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Ver el documento (formato PDF)   Labriola, Leticia.  "Interacción entre las vías de transducción de señales activadas por el receptor de progesterona y las activadas por receptores con actividad de tirosina quinasa tipo I y II en cáncer de mama"  (2002)
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
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Resumen:
Existe numerosa evidencia que indica que los progestágenos están involucrados en el control de la tumorigénesis mamaria. A pesar de ello, los mecanismos por los cuales las hormonas esteroideas estimulan el crecimiento de células de cáncer de mama no han sido todavía descifrados completamente. Uno de los mecanismos propuestos ha sido la regulación de la expresión de factores de crecimiento que actuarían como mitógenos de las células tumorales. En particular, se ha demostrado previamente en el laboratorio que Heregulina (HRG), ligando de receptores con actividad de tirosina quinasa (RTK) tipo I, estimula el crecimiento de células epiteliales provenientes de cultivos primarios del tumor mamario progestágeno-dependiente C4HD y potencia los efectos mitogénicos del acetato de medroxiprogesterona (MPA) (Balañá et al., 1999; 2001). La primera parte del presente trabajo se centró en el estudio de interacciones entre los caminos de señalización activados por progestágenos y por RTKS tipo I y II en el modelo de carcinogénesis mamaria inducida por acetato de medroxiprogesterona en ratones Balb/c (Molinolo et al., 1987; Lanari et al., 1989). El tratamiento de las células C4HD con MPA indujo tanto el aumento de los niveles proteicos de ErbB-2 como el aumento de su fosforilación. Habíamos demostrado anteriormente que el receptor tipo I del factor de crecimiento similar a la insulina (IGF-IR) y el ErbB-2 están involucrados en la proliferación de estas células mediada por MPA. Al estudiar el bloqueo simultáneo de ErbB-2 y IGF-IR sobre la proliferación inducida por MPA, no se observaron efectos aditivos ni sinérgicos. Efectos aditivos hubieran sido esperados si IGF-IR y ErbB-2 activaran vías de señalización independientes. Una interacción sinérgica hubiera existido si el camino de transducción de señales activado por uno de los receptores potenciara el del otro receptor. Por lo tanto tan sólo un mecanismo que involucrara una interacción jerárquica entre IGF-IR y ErbB-2, en el cual uno de ellos es esencial para la activación de del otro, podía explicar nuestros resultados. En efecto, al suprimir la expresión del IGF-IR, la fosforilación del ErbB-2 inducida por MPA se vio totalmente inhibida. Sin embargo, el bloqueo de la síntesis de ErbB-2 no afectó la fosforilación del IGF-IR. Estos resultados muestran la existencia de una interacción jerárquica entre IGF-IR y ErbB-2; por medio de la cual IGF—IR dirige la activación de ErbB-2. Se demostró, por primera vez, que esta interacción involucra la asociación física de ambos receptores en un complejo heteromérico. Es más, experimentos de microscopía confocal laser mostraron que el MPA fue capaz de inducir la co-localización de ErbB-2 y IGF-IR. El propósito de la segunda parte del trabajo fue el de investigar la capacidad de HRG de activar al receptor de progesterona (RP) utilizando el mismo modelo experimental que en la primera parte. Es así que pudimos observar que HRG fue capaz de regular las características bioquímicas del RP en forma similar a la efectuada por la activación del receptor luego de la unión a un progestágeno. Se encontró que HRG fue capaz de inducir una disminución de los niveles proteicos de ambas isoformas, A y B, del RP y de disminuir la cantidad de sitios específicos de unión a progestágenos. Además, el tratamiento con HRG produjo un aumento de la proporción de RP con localización nuclear. Estudios posteriores nos permitieron saber que el tratamiento con HRG podía también inducir la unión del RP a su elemento respondedor en el ADN(PRE) y aumentar la transcripción de un gen reportero que contenía dos PRE en su promotor. Un antiprogestágeno como el RU486 provocó la inhibición de la activación transcripcional del RP mediada por HRG. Al profundizar en los mecanismos moleculares que estaban involucrados en los efectos de la HRG sobre el RP, pudimos observar que era necesaria la presencia de ErbB-2 funcional así como de proteínas quinasas activadas por mítógenos (MAPK) en su estado activo. Es más, MAPKs activadas por HRG tuvieron la capacidad de fosforilar al RP en ensayos de fosforilación in vitro. Los mismos estudios se realizaron en la línea de carcinoma mamario humano T47D obteniéndose resultados similares. Nuestros resultados mostraron que, en ausencia de progestágenos, HRG activa al RP tanto murino como humano mediante un mecanismo que requiere la presencia de ErbB-2 funcional así como la activación de MAPKs.

Abstract:
Accumulated evidence has indicated that progestins are involved in controlling mammary tumorigenesis. Although the mechanisms by which steroid hormones stimulate growth of breast cancer cells have not been completely deciphered, regulation of the expression of growth factors which in turn act as mitogens for tumor cells, has already been proposed. Particularly, we have previously demonstrated that Heregulin (HRG) stimulates gowth of primary cultures of the progestin-dependent C4HD mammary tumor epithelial cells and potentiates medroxyprogesterone acetate (MPA) mitogenic effects (Balañá et al., 1999; 2001). The first part of the present study focused on interactions between signaling pathways activated by progestins and by type I and II receptor tyrosine kinases (RTKs) in mammary tumors. An experimental model in which the synthetic progestin medroxyprogesterone acetate (MPA) induced mammary adenocarcinomas in Balb/c mice was used (Molinolo et a|., 1987; Lanari et al., 1989). MPA-stimulated proliferation of epithelial cells from primary cultures of progestin-dependent tumors induced up-regulation of ErbB-2 protein levels and tyrosine phosphorylation of this receptor. Recent findings in our laboratory indicate that type I insulin-like growth factor receptor (IGF-IR) and ErbB-2 are involved in proliferative signaling pathways in C4HD cells. Thus, we investigated the potential antiproliferative effect of the simultaneous downregulation of ErbB-2 and IGF-IR. The simultaneous blockage of ErbB-2 and IGF-IR showed neither synergistic nor additive effects on the inhibition of MPA induced proliferation of C4HD cells. Additive effects could have been expected if IGF-IR and ErbB-2 targeted different independent signaling pathways. Synergistic interaction could have been existed if one receptor pathway potentiated the other receptor biochemical pathway. Thus, only a mechamism involving a hierarchical interaction between IGF-IR and ErbB-2, wherein one of the receptors is essential for the activation of signal transduction pathways elicited by the other, could fit our results. In fact, suppression of IGF-IR by antisense oligodeoxinucleotides (ASODN) resulted in complete abrogation of MPA-induced phosphorylation of ErbB-2 in C4HD cells, whereas blockage of ErbB-2 did not affect IGF-IR phosphorylation. These results show the existence of hierarchical interactions between IGF-IR and ErbB-2, by means of which IGF-IR directs ErbB-2 phosphorylation. We demonstrated, for the first time, that this hierarchical interaction involves physical association of both receptors, resulting in the formation of a heteromeric complex. Furthermore, confocal laser microscopy experiments demonstrated that MPA was able to induce colocalization of ErbB-2 and IGF-IR. The aim of the second part of this study was to investigate the capacity of HRG to activate progesterone receptor (PR) by using the same model of hormonal mammary carcinogenesis. We first found that HRG was able to induce a decrease on PR A and B isoforms at protein level and to promote a significant increase in the nuclear localization of PR. Further studies allowed us to know that HRG was also able to induce PR binding to a progesterone response element (PRE) and significantly increased the transcription of a reporter gene with two PREs in its promoter. When we investigated molecular mechanisms involved in HRG action, we found that both the presence of functional ErbB-2 and activation of mitogen-activated protein kinases (MAPK)were needed. Additionally, HRG activated-MAPKs were able to phosphorylate PR in vitro. This PR activation by HRG was also seen in T47D human breast cancer cells. Our findings demonstrated that in the absence of progestins, HRG activates PR in both human and mouse breast cancer cells by a mechanism that requires both a functional ErbB-2 and MAPK activation. In addition, herein we provide the first evidence that MAPK activated by HRG are able to phosphorylate human and mouse PR in vitro.

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Registro:
Título : Interacción entre las vías de transducción de señales activadas por el receptor de progesterona y las activadas por receptores con actividad de tirosina quinasa tipo I y II en cáncer de mama     =    Cross-talks between progesterone receptor and type I y II receptor tyrosine kinase signaling pathways in breast cancer
Autor : Labriola, Leticia
Director : Elizalde, Patricia V.
Año : 2002
Editor : Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Filiación : Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Instituto de Biología y Medicina Experimental (IBYME)
Grado obtenido : Doctor en Ciencias Químicas
Ubicación : Preservación - http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_3450_Labriola
Idioma : Español
Area Temática : Biología / Biomedicina
Biología / Biología Molecular y Celular
Palabras claves : CANCER DE MAMA; RECEPTOR DE PROGESTERONA; RECEPTORES ERBBS; RECEPTOR TIPO I DE IGF; PROGESTAGENOS; HEREGULINA; BREAST CANCER; PROGESTERONE RECEPTOR; HEREGULIN; TYPE I IGF RECEPTOR; ERBBS RECEPTOR; PROGESTINS
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