Is there a Role for Sweet Taste Receptors in the Warburg Effect, Angiogenesis and Cell Survival in Glioblastoma?

Glioblastoma (GBM) is a type of primary brain tumour of astrocytic origin with very poor prognosis. Most patients with GBM have an average life expectancy of 14 to 15 months after diagnosis. Due to GBM’s high complexity, heterogeneous biology and high level of chemoresistance, different approaches to therapy need to be traced. Recently, it has been discovered that Sweet Taste Receptors (STRs), usually known as receptors that sense glucose and other sweet molecules allowing sweet taste perception to be triggered in the mouth, can be found in a variety of other organs and tissues. Not only has the STR been found along the entire GastroIntestinal tract, as it has also been located in the nasal epithelium, sperm, testes and some Central Nervous System areas such as the hypothalamus, brainstem and in the choroid plexus. Other findings suggest that STRs may play an important role in neuronal and astrocyte glucose sensing, which is an essential function for their metabolism. It was hypothesized that STRs were present in GBM cells and would play an important role in their metabolic homeostasis and ultimate survival and proliferation. To test the expression of STRs on GBM cell lines, conventional RT-PCR was done in U-87MG, SNB19 and U-373MG and normal human astrocytes (HA) cells and indicated the presence of transcripts of both subunits T1R2 and T1R3, on GBM cell lines, but not in HA, as only T1R2 was sequenced. Furthermore, using Western Blot and Immunocytochemistry, we have detected protein expression of STR subunits, as well as having confirmed the prominent appearance of GLUT1 in these cells. The role of STRs on cell survival and proliferation was tested by inhibiting them with lactisole in cell viability and migration assays. Results of the mentioned assays lead to the conclusion that not only are STRs present in GBM cell lines, but they certainly have a positive effect in maintaining cell survival and proliferation in the SNB19 cell line, while in U-373MG their role does not seem to be as significant. Further tests need to be done on STR impact on GBM cells Warburg effect through the measurement of lactate release with activation or inhibition of the receptor, as well as on hypoxia induced angiogenesis, when in conditions of oxygen deprivation.Glioblastoma Multiforme (GBM) é um tipo de tumor cerebral primário de origem astrocitária de grande agressividade e com mau prognóstico, pois doentes possuem uma esperança média de vida de 14 a 15 meses após o diagnóstico. Devido à sua alta complexidade, heterogeneidade e grande capacidade de quimioresistência, a procura de uma melhor compreensão dos mecanismos presentes nas células de GBM que permitem a progressão do tumor torna-se um assunto de elevada importância. GBM, como a maioria das células tumorais, possui um metabolismo alterado, tendo dominância a glicólise, mesmo em situações de concentrações elevadas de oxigénio. A esta reprogramação chama-se o Efeito de Warburg. Recetores de Sabor Doce (STR), heterodímeros com as subunidades T1R2 e T1R3, são recetores comummente associados à cavidade oral, com a função de reconhecer moléculas doces e despoletar a percepção do sabor doce. No entanto, na última década,têm sido encontrados em diversos órgãos e tecidos. Não só estão presentes ao longo de todo o tracto gastrointestinal, como o epitélio nasal, testículos, espermatozóides, e em locais do SNC como o hipotálamo e tronco cerebral. Há indícios ainda de que os STR têm um papel importante como sensores de glucose em astrócitos e neurónios, aspeto essencial para o seu metabolismo. Assim, levantou-se a hipótese de que as células de GBM não só possuem estes receptores, como também dependem destes para a manutenção da homeostase do seu metabolismo, contribuindo para a sua sobrevivência, ao serem capazes de detectar glucose. Realizou-se RT-PCR para analisar a presença de transcritos das subunidades T1R2 e T1R3 nas linhas celulares GBM U87MG, SNB19 e U-373MG, assim como em astrócitos humanos normais (HA). Além disso, foi também analisada a expressão proteica, por Imunocitoquímica e Western Blot, das subunidades do STR e de GLUT1, um importante transportador de glucose em GBM, nas mesmas linhas celulares. Testes de Viabilidade Celular, realizados com múltiplas concentrações de glucose, com e sem inibição do receptor com lactisole, revelaram um notável efeito negativo da sobrevivência das células de SNB19 aquando da inibição do recetor. Realizaram-se ensaios de migração para verificar o efeito das mesmas condições dos ensaios de viabilidade na proliferação e migração celular. Observou-se um efeito negativo da inibição do recetor em SNB19, visto que a migração não era tão eficaz com exposição a lactisole. Os resultados poderão indicar importância dos recetores presentes em GBM no funcionamento normal do seu metabolismo, embora fosse necessária investigação mais aprofundada acerca de outros aspetos em que STRs possam ter efeito no metabolismo de células de GBM, como o efeito de Warburg, através da avaliação celular do lactato, mas também avaliação do efeito dos STRs na angiogénese induzida por hipóxia