez verificado um aumento dos níveis proteicos de PCK1 na condição lactato e glutamina. Em relação ao PCK2, os resultados suportam o descrito na literatura, em que a expressão de PCK2 permanece praticamente inalterada, sendo porém a sua expressão mais acentuada quando a neoglucogénese recorre ao lactato como substrato.
Os nossos resultados também sugerem que quando as células estão num meio privado de glucose os níveis proteicos de FBP1 encontram-se sobre expressos, enquanto que os níveis de PFKFB1 permanecem baixos, estimulando a neoglucogénese. No geral, a nível da modulação de enzimas envolvidas na neoglucogénese o lactato parece ser o principal substrato.
Como referido anteriormente, a alanina também pode ser usada como substrato da neoglucogénese, através da conversão de alanina em piruvato, via transaminação. Observámos um aumento nos níveis de mRNA de transaminase de alanina (ALT), nas condições glucose, lactato e glutamina, o que sugere que a alanina também desempenha um papel importante como precursor da neoglucogénese.
A análise de NMR permitiu ainda verificar que ES2 são capazes a metabolizar (pelo menos parte) o butirato, favorecendo o ciclo celular e a migração.
Por sua vez, e de acordo com os resultados obtidos por NMR, a glutamina parece ser o substrato mais usado. A análise metabólica revelou que a glutamina foi metabolizada em intermediários do ciclo TCA 13C marcados, bem como intermediários 13C marcados para a síntese de macromoléculas, o que sugere que a glutamina é metabolizada pela glutaminólise em vez de ser utilizada como substrato para a neoglucogénese. Os resultados obtidos tambem confirmam que a glutaminólise favorece a migração celular e a progressão do ciclo celular.
O perfil metabólico de ES2 revelou ainda a presença intracelular de GSH 13C marcado nos resíduos de glicina e de glutamato, bem como glicina 13C marcada e glutamato13C livres.
Observámos que a suplementação de cisteína conduziu a um aumento dos níveis de GSH, que se encontra associado à proliferação e ciclo celular. Detetámos ainda que na presença de cisteína, ocorre um aumento da síntese GSH, que especulativamente estará associado ao decréscimo dos níveis de metionina no interior das células. Assim, o modelo in vitro de OCCC revelou que a glutaminólise parece ser relevante, não só ao nível da produção de energia e de manter o potencial redox favorável, mas também está associada à síntese de GSH, sendo por sua vez, a síntese de GSH favorecida pela suplementação de cisteína.
Resumindo, o metabolismo de aminoácidos revelou-se crucial na tumorigénese de OCCC, bem como na resistência a drogas anti tumorais
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Get PDFWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
Novel mechanisms in angiogenesis: oxidative stress as a promoter of monocyte-to-endothelial cell differentiation and endothelial cell activation
Get PDFRESUMO: A ocorrência de neoplasias malignas é considerada um dos principais problemas de
saúde pública ao nível mundial, sendo a segunda causa de morte em países desenvolvidos. Nos últimos 10 anos, os avanços na terapêutica utilizada no tratamento do cancro veio aumentar a taxa de sobrevivência dos doentes oncológicos. Infelizmente, a doença metastática é ainda a principal responsável pela mortalidade e morbilidade associadas à doença.
Em 2000, Hanahan e Weinberg publicaram a sistematização das principais características da transformação maligna em seis categorias: autossuficiência para a produção de sinais ativadores da proliferação celular, insensibilidade para fatores inibidores da proliferação, capacidade replicativa ilimitada, capacidade de estimulação da angiogénese, capacidade de bloquear mecanismos desencadeadores de processos
de morte celular e capacidade de invasão dos tecidos e de metastização noutros órgãos.
Uma década mais tarde, surgiram duas novas categorias que vieram a revelar-se essenciais para a progressão tumoral, a reprogramação metabólica das células tumorais e a capacidade de evasão à ação do sistema imunitário. Durante a progressão tumoral, a formação de novos vasos sanguíneos é essencial para a oxigenação e suplementação de nutrientes às células tumorais, que consequentemente impulsiona a
sobrevivência das células malignas e o crescimento tumoral, bem como o processo de metastização. Estudos na área da angiogénese tumoral demonstraram que contrariamente ao que acontece com os vasos sanguíneos normais, os vasos tumorais são frágeis e permeáveis, o que por sua vez favorece a extravasão de células tumorais para a corrente sanguínea e posteriormente a metastização, além de comprometer a
entrega dos agentes quimioterápicos. Nos últimos anos, o desenvolvimento de estratégias terapêuticas anti-angiogénicas tem vindo a revelar uma baixa eficácia no tratamento de doentes oncológicos, sugerindo que os mecanismos subjacentes à angiogénese tumoral ainda não são totalmente conhecidos. Para além disso, os novos estudos indicam que estratégias que normalizam a vasculatura tumoral, em vez de a destruir, facilitam a chegada dos fármacos ao tumor, aumentando assim a sua eficácia.
É de salientar ainda que a contribuição de células progenitoras endoteliais (EPCs) para o sucesso da angiogénese tumoral tem sido desvalorizada, em parte devido à inexistência de marcadores específicos que leva à má caracterização dessas células, o que impede e identificação de subtipos celulares que atuam como EPCs. Durante a tumorigénese, a remodelação metabólica das células tumorais promove a geração de um microambiente pró-oxidante que atua como um estímulo proangiogénico responsável pela ativação das células endoteliais (ECs), que se traduz na passagem das ECs de um estado de quiescência para uma fase proliferativa. O microambiente tumoral pró-oxidante também afeta mecanismos que atuam nas células
malignas, tais como a ferroptose que tem como mecanismo subjacente a formação de peróxidos lipídicos devido à acumulação de espécies-reativas de oxigénio (ROS).
Embora este processo tenha sido inicialmente descrito como um mecanismo de morte celular dependente de ferro, atualmente já é assumido também como responsável pela regulação de processos biológicos e fisiopatológicos. Ao nível molecular a ferroptose pode ser ativada pela angiopoietina 4 (ANGPTL4), uma molécula a jusante da via TAZANGPTL4-NOX2. Por sua vez, a ativação desta via induz ferroptose através da geração de radicais superóxidos. Além da sua relevância na promoção da ferroptose, a ANGPTL4 também é um conhecido estimulador da angiogénese, o que sugere uma conexão entre o a ferroptose e a angiogénese.
Nos últimos anos, o b-bloqueador não seletivo Propranolol que é frequentemente prescrito para o tratamento de doenças cardiovasculares, hipertensão e enxaquecas, foi adaptado para o tratamento de tumores vasculares, como hemangiomas e cavernomas. Ao nível molecular sabe-se que o Propranolol tem a capacidade de interferir com a angiogénese através da diminuição dos níveis do fator de crescimento
vascular (VEGF) e do fator de crescimento de fibroblasto (FGF). Recentemente, o Propranolol foi descrito como inibidor da ANGPTL4 em células de hemangioma e como tendo a capacidade inibitória da ferroptose. Porém, atualmente ainda é desconhecido o mecanismo exato pelo qual o Propranolol atua nas ECs e afeta a angiogénese. Alguns estudos retrospetivos em doentes com carcinoma da mama demonstram que a
administração de Propranolol para outros fins terapêuticos correlacionam-se com um melhor prognóstico da doença oncológica. Os efeitos anti-angiogénicos do Propranolol em tumores vasculares, aliado aos estudos retrospetivos em doentes oncológicos, levam-nos a acreditar que o benefício da aplicação do Propranolol no tratamento do cancro poderá estar relacionado com a sua interferência com a angiogénese.
Os avanços ao nível dos tratamentos na área da oncologia têm vindo a aumentar a sobrevida dos doentes, porém, o uso destas terapêuticas está associado a toxicidade aguda e crónica. As novas evidências demonstram que a utilização de terapêuticas dirigidas às células tumorais poderão aumentar a especificidade dos tratamentos, diminuindo a toxicidade em células normais. Com os avanços científicos, o desenvolvimento de estratégias focadas em promover simultaneamente a morte celular de células tumorais e a normalização da vasculatura permitirá um aumento da eficácia do tratamento e uma diminuição dos efeitos adversos.
Na presente tese, o principal objetivo é investigar se os monócitos podem atuar como EPCs e se o stress oxidativo promove a ativação das ECs através de um mecanismo semelhante à ferroptose, que poderá ser revertido pela ação anti-angiogénica do Propranolol. Assim, para avaliar a capacidade dos monócitos em diferenciar em ECs utilizámos monócitos isolados a partir de sangue periférico de dadores de sangue
saudáveis e para e o estudo do mecanismo subjacente à ação do Propranolol e da ferroptose utilizámos ECs isoladas da veia do cordão umbilical humano (HUVECs) que foram expostas a Erastina, um ativador da ferroptose, na ausência e na presença de Propranolol.
No 1º capítulo de resultados experimentais desta tese foi demonstrado, em vários contextos biológicos, que os monócitos expostos a um estímulo pro-angiogénico diferenciam em ECs e incorporam os vasos sanguíneos. A angiogénese tumoral foi um dos fenómenos explorados que provou a capacidade de incorporação dos monócitos nos vasos e comprovou-se também que as ROS é um estímulo que promove a diferenciação de monócitos em ECs.
No 2º capítulo de resultados foi verificado que o Propranolol inibe as propriedades angiogénicas das ECs, como a proliferação, migração e capacidade in vitro e ex vivo de formar estruturas que mimetizam vasos sanguíneos in vivo. Numa criança com cavernomas cerebrais, também é responsável pela diminuição dos níveis de células do sangue que apresentam em simultâneo marcadores de monócitos e de ECs (CD14+
/CD31+) e os níveis de VEGF no soro de sangue periférico. Estes resultados sugerem que o Propranolol inibe a ativação de ECs e a mobilização de célulasCD14+/CD31+ que promovem a expansão dos cavernomas cerebrais. No 3º capítulo foi demonstrado que para além do efeito conhecido das ROS na promoção da angiogénese, a ativação não letal da ferroptose pela geração de peróxidos lipídicos, induzidos pela exposição à Erastina, também contribui para a ativação de ECs, com promoção da proliferação, da migração e da formação de estruturas semelhantes a vasos. Durante este processo existe um aumento das ROS, depleção do glutatião (GSH), inibição da importação de cist(e)ína e a acumulação de peróxidos lipídicos, que
contribuem para a ferroptose. Além disso, a exposição de ECs a Erastina promove um aumento de lacunas nas junções aderentes da caderina endotelial vascular (VE-Cad) e a adesão de células cancerígenas ao endotélio pelo aumento da expressão de selectinas (ICAM e VCAM), favorecendo também a migração transendotelial de células cancerígenas. A ativação da ferroptose em ECs mimetiza as características dos vasos tumorais, indicando que este mecanismo também pode promover a angiogénese tumoral. Ainda neste contexto, observou-se que as propriedades antioxidantes e antiangiogénicas do Propranolol mediadas pela produção de sulfureto de hidrogénio (H2S) revertem o efeito do mecanismo semelhante à ferroptose na ativação de ECs, reforçando a sua utilidade como fármaco anti-angiogénico. Por um lado, foi provado que o Propranolol tem a capacidade de inibir a ativação de ECs e a formação de estruturas que mimetizam vasos, características estas potenciadas pelo mecanismo semelhante à ferroptose. Por outro lado, o Propranolol induz a normalização das estruturas vasculares já formadas, eventualmente favorecendo uma maior eficiência na distribuição de agentes quimioterápicos.
No 4º capítulo de resultados, foi explorada uma estratégia terapêutica utilizando as propriedades antioxidantes do Propranolol seletivas para ECs juntamente com a utilização de nanopartículas dendriméricas que encapsuladas com seleno-crisina (SeChry@PUREG4) com propriedades oxidantes. Esta estratégia promoveu a geração de stress oxidativo e consequente morte das células cancerígenas, enquanto que nas ECs o efeito protetor do Propranolol reverteu a geração de ROS e a permeabilidade das estruturas endoteliais pela diminuição de lacunas nas junções aderentes de VE-cad.
De um modo geral este projeto permitiu expandir o conhecimento dos mecanismos envolvidos no controlo da angiogénese tumoral e desvendou a contribuição dos monócitos como EPCs, bem como a sua contribuição para formação da vasculatura tumoral. Além disso, foi reforçada a utilização do Propranolol como um fármaco antiangiogénico e a sua combinação com SeChry@PUREG4 no contexto de uma nova
estratégia terapêutica duplamente dirigida às células malignas e às ECs.ABSTRACT: Cancer is one of the most burden diseases worldwide and every year millions of
people around the world are diagnosed and eventually die from it. In the past 10 years,
an increment in the efficacy of cancer treatment reduced the overall mortality from
cancer. However, the metastatic disease and resistance to treatments are still largely
responsible for cancer patients mortality and morbidity. Advances in cancer research
have shed a light on the biology of cancer, pointing out that it cannot be studied only
from a cancer cell point of view but the involvement of other non-cancerous cells during
tumorigenesis should also be considered. For example, the contribution of endothelial
cells (ECs) underlying tumor angiogenesis has revealed to be pivotal for cancer cell
survival, tumor growth and metastatic spread.
The formation of tumor neovessels, supporting the delivery of oxygen and nutrients
to the tumor is prompted by the generation of a pro-angiogenic and a pro-oxidant tumor
microenvironment (TME). However, contrarily to normal vessels, the tumor vasculature
is composed by a fragile and permeable vascular network, that enables cancer cell
intravasation, tumor metastasis and compromises the delivery of chemotherapeutic
agents and consequently their efficacy. For the past years, the development of strategies
using anti-angiogenic drugs has tried to hinder tumor growth by disrupting the blood
supply to tumors. However, recent evidence shows that instead of destroying tumor
neovessels, the restoration of its normalization would increase the penetration of
therapeutic agents to the tumor, improving their efficacy. Those evidence allied to the
fact that the clinical results of anti-angiogenic agents have been disappointing, indicates
that the mechanisms underlying tumor angiogenesis remain to be fully understood. For
instance, the contribution of endothelial progenitor cells (EPCs) to tumor angiogenesis
may be undervalued in part because, so far, the absence of specific markers to
characterize EPCs may lead to the underestimated capacity of other cell subtypes in
acting as EPCs.
As mentioned above, the pro-oxidant TME is known as an active player in the
activation of the angiogenic switch. Furthermore, the role of reactive oxygen species
(ROS)-dependent mechanisms, such as ferroptosis, recently described as a promoter of
cellular phenomena beyond cell death; on the regulation of angiogenesis has not been
explored so far.
Propranolol, a b-blocker, has shown efficacy in the treatment of vascular tumors, as
hemangiomas and cavernomas although, the precise mechanism(s) by which it
interferes with angiogenesis remains to be clarified. Recently, Propranolol has been pointed out has having anti-ferroptotic properties and its use correlates with better
prognosis of cancer patients and fewer metastasis.
The present thesis proposed to clarify that monocytes can act as EPCs and that a
ferroptosis-like mechanism sustains the EC activation and further angiogenic switch,
being possibly reverted by the anti-angiogenic effect of Propranolol.
We disclosed that monocytes are EPCs that upon a pro-angiogenic stimuli,
differentiate into ECs and incorporate blood vessels. In a cancer scenario, monocytes
contribute to cancer progression, in part by promoting the formation of the tumor
neovasculature. As mentioned, and since the generation of a pro-oxidant TME favors
angiogenesis, herein we observed that ROS push monocytes to differentiate into ECs,
which in turn favor tumor neovasculature formation. The potential of translation of these
data into the clinical context can be supported by the effect of Propranolol administration
in a child with cerebral cavernous malformation (CCM). In fact, Propranolol
administration decreased the levels of circulating cells expressing monocytic and ECs
markers (CD14+
/CD31+
), and VEGF levels in the peripheral blood, indicating that
Propranolol impairs the recruitment of CD14+
/CD31+ monocytes to the vascular lesion.
In addition to the already described relevance of ROS in the promotion of
angiogenesis, we describe that ROS-induced lipid peroxides generation induced by
Erastin, at a non-lethal level, promotes ECs proliferation and migration and accounts for
vessel-like structures formation. The stimulation of these ECs features where
accompanied by ferroptosis hallmarks, which includes increased ROS generation,
glutathione (GSH) depletion, abrogation of cyst(e)ine import and lipid peroxides
accumulation. These alterations were accompanied by the generation of a leakier ECs
monolayer, presenting increased intercellular junctional gaps in VE-Cadherin (VE-Cad)
adherens junctions that facilitates the transendothelial cancer cells migration. The
increased levels of selectins (ICAM and VCAM) were also observed, promoting cancer
cells adhesion to ECs. The antioxidant and anti-ferroptotic Propranolol properties,
mediated by the generation of hydrogen sulfide (H2S), reverted the Erastin-induced ECs
hyperactivation. Interestingly, since we observed that the antioxidant properties of
Propranolol mediated by H2S generation are EC-specific, we unraveled a putative antitumor and anti-angiogenic strategy using the pro-oxidant dendrimeric nanoparticles
loaded with selenium chrysin (SeChry@PUREG4) in combination with Propranolol. This
strategy allowed the increase in oxidative stress induced-cancer cells death, potentiated
by the action of Propranolol, while its protective effect in ECs avoided the generation of
oxidative stress, which in turn impairs the generation of a leakier vascular structure and
cancer cells extravasation. Together, our results indicate that monocytes are EPCs that contribute to tumor
angiogenesis and that a ferroptosis-like mechanism promotes the hyperactivation of ECs
and the angiogenic switch with leakier vessel-like structures, which recapitulates the
formation of the unstable tumor neovasculature that favors cancer cell’s dissemination
and metastasis. Moreover, a new therapeutic strategy was proposed, joining the antiangiogenic and anti-tumor effects of Propranolol and the pro-oxidant effect of
SeChry@PUREG4, tackling cancer cells and stabilizing tumor neovessels, in order to
impair metastasis and improve drug delivery
koamabayili/VECTRON-author-checklist: VECTRON author checklist
No full textWe have done our best to complete the author checklist relating to the use of animals in the hut study. Note that the objective for the hut study was to evaluate the IRS treatment applications for residual efficacy against Anopheles mosquitoes, including the local An. coluzzii mosquito population. Cows were only used to attract mosquitoes into the huts and no tests were carried out directly on the cows. The author checklist is intended for use with studies where experiments are carried out on animals, which is why we have had such difficulty in completing this for the hut study, as many of the questions do not relate to how the cows were used
Author-wise bibliometric analysis based on entropy.
No full textAuthor-wise bibliometric analysis based on entropy.</p
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