Expression of Akt, NF-B and Cyclin D1 proteins in head and neck squamous cell carcinoma cell lines submitted to three-dimensional culture model and an in vitro invasion assay

O carcinoma epidermóide representa mais de 90% das neoplasias malignas de cabeça e pescoço, apresentando taxas elevadas de morbi-mortalidade, porém pouco se sabe sobre as vias de sinalização que estão envolvidas na progressão tumoral. Têm sido relatado na literatura, que alguns estímulos podem ativar a holoenzima PI3K que, por sua vez, desencadeia um processo que induz a fosforilação da proteína Akt (pAkt) que leva a ativação e a translocação do NF-B do citoplasma para o núcleo, onde ocorre a transcrição de genes envolvidos na proliferação e invasão celular. Assim, esse estudo analisou, através dos métodos de Imunofluorescência e Western Blot, a expressão das proteínas pAkt, NF-B e Ciclina D1 em três linhagens de células de carcinoma epidermóide de cabeça e pescoço (HN6, HN30 e HN31) submetidas a cultivo tridimensional e ensaio de invasão (gerando clones invasivos HN6.1, HN30.1 e HN31.1), ambos realizados com Matrigel®. O pAkt apresentou marcação citoplasmática e nuclear nas linhagens celulares HN6, HN30, HN6.1 e na HN30 submetida ao cultivo tridimensional, todavia, as linhagens celulares HN31, HN30.1, HN31.1 e HN6/HN31 cultivadas tridimensionalmente, apresentaram positividade predominantemente nuclear. No caso do NF-B, a localização foi marcadamente citoplasmática em todas as linhagens celulares cultivadas bi ou tridimensionalmente, porém, com exceção da HN31.1, o padrão de marcação foi citoplasmático e nuclear nos clones invasivos. Por fim, a Ciclina D1 exibiu imunopositividade apenas nuclear. A técnica de Western Blot mostrou diminuição nos níveis de expressão das proteínas analisadas quando as células foram cultivadas em Matrigel®, sendo, na maioria das vezes, essa redução estatisticamente significante, exceto no caso da linhagem celular HN6, que apresentou um aumento significativo de Ciclina D1. Os clones invasivos HN6.1 e HN30.1 exibiram elevação significativa dos níveis de expressão de pAkt e NF-B porém, a HN31.1 apresentou aumento de pAkt e discreta diminuição de NF-B, mas ambos os valores não estatisticamente significantes. Em relação à Ciclina D1, houve um aumento dos seus níveis em todas as linhagens invasivas, sendo que apenas na HN6.1 foi estatisticamente significante. Esses resultados mostraram que, nas linhagens celulares avaliadas, quando cultivadas em ambiente tridimensional, a significativa redução dos níveis de expressão de proteínas da via de sinalização PI3K ocorreu devido a uma possível fase adaptativa dessas células ao Matrigel® que seria seguida provavelmente por uma etapa de aumento do potencial proliferativo e posterior transdiferenciação de algumas células para ganho de fenótipo mais agressivo. Além disso, este estudo mostrou a participação da via de sinalização Akt/NF-B/Ciclina D1 no processo de invasão das células de carcinoma epidermóide de cabeça e pescoço (HN6.1 e HN30.1).Squamous cell carcinoma represents more than 90% of the head and neck malignant tumors, with high mortality rates. Nevertheless, the knowledge about signaling pathways involved in tumor progression remains unclear. The relationship between pAkt and NF-B is well established in carcinogenesis. It is known that the activation of PI3K can be induced by some factors what leads to Akt phosphorilation (pAkt). This further event starts an activation cascade that induces NF-B translocation from the cytoplasm into the nucleus where the transcription of genes enrolled in cellular proliferation and invasion will be done. Therefore, this study analyzed the status of pAkt, NF-B and Cyclin D1 proteins by Immunofluorescence and Western Blot methods in three head and neck squamous cell carcinoma cell lines (HN6, HN30 and HN31) submitted to three-dimensional culture model and an in vitro invasion assay (invasive clones HN6.1, HN30.1 e HN31.1), both with Matrigel®. pAkt expression was detected in cytoplasm and nucleus in HN6, HN30, HN6.1 and HN30 cultured with Matrigel®, however, HN31, HN30.1, HN31.1 cell lines and HN6/HN31 submitted to three-dimensional culture model showed nuclear expression. NF-B localization was strongly cytoplasmatic in all cell lines cultured with or without Matrigel®, but, regarding HN31.1, NF-B protein expression was nuclear and cytoplasmatic in the invasive clones. Cyclin D1 was nuclear in all cell lines analyzed. Western blot assays showed a decrease in pAkt, NF-B and Cyclin D1 expression levels in all cells lines in three-dimensional culture model, most of them statistically significant, but It was detected a considerable increase in Cyclin D1 expression in HN6 cultured in threedimensional model. Moreover, HN6.1 and HN30.1 showed a significant enhance in pAkt and NF-B levels but, HN31.1 demonstrated a raise in pAkt and a slight decline in NF-B, both were not statistically significant. Finally, an increase in Cyclin D1 expression levels was illustrated in all cell lines but, only HN6.1 showed a statistic signal. These results suggest that, in the cell lines studied, when cultured in threedimensional model, a noteworthy reduction in expression levels of PI3K signaling pathway proteins happened for the reason that a possibly adaptation phase of these cells to Matrigel® was occurring, in the first moment, but it would be probably followed by an increase proliferative potential stage and subsequent transdifferentiation of some cells that could show, consequently, a more aggressive phenotype. At last, this study revealed the participation of Akt/NF-B/Cyclin D1 signaling pathway in invasion process of head and neck squamous cell carcinoma (HN6.1 and HN30.1)