Análisis proteómico y bioinformático de los interactores de HO-1 en cáncer de próstata : identificación de MX1 y su asociación al estrés de retículo.

Institución otorgante:

Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Fecha:

2020-03-11

Tipo de documento: 

info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
 

Formato:

application/pdf

Idioma:

spa

Temas:

HEMO-OXIGENASA 1 - PROTEINA DE RESISTENCIA A MYXOVIRUS - ESTRES DE RETICULO ENDOPLASMICO - RESPUESTA A PROTEINAS MAL PLEGADAS - CANCER DE PROSTATA - HEME-OXIGENASE 1 - MYXOVIRUS RESISTANCE PROTEIN - ENDOPLASMIC RETICULUM STRESS - UNFOLDED PROTEIN RESPONSE - PROSTATE CANCER

Descripción:

El cáncer de próstata (PCa) es la segunda causa de muerte por cáncer en hombres en todo el mundo. El PCa localizado puede curarse en la mayoría de los casos, pero cuando la enfermedad escapa los confines de la glándula, las posibilidades de cura disminuyen drásticamente. La ablación de andrógenos es la forma más efectiva de detener la progresión del PCa; pero con el tiempo, el crecimiento del cáncer se reanuda en la mayoría de los casos, y la enfermedad se vuelve "resistente a la castración". El microambiente tumoral inflamatorio es un nicho fértil que libera especies reactivas de oxígeno (ROS), lo que acelera la transformación maligna. La hemo-oxigenasa 1 (HO-1), enzima limitante en la degradación del grupo hemo, representa un evento esencial en las respuestas celulares a las agresiones pro-oxidativas y pro-inflamatorias. Previamente trabajos de nuestro laboratorio documentaron que HO-1 tiene un fuerte efecto antitumoral in vivo e in vitro. En esta tesis, llevamos a cabo un estudio proteómico y bioinformático utilizando la técnica LC ESI-MS/MS para construir el interactoma de HO-1 en PCa, en un esfuerzo por identificar interactores moleculares de HO-1, que pudieran explicar las funciones biológicas de esta proteína en esta enfermedad, más allá de su rol canónico. Utilizando bases de datos públicas de perfiles de expresión de pacientes con PCa, se evaluó la importancia clínica de los interactores de HO-1. Las proteínas se agruparon en tres grupos de acuerdo con su perfil de expresión. En paralelo, llevamos a cabo un análisis de RNA-Seq para comparar los perfiles de expresión génica entre células de PCa con inducción farmacológica o genética de la expresión de HO-1 y sus respectivos controles, para evaluar la capacidad de HO-1 de regular la expresión a nivel transcripcional de las proteínas incluidas en estos grupos. Teniendo en cuenta toda la información obtenida de los diferentes análisis realizados, este trabajo de tesis se centró en el gen MX1 (proteína de resistencia al mixovirus), ya que los resultados mostraron que: 1) presentaba sobre-expresión significativa bajo inducción de HO-1; 2) el gen se encontraba significativamente sub-expresado en PCa versus próstata normal y 3) su pérdida se asoció con una disminución del tiempo de sobrevida libre de recaída de la enfermedad (P≤ 0.05). Cabe destacar que hubo una correlación positiva significativa entre la expresión de MX1 y HO-1 en pacientes con PCa. Además, se evaluaron las implicancias de la modulación de HO-1 sobre MX1 en células de PCa. Los análisis por RT-qPCR e inmunofluorescencia mostraron un aumento significativo de la expresión de MX1 bajo la inducción de HO-1. Considerando que HO-1 es inducible por condiciones inflamatorias y de estrés y que está anclada en el retículo endoplásmico (ER), analizamos los niveles de expresión de MX1 y HO-1 en respuesta al estrés de ER (ERS), utilizando tapsigargina. Los resultados mostraron un aumento significativo de los niveles de ARNm para ambos genes bajo ERS. La confirmación de ERS se comprobó mediante la inducción de los marcadores de este proceso: HSPA5, DDIT3 y XBP1. Por el contrario, el silenciamiento de MX1 revirtió estas alteraciones. Además, evaluamos el efecto de ERS sobre la apoptosis y la autofagia. Los resultados mostraron que, bajo ERS, la apoptosis y la autofagia aumentaron significativamente. Luego, un segundo análisis bioinformático demostró que el aumento en la expresión de MX1, reduce el riesgo de recaída bioquímica en pacientes con PCa sometida a prostatectomía radical. Al realizar un modelo multivariable en el que se incluyen MX1, HMOX1 y los genes que participan en la vía de ERS (HSPA5, DDIT3, XBP1, ATF4, ATF6, EIF2AK3 y ERN1), ningún gen por si solo pudo explicar la recaída bioquímica, lo que lleva a inferir una correlación estrecha entre estos genes; así, los genes ERS podrían responder a las alteraciones génicas de MX1, que, a su vez, puede ser modulado por HO-1. En resumen, los resultados de este trabajo de tesis identifican a MX1 como un interactor novel de HO-1 y un blanco modulado por HO-1, asociado con procesos ERS en el PCa. MX1 podría inclinar el equilibrio de ERS hacia eventos pro-muerte en la patología prostática maligna, lo que lo convierte en un blanco prometedor para el desarrollo de nuevas terapias.

Identificador:

https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6946_Ortiz