La proteína de unión al ARNm Tristetraprolina (TTP) actúa como supresora tumoral en la carcinogénesis de cabeza y cuello

Institución otorgante:

Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Fecha:

2023-05-29

Tipo de documento: 

info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
 

Formato:

application/pdf

Idioma:

spa

Descripción:

El carcinoma de células escamosas de cabeza y cuello (CCECC) se produce en la cavidad bucal, la orofaringe, laringe o hipofaringe. El CCECC se encuentra entre los cánceres con mayor prevalencia a nivel mundial, y se caracteriza por una alta morbi-mortalidad. El carcinoma de células escamosas bucal (CCEB) representa más del 90% de los casos de cáncer bucal. La estabilidad de los ARN mensajeros (ARNm) está controlada por proteínas que se unen a secuencias enriquecidas en adenina y uracilo (ARE) en sus regiones 3' no traducidas (3' UTR) denominadas colectivamente proteínas de unión a AU (AUBP). Una de estas proteínas es la Tristetraprolina (TTP), la cual promueve la degradación de ARNs mensajeros con AREs en su 3’ UTR. TTP acelera el decaimiento de sus transcriptos blancos, muchos de los cuales codifican para citoquinas proinflamatorias (TNFα, IL-6 e IL-10). Además la expresión de TTP ha sido reportada disminuida en varios tipos de cáncer, entre ellos cáncer de colon y mama. Particularmente, también se ha reportado una disminución en la expresión de TTP en CCECC así como cambios en su expresión en diversas líneas células de CCECC, afectando la expresión de citoquinas proinflamatorias y procesos como la invasividad. Por lo tanto, comprender el rol de TTP en la homeostasis de la mucosa bucal, así como si la disminución de su expresión o alteraciones de la misma podrían predisponer a la iniciación y/o progresión carcinogénica bucal, aportaría datos de interés en el entendimiento del desarrollo de estos cánceres. Al respecto, en nuestro laboratorio se había desarrollado previamente un modelo murino modificado genéticamente para estudiar los efectos de la ablación de TTP específicamente en la cavidad bucal. Esos ratones TTP knock out (TTP-KO) se obtienen cruzando una línea direccionadora (K14-CreERTAM) con otra floxeada para TTP (TTPflox/flox). La ablación de TTP se logra induciendo el sistema con tamoxifeno (TAM). Entonces describimos que esos animales desarrollaban displasias en las lenguas KO luego de 2 meses de ocurrida la ablación. Por lo tanto, la hipótesis de trabajo de esta tesis fue la siguiente: la expresión de TTP protege a los queratinocitos orales de la iniciación y progresión tumoral evitando la activación de vías de señalización ligadas a la carcinogénesis y la respuesta inflamatoria.Se estudió el efecto de la ablación de TTP desde 1 hasta 8 meses post inducción del sistema transgénico. Los animales fueron saludables durante los 8 meses de seguimiento. Pero el análisis morfológico de esas lenguas reveló alteraciones histológicas como hiperplasias y acantosis luego de 1 mes de inducción del sistema. A los 2 meses se desarrollaban displasias leves, llegando a ser displasias moderadas a partir de los 4 meses y permaneciendo igual hasta los 8 meses. Además, a partir de los 2 meses se observaron infiltrados de células inmunes en el tejido conectivo subyacente a las lesiones. Esos infiltrados se componían de mastocitos y células supresoras mieloides derivadas de médula ósea (CD11b y Gr-1 positivas). Al cuantificarlas se encontró un aumento significativo de mastocitos en las lenguas TTP-KO entre los 2 y 3 meses post inducción, el cual se sostuvo hasta los 8 meses de seguimiento. Respecto a las células monocíticas, se encontró un aumento significativo de células CD11b positivas presentes en los infiltrados. Al evaluar los niveles de expresión de TNFα e IL-6, conocidos blancos de TTP, no se encontraron cambios estadísticamente significativos en su expresión respecto de las lenguas controles. En el caso de la expresión de TNFα, es de destacar que un análisis detallado de los casos reveló una dispersión en la expresión de TNFα tanto en el grupo control como en los animales TTP-KO. En relación a ello, una de las vías de señalización celular desreguladas en CCECC e implicada en la respuesta inflamatoria es la del NF-B. Por lo tanto, evaluamos el estado de activación de esta vía, encontrando aumentada significativamente la expresión de p65 y una disminución significativa de IBα, lo cual nos permite inferir una activación de la misma. En función de estos resultados, y dado que esa vía de señal es regulada positivamente por TNFα, decidimos evaluar si interferir con la actividad de TNFα en los animales TTP-KO podía ser suficiente para rescatar el fenotipo descripto. Para ello utilizamos etanercept, un receptor de TNFα soluble que inhibe los efectos del TNFα endógeno. Luego de 2 meses de tratamiento no se observaron diferencias morfológicas entre las lenguas control y KO, pero al cuantificar los mastocitos infiltrantes se encontró una disminución estadísticamente significativa de los mismos respecto de los animales sin tratar. Estos resultados indicarían que la actividad de TNFα jugaría un rol de relevancia en el reclutamiento de mastocitos en la lengua TTP-KO, sin afectar directamente los cambios epiteliales que serían desencadenados por la ausencia de función de TTP en los queratinocitos orales con NF-B activado. Con el siguiente objetivo de saber si TTP contribuye a la progresión tumoral estudiamos los efectos de su ablación junto al gen supresor de tumor p53, sin encontrar evidencias morfológicas de cooperación entre la ausencia de función de TTP y la de p53. Por el contrario, al evaluar el posible efecto cooperativo de K-Ras activado junto a la ablación de TTP se evidenció progresión y transformación maligna del epitelio de la lengua. Se generaron animales TTP-het/K-Ras y TTP-KO/K-Ras (grupos experimentales). Ambos grupos experimentales desarrollaron un fenotipo bucal y su sobrevida global se encontró disminuida significativamente respecto de los grupos control. Todos los animales experimentales desarrollaron lesiones premalignas en la lengua (hiperplasias verrugosas proliferativas y displasias). Un menor porcentaje de animales desarrollaron CCE, variante verrugosa. En base a estos resultados, nos preguntamos si las lesiones premalignas y CCE desarrollados en los animales TTP-KO con activación de K-Ras se producían solamente por la cooperación entre TTP y K-Ras o si el infiltrado inflamatorio contribuía de manera determinante a la progresión tumoral de la cavidad bucal de estos animales. El tratamiento con etanercept incrementó significativamente la sobrevida de los animales TTP-KO/K-Ras, aumentando un 40% la expectativa de vida del grupo tratado vs el grupo control. Los animales tratados presentaron cambios histológicos y CCE similares al grupo control, si bien el diagnóstico detallado reveló una clara tendencia al aumento de hiperplasias verrugosas proliferativas en los animales tratados. Además, los infiltrados inflamatorios de las lenguas tratadas con etanercept presentaron una disminución estadísticamente significativa de mastocitos en comparación a los controles. Por lo tanto, concluimos que el bloqueo de la actividad de TNFα incrementó la supervivencia de los animales TTP-KO/K-ras sin afectar la progresión de la carcinogénesis bucal. Finalmente, para validar y extender los resultados que obtuvimos con los modelos murinos estudiamos la expresión de TTP en CCECC humanos a través del análisis genómico de una base de datos del TCGA. Se encontró que a nivel mRNA la expresión de TTP sigue una distribución aproximadamente gaussiana y que esa población de carcinomas se puede dividir en tres grupos: bajo nivel de TTP (b-TTP), nivel medio TTP y alto TTP. Al comparar estos tres grupos entre sí según tiempo de sobrevida y tiempo libre de enfermedad no se encontraron diferencias significativas en esos parámetros al comparar pacientes con bajo o alto TTP con aquellos que mostraron valores medios. Al evaluar el impacto de los distintos niveles de la expresión de TTP sobre el grado histológico de los CCE encontramos que el grupo b-TTP mostró una incidencia significativamente mayor de carcinomas poco diferenciados que en los grupos con niveles medio o elevados de TTP. Estos resultados sugieren un impacto diferencial de TTP en cuanto a sobrevida y alteración en la diferenciación celular, coincidiendo en parte con lo observado en nuestro estudio del modelo murino TTP-KO, donde no hay cambios en la sobrevida pero sí en diferenciación tisular manifestada como desarrollo de lesiones premalignas, al igual que los CCE de pacientes con b-TTP. En su conjunto los resultados de esta tesis indicarían que la expresión de TTP en los queratinocitos orales tendría un rol de importancia en la iniciación tumoral. La expresión de TTP en los queratinocitos actuaría de manera protectora contra la carcinogénesis bucal al regular vías de señal asociadas a la tumorigénesis bucal, como la de NF-kB, que conjuntamente a la activación de un oncogén como K-Ras propiciaría el desarrollo de lesiones pre-malignas y carcinomas. Además, al trasladar la evidencia obtenida en modelos animales a CCECC humanos, a través del análisis del TCGA, encontramos cambios similares (sobrevida y diferenciación tisular) en pacientes con contextos genéticos equivalentes a los utilizados en el abordaje experimental.

Identificador:

https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n7340_Ferri