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Modulation of AMPK/ TET2/ 5-hmC axis in response to metabolic alterations as a novel pathway for obesity-related colorectal cancer development

Artigo de periódico
Modulation of AMPK/ TET2/ 5-hmC axis in response to metabolic alterations as a novel pathway for obesity-related colorectal cancer development
2023
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Ficha da publicação

Nome da publicação: Modulation of AMPK/ TET2/ 5-hmC axis in response to metabolic alterations as a novel pathway for obesity-related colorectal cancer development

Autores: Takashi Kon, Yu Sasaki, Yasuhiko Abe, Yusuke Onozato, Makoto Yagi, Naoko Mizumoto, Takayuki Sakai, Matsuki Umehara, Minami Ito, Shuhei Nakamura, Hiroki Goto, Yoshiyuki Ueno

Fonte: Scientific Reports

Publicado em: 2023

Tipo de arquivo: Artigo de periódico

Link para o original

Resumo

Obesity is a major risk factor for colorectal cancer (CRC). Sustained hyperglycemia destabilizes tumor suppressor ten-eleven translocation (TET) 2, which is a substrate of AMPK, thereby dysregulating 5-hydroxymethylcytosine (5-hmC). However, the role played by this novel pathway in the development of obesity-related CRC is unclear. In this study, we aimed to evaluate the expression levels of TET2 and 5-hmC in obesity-related CRC and the effects of TET2 expression on the proliferation of CRC cells. To this end, surgically resected CRC samples from seven obese patients (Ob-CRC) and seven non-obese patients (nOb-CRC) were analyzed, and expression levels of the TET family and 5-hmC were compared between the groups. A decrease was observed in TET2 mRNA levels and 5-hmC levels in Ob-CRC compared to that in nOb-CRC. Furthermore, we used CRC cell lines to investigate the relationship between insulin, proliferation, and TET expression and AMPK. In cell lines, glucose and insulin treatments suppressed the expression of TET2 and increased cell proliferation. Downregulation of TET2 using siRNA also induced cell proliferation. An AMPK activator inhibited insulin- or glucose-stimulated cell proliferation and restored TET2 expression. We propose the AMPK-TET2-5-hmC axis as a novel pathway and potential therapeutic target in obesity-related CRC development.

Introduction

Resumo traduzido por

A obesidade é um importante fator de risco para câncer colorretal (CCR). A hiperglicemia sustentada desestabiliza a translocação dez-onze do supressor tumoral (TET) 2, que é um substrato da AMPK, desregulando assim a 5-hidroximetilcitosina (5-hmC). No entanto, o papel desempenhado por esta nova via no desenvolvimento do CCR relacionado com a obesidade não é claro. Neste estudo, pretendemos avaliar os níveis de expressão de TET2 e 5-hmC no CCR relacionado à obesidade e os efeitos da expressão de TET2 na proliferação de células CRC. Para tanto, foram analisadas amostras de CCR ressecadas cirurgicamente de sete pacientes obesos (Ob-CRC) e sete pacientes não obesos (nOb-CRC), e os níveis de expressão da família TET e 5-hmC foram comparados entre os grupos. Foi observada uma diminuição nos níveis de mRNA de TET2 e nos níveis de 5-hmC no Ob-CRC em comparação com o nOb-CRC. Além disso, utilizamos linhagens celulares CRC para investigar a relação entre insulina, proliferação e expressão de TET e AMPK. Nas linhagens celulares, os tratamentos com glicose e insulina suprimiram a expressão de TET2 e aumentaram a proliferação celular. A regulação negativa de TET2 usando siRNA também induziu a proliferação celular. Um ativador de AMPK inibiu a proliferação celular estimulada por insulina ou glicose e restaurou a expressão de TET2. Propomos o eixo AMPK-TET2-5-hmC como uma nova via e potencial alvo terapêutico no desenvolvimento do CCR relacionado à obesidade.

Introdução