Lipidómica de células epiteliais mamárias ao longo da diferenciação

Mestrado em BioquímicaA glândula mamária desenvolve-se maioritariamente após o nascimento. O seu desenvolvimento é regulado por alterações hormonais que ocorrem em diferentes etapas da vida reprodutiva adulta como puberdade, gravidez, lactação e involução. A necessidade de renovação do tecido epitelial devido a contínua remodelação do tecido sugere a existência de células estaminais mamárias (MSCs), que podem suportar ciclos contínuos de proliferação e diferenciação e apoptose. As MSCs demonstraram várias semelhanças com os tipos de cancro da mama com pior prognóstico e têm sido alvo de vários estudos, uma vez que o estudo do seu programa de diferenciação pode contribuir para um melhor entendimento do desenvolvimento e progressão tumoral. Várias proteínas envolvidas no metabolismo e sinalização lipídica parecem estar altamente reguladas durante a diferenciação das MSCs em diferentes linhas celulares. As proteínas e os fosfolípidos (PLs) estão ambos presentes na membrana celular. PLs são um grupo bastante diverso de biomoléculas essenciais para a manutenção da integridade estrutural celular e sinalização celular. Alterações em lípidos particulares pode refletir alterações na atividade metabólica e/ou ambiente, o que afeta a sinalização celular. Assim, o objectivo deste trabalho foi utilizar uma abordagem lipidómica para analisar o perfil fosfolipídico de células epiteliais mamárias em diferentes estágios de diferenciação (MSC, pré-diferenciação e diferenciação funcional) para identificar espécies moleculares associadas a alterações no metabolismo dos PLs. Para atingir este objectivo foi usada uma abordagem lipidómica que combinou cromatografia de camada fina (TLC) e cromatografia líquida de alta resolução (HPLC) com espectrometria de massa (MS). Esta abordagem permitiu a identificação e quantificação de uma grande variedade de espécies de PLs. Os resultados obtidos neste trabalho demonstraram que a fosfatidiletanolamina (PE) apresenta um aumento em conteúdo relativo com a progressão para a diferenciação, enquanto que para as outras classes de PLs não se observaram alterações significativas quando comparados os três estágios de diferenciação. Além disso, apesar de as espécies moleculares observadas serem as mesmas para os 3 tipos de células, foram encontradas diferenças nas abundâncias relativas de algumas espécies moleculares de fosfatidilcolinas, PEs, fosfatidilinositois e fosfatidilgliceróis entre os estados de diferenciação. Esta análise pode contribuir para uma melhor compreensão do processo de diferenciação de células epiteliais mamárias e da sua susceptibilidade ao desenvolvimento de cancro da mama.The mammary gland develops mainly after birth. It’s development is regulated by hormonal changes that occur at different stages of the adult reproductive life such as puberty, pregnancy, lactation and involution. The need of renovation of the epithelial tissue due to continuous tissue remodeling, suggest the existence of mammary stem cells (MSCs), which can support continuous cycles of proliferation, differentiation, and apoptosis. MSCs show several similarities with breast cancer types with worse prognosis and have been a target of several studies, as study of their differentiation program may provide better understanding of tumor development and progression. Several proteins involved in lipid metabolism and lipid signaling seem to be highly regulated throughout differentiation of MSCs into different epithelial lineages. Proteins and phospholipids (PLs) are both present in the cellular membrane. PLs are very diverse group of biomolecules essential for the maintenance of cellular structure integrity and cellular signaling. Changes in particular lipids may reflect alterations in metabolic activity and/or environment, which affect cellular signaling. Thus, the aim of this work was to use a lipidomic approach to analyze the phospholipid profile of mammary epithelial cells in distinct differentiation stage (MSC, predifferentiation and functional differentiation) in order to identify molecular species associated to changes in PL metabolism. To achieve this goal we used a lipidomic approach that combined thin layer chromatography (TLC) and high performance liquid chromatography (HPLC) with mass spectrometry (MS). This approach allows the identification and quantification of a great variety of PL species. The results obtained in this work indicate that phosphatidylethanolamine (PE) show an increase in relative content with the progression to differentiation, while in the case of the other PL classes no significant changes were observed, when comparing the three types of cell. Besides, though the molecular species observed were the same for the 3 cell types, differences in the relative abundance of some molecular species of phosphatidylcholine, PE, phosphatidylinositol and phosphatidylglycerol, presented between differentiation states, were detected. This analysis can contribute to a better understanding of the process of differentiation of mammary epithelial cells and their susceptibility to the development of breast cancer