RESUMO
Mammary cancer is a frequent disease in female dogs, where a high proportion of cases correspond to malignant tumors that may exhibit drug resistance. Within the mammary tumor microenvironment, there is a cell subpopulation called cancer stem cells (CSCs), which are capable of forming spheres in vitro and resisting anti-tumor treatments, partly explaining the recurrence of some tumors. Previously, it has been described that spheres derived from canine mammary carcinoma cells CF41.Mg and REM 134 exhibit stemness characteristics. Melatonin has shown anti-tumor effects on mammary tumor cells; however, its effects have been poorly evaluated in canine mammary CSCs. This study aimed to analyze the effect of melatonin on the chemoresistance exhibited by stem-like neoplastic cells derived from canine mammary carcinoma to cytotoxic drugs such as doxorubicin and mitoxantrone. CF41.Mg and REM 134 cells were cultured in high-glucose DMEM supplemented with fetal bovine serum and L-glutamine. The spheres were cultured in ultra-low attachment plates in DMEM/F12 medium without fetal bovine serum and with different growth factors. The CD44+/CD24-/low phenotype was analyzed by flow cytometry. The viability of sphere-derived cells (MTS reduction) was studied in the presence of melatonin (0.1 or 1 mM), doxorubicin, mitoxantrone, and luzindole. In addition, the gene (RT-qPCR) of the multidrug resistance bombs MDR1 and ABCG2 were analyzed in the presence of melatonin. Both cell types expressed the MT1 gene, which encodes the melatonin receptor MT1. Melatonin 1 mM does not modify the CD44+/CD24-/low phenotype; however, the hormone reduced viability (p < 0.0001) only in CF41.Mg spheres, without inducing an additive effect when co-incubated with cytotoxic drugs. These effects were independent of the binding of the hormone to its receptor MT1, since, by pharmacologically inhibiting them, the effect of melatonin was not blocked. In CF41.Mg spheres, the relative gene expression of ABCG2 and MDR1 was decreased in response to the hormone (p < 0.001). These results indicate that melatonin negatively modulates the cell survival of spheres derived from CF41.Mg cells, in a way that is independent of its MT1 receptor. These effects did not counteract the resistance to doxorubicin and mitoxantrone, even though the hormone negatively regulates the gene expression of MDR1 and ABCG2.
RESUMO
El cáncer mamario es una enfermedad de frecuente presentación en perras. Dentro de la masa tumoral, hay una subpoblación de células neoplásicas con características de troncalidad (CSCs), que forman estructuras esferoides que crecen libres de anclaje (esferas), y resisten quimioterapia, explicando en parte la recurrencia de algunos cánceres. Melatonina ha mostrado efectos antitumorales sobre células tumorales mamarias; sin embargo, sus efectos han sido poco estudiados en CSCs mamarias caninas. Células CF41.Mg y REM 134 se cultivaron bajo condiciones standard. Esferas derivadas de estas células se cultivaron en placas de ultra baja adherencia, en ausencia de suero fetal bovino y conteniendo diferentes factores de crecimiento. Esferas de ambas líneas celulares mostraron quimioresistencia. Melatonina indujo un efecto antiproliferativo solo en CSC-CF41.Mg, siendo este efecto de mayor magnitud que en células parentales no troncales, sin embargo, no indujo un efecto aditivo con doxorrubicina y mitoxantrona. La invasión celular se redujo en respuesta a concentraciones no citotóxicas de la hormona. Además, resultados preliminares muestran que melatonina no modula la expresión génica de MDR1, molécula clave en el fenómeno de resistencia a drogas. Estos resultados indican que melatonina modula la actividad proliferativa e invasiva de CSCs, efecto que es dependiente del tipo celular.(AU)
O câncer de mama é uma doença comum em cadelas. Dentro da massa tumoral existe uma subpopulação de células neoplásicas com características de tronco (CSCs), que formam estruturas esferóides que crescem livres de ancoragem (esferas) e resistem à quimioterapia, explicando em parte a recorrência de alguns cânceres. A melatonina mostrou efeitos antitumorais em células tumorais mamárias; entretanto, seus efeitos têm sido pouco estudados em CSCs mamárias caninas. As células CF41.Mg e REM 134 foram cultivadas sob condições padrão. Esferas derivadas dessas células foram cultivadas em placas de ultra baixa aderência, na ausência de soro fetal bovino e contendo diferentes fatores de crescimento. As pérolas de ambas as linhas celulares mostraram quimiorresistência. A melatonina induziu um efeito antiproliferativo apenas em CSC-CF41.Mg, sendo este efeito maior do que em células não-tronco parentais, no entanto, não induziu efeito aditivo com doxorrubicina e mitoxantrona. A invasão celular foi reduzida em resposta às concentrações não citotóxicas do hormônio. Além disso, resultados preliminares mostram que a melatonina não modula a expressão gênica de MDR1, uma molécula chave no fenômeno de resistência a drogas. Esses resultados indicam que a melatonina modula a atividade proliferativa e invasiva das CSCs, um efeito que é dependente do tipo celular.(AU)