Metabolism in oral squamous cell carcinoma : role in the prognosis and effects in the mitochondria

O câncer de boca é considerado um problema de saúde pública em diversos países, sendo o carcinoma espinocelular (CEC) a forma mais comum. Apesar dos avanços nos conhecimentos sobre os processo moleculares, a taxa de sobrevida está em torno de 50% em cinco anos. Entre os mecanismos moleculares que estão alterados no câncer, as mudanças no metabolismo energético têm sido analisadas quanto ao seu efeito no crescimento e invasão tumoral. Em geral, os tumores possuem uma alta dependência de glicose para a produção de energia, sendo observado um aumento de transportadores GLUT na membrana citoplasmática. Adicionalmente, células cancerígenas reprogramam rotas metabólicas, o que ocasiona alterações moleculares e morfológicas nas células, alteraçoes no número de mitocôndrias e suas interconexões e ainda o conteúdo mitocondrial. O objetivo desta dissertação foi avaliar se componentes do metabolismo energético podem ser relacionada com o prognóstico de pacientes com carcinoma espinocelular bucal e observar potenciais alterações mitocondriais neste tipo de tumor. Para isso, desenvolvemos uma revisão sistemática de literatura com buscas nas bases de dados Pubmed, Scopus e Web ISI, associando os termos relacionados ao câncer de boca, metabolismo e prognóstico. De um total de 721 trabalhos, 21 artigos foram selecionados após leitura de título e resumo. O manuscrito foi categorizado em 2 subtópicos principais: (1) via glicolítica; (2) diagnóstico. A maioria dos componentes do metabolismo energético do tumor relacionados nesta revisão foram preditores de sobrevivência importantes em casos de pacientes com CEC oral . Após, buscamos verificar experimentalmente as alterações na morfologia mitocondrial em linhagens de carcinoma espinocelular oral. As linhagens celulares utilizadas foram SCC9, SSC25 e HACAT, as quais foram processadas e submetidas a microscopia eletrônica de transmissão. As características morfométricas das mitocôndrias foram analisadas no Software Image J. Nossos resultados preliminares sugerem um aumento de mitocôndrias em linhagens tumorais o que pode estar relacionado ao aumento do processo de fissão, e a degradação nas cristas mitocondriais. Concluímos que os tumores orais possuem profundas alterações metabólicas as quais podem envolver mudanças na morfologia mitocondrial, sendo que os marcadores metabólicos podem ser utilizados para determinar o prognóstico de pacientes com CEC.Oral cancer is considered a public health problem in several countries, and the oral squamous cell carcinoma (OSCC) is the most common form. Despite advances in knowledge about the molecular processes involved in disease progression, the survival rate is around 50% in five years. Among the molecular mechanisms that are altered in cancer, changes in energetic metabolism have been analyzed for their effect on tumor growth and invasion. In general, tumors have a high glucose dependency for energy production, with an increase in glucose transporters (GLUT) in the cytoplasmic membrane. Additionally, cancer cells reprogram metabolic pathways, which results in molecular and morphological changes in cells, such as changes in the number of mitochondria and their interconnections, and mitochondrial content. The aim of this dissertation was to evaluate if components of energy metabolism could be related to the prognosis of patients with OSCC and to observe potential mitochondrial alterations in this type of tumor. We developed a systematic review with searches in Pubmed, Scopus and ISI Web databases, associating terms related to cancer, metabolism and prognosis. From a total of 721 papers, 21 articles were selected after reading the title and abstract. The manuscript was categorized into 2 main subtopics: (1) glycolytic pathway; (2) diagnosis. Most of the components of energetic metabolism of the tumor related in this review were important predictors of survival in patients with OSCC. Afterwards, we verified changes in mitochondrial morphology in OSCC. The cell lines used were SCC9, SSC25 and HACAT, which were processed and submitted to transmission electron microscopy. The morphometric characteristics of the mitochondria were analyzed with the Image J Software. Our preliminary results suggest an increase of mitochondria number in tumoral lineages which may be related to the increase of the fission process and the degradation in mitochondrial ridges. We conclude that oral tumors have profound metabolic alterations which may involve changes in mitochondrial morphology, and metabolic markers can be used to determine the prognosis of patients with OSCC