Comunicación célula tumoral - célula normal irradiadas: ¿cómo afecta la sobrevida y la capacidad invasiva de la célula tumoral?

Radiotherapy, a key therapeutic tool in oncology, is effective but not specific. It can lead to local acute reactions, increase the risk of developing new primary tumors and, paradoxically, increase the proliferative and invasive capacity of surviving tumor cells with the consequent increased chance...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Vedoya, Guadalupe María
Otros Autores: López Nigro, Marcela M.
Formato: Tesis de maestría acceptedVersion
Lenguaje:Español
Publicado: Facultad de Farmacia y Bioquímica 2018
Materias:
Comunicación intercelular
Transición epiterial mesenquimática
Inestabilidad cromosómica
Ciencias de la vida
Acceso en línea:http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=afamaster&cl=CL1&d=HWA_2762
http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/collect/afamaster/index/assoc/HWA_2762.dir/2762.PDF
Aporte de:
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description Radiotherapy, a key therapeutic tool in oncology, is effective but not specific. It can lead to local acute reactions, increase the risk of developing new primary tumors and, paradoxically, increase the proliferative and invasive capacity of surviving tumor cells with the consequent increased chance of recurrences and metastasis.\nFor many years, it was accepted that biological effects of ionizing radiation occur as a direct result of damage to the DNA of irradiated cells. However, in recent years scientific evidence has indicated that intercellular communication can affect the response in irradiated cells and still cause damage in non-irradiated cells.\nThe epithelial-mesenchymal transition (EMT) is a biological process that allows epithelial cells to acquire mesenchymal characteristics. Its inappropriate activation in epithelial carcinomas contributes to invasion and metastasis, and the tumor cell/normal cell /stroma interaction plays an important role in this process.\nWhen radiotherapy is used to treat breast cancer after conservationsurgery, the irradiation field comprises an extensive portion of healthy breast tissue since approximately 50% of patients bear malignant cells spreadall through the breast.\nThe aim of this work was to studytwo aspects of communication between irradiated benign mammary epithelial cells (MCF-10A) and irradiated tumor cells (MCF-7 and MDA-MB-231):\n1) To investigate the effect of factors secreted by the irradiated benign mammary epithelial cells on biological responses related to DNA damage in irradiated mammary tumor cells.\n2) To investigate the effect of the factors secreted by the irradiated benign mammary epithelial cells on the EMT process in irradiated mammary tumor cells.\nTo accomplishour aims irradiated tumor cells were incubated with conditioned media from irradiated MCF-10A cells. Conditioned media from non-irradiated MCF-10A cells, non-conditioned media and non-irradiated tumor cells were usedas controls.\nDNA double strand breaks wereevaluated by detection of histone ?-H2AX foci and chromosomal instability by the cytoma assay.Results indicate that ionizing radiation induces in both neoplastic mammary lines the immediate appearance of histone ?-H2AX foci that disappear after 48 hours. Conditioned media from MCF-10A producedwaves of damage in the DNAbeing, irradiated and non-irradiated mammary tumor cells left with a residual damage.As regards chromosomal instability,our results showed in the MDA-MB-231 tumor line a basal frequency of micronuclei, internuclear bridges and nuclear buds superior to thatfound in the neoplastic line MCF-7. In both irradiated tumor cell lines, we observed an increase in the frequency of the markers studied. Incubation with conditioned media also produced an increase in markers of chromosomal instability in both irradiated and non-irradiated tumor cells.The effect of the conditioned media from irradiated MCF-10A was greater than the effect of the conditioned media from non irradiated cells.\nWe also demonstrated that factors secreted by the benign mammary cells (irradiated or not) affect the proliferation of tumor cells (irradiated and non-irradiated) and favor the TEM process. We observed changes in cell morphology (cells with irregular shape, fusiform and dispersed), changes in subcellular localization of E-cadherin (membrane to cytoplasm) and ?-catenin (membrane to cytoplasm and nucleus), risein the expression of the mesenchymal marker vimentin and in nuclear localization of the transcription factor Slug, increase in gelatinolytic activity and in cell migration. The acquisition or enhancement of mesenchymal features in tumor cells was mediated at least in part by the activation of type I receptor TGF-? (through TGF-?1 secreted by the benign cells or by a tumor autocrine circuit) and by a signaling pathway that includes the activation/phosphorylation of Src.\nOur results expose the relevance of the tumor-host interaction in tumor behavior and in the response to radiotherapy.
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Its inappropriate activation in epithelial carcinomas contributes to invasion and metastasis, and the tumor cell/normal cell /stroma interaction plays an important role in this process.\nWhen radiotherapy is used to treat breast cancer after conservationsurgery, the irradiation field comprises an extensive portion of healthy breast tissue since approximately 50% of patients bear malignant cells spreadall through the breast.\nThe aim of this work was to studytwo aspects of communication between irradiated benign mammary epithelial cells (MCF-10A) and irradiated tumor cells (MCF-7 and MDA-MB-231):\n1) To investigate the effect of factors secreted by the irradiated benign mammary epithelial cells on biological responses related to DNA damage in irradiated mammary tumor cells.\n2) To investigate the effect of the factors secreted by the irradiated benign mammary epithelial cells on the EMT process in irradiated mammary tumor cells.\nTo accomplishour aims irradiated tumor cells were incubated with conditioned media from irradiated MCF-10A cells. Conditioned media from non-irradiated MCF-10A cells, non-conditioned media and non-irradiated tumor cells were usedas controls.\nDNA double strand breaks wereevaluated by detection of histone ?-H2AX foci and chromosomal instability by the cytoma assay.Results indicate that ionizing radiation induces in both neoplastic mammary lines the immediate appearance of histone ?-H2AX foci that disappear after 48 hours. Conditioned media from MCF-10A producedwaves of damage in the DNAbeing, irradiated and non-irradiated mammary tumor cells left with a residual damage.As regards chromosomal instability,our results showed in the MDA-MB-231 tumor line a basal frequency of micronuclei, internuclear bridges and nuclear buds superior to thatfound in the neoplastic line MCF-7. In both irradiated tumor cell lines, we observed an increase in the frequency of the markers studied. Incubation with conditioned media also produced an increase in markers of chromosomal instability in both irradiated and non-irradiated tumor cells.The effect of the conditioned media from irradiated MCF-10A was greater than the effect of the conditioned media from non irradiated cells.\nWe also demonstrated that factors secreted by the benign mammary cells (irradiated or not) affect the proliferation of tumor cells (irradiated and non-irradiated) and favor the TEM process. We observed changes in cell morphology (cells with irregular shape, fusiform and dispersed), changes in subcellular localization of E-cadherin (membrane to cytoplasm) and ?-catenin (membrane to cytoplasm and nucleus), risein the expression of the mesenchymal marker vimentin and in nuclear localization of the transcription factor Slug, increase in gelatinolytic activity and in cell migration. The acquisition or enhancement of mesenchymal features in tumor cells was mediated at least in part by the activation of type I receptor TGF-? (through TGF-?1 secreted by the benign cells or by a tumor autocrine circuit) and by a signaling pathway that includes the activation/phosphorylation of Src.\nOur results expose the relevance of the tumor-host interaction in tumor behavior and in the response to radiotherapy. Fil: Vedoya, Guadalupe María. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Buenos Aires, Argentina López Nigro, Marcela M. Facultad de Farmacia y Bioquímica Martin, Gabriela Adriana Vedoya, Guadalupe María 2018-12-11 La radioterapia, una importante herramienta terapéutica en oncología, es efectiva pero no específica. Puede dar lugar a reacciones agudas locales, aumentar el riesgo de desarrollo de nuevos tumores primarios y paradójicamente, incrementar la capacidad proliferativa e invasiva de las células tumorales que sobreviven, con el consiguiente incremento del riesgo de recurrencias y metástasis.\nDurante muchos años se aceptó que los efectos biológicos de la radiación ionizante ocurren como resultado directo del daño en el ADN de las células irradiadas. Sin embargo, en los últimos años la evidencia científica indica que la comunicación intercelular puedeafectar la respuesta en las células irradiadas y aún producir daño en células no irradiadas.\nLa transición epitelial-mesenquimática (TEM) es un proceso biológico que permite a las células epiteliales adquirir características mesenquimáticas cuya inapropiada activación en carcinomas epiteliales contribuye a la invasión y metástasis. La interacción célula tumoral/célula normal/estroma juega un papel importante en este proceso. En cáncer de mama cuando la radioterapia se utilizaen forma posterior a una cirugía conservadora el campo de irradiación comprende una porción extensa de tejido mamario sano, ya que aproximadamente el 50% de las pacientes presentan células malignas diseminadas en la mama.\nEl objetivo de este trabajo fue estudiar dos aspectos de la comunicación entre las células epiteliales mamarias benignas irradiadas (MCF-10A) y las células tumorales irradiadas (MCF-7 y MDA-MB-231):\n1) Investigar el efecto de los factores secretados por las células epiteliales mamarias benignas irradiadas sobre respuestas biológicas relacionadas con el daño al ADN de células tumorales mamarias irradiadas.\n2) Investigar el efecto de los factores secretados por las células epiteliales mamarias benignas irradiadas sobre el proceso de TEM en células tumorales mamarias irradiadas.\nPara llevar a cabo los objetivos las células tumorales irradiadas se incubaron con los medios condicionados de las células MCF-10A irradiadas. Como controles se utilizaron los medios condicionados de células MCF-10A no irradiadas, medios no condicionados y células tumorales sin irradiar.\nSe estudió en las células tumorales el daño de doble cadenaal ADN mediante detección de focos de histona ?-H2AX y la inestabilidad cromosómica a través del ensayo citoma. Los resultados indicaron que la radiación ionizante induce en ambas líneas neoplásicas mamarias la aparición inmediata de focos de histona ?-H2AX que desaparecen a las 48 horas. Los medios condicionados de MCF-10A provocaron ciclos de daño en el ADN, quedando las células tumorales mamarias no irradiadas e irradiadas con un daño residual.En cuanto a la inestabilidad cromosómica, los resultados obtenidos manifestaron en la línea tumoral MDA-MB-231 una frecuencia basal de micronúcleos, puentes internucleares y brotes nucleares superior a la de lalínea neoplásica MCF-7. En ambas líneas celulares tumorales irradiadas observamos un incremento en la frecuencia de los marcadores estudiados. La incubación con los medios condicionados también produjo un aumento de los marcadores de inestabilidad cromosómica tanto en las celulares tumorales irradiadas como en las no irradiadas. En muchos casos el efecto de los medios condicionados de las MCF-10A irradiadas fuemayor que el de los medios condicionados de las no irradiadas.\nDemostramos también que los factores secretados por las células mamarias benignas (irradiadas o no) afectan la proliferación de las células tumorales (irradiadas y no irradiadas) y favorecen el proceso de TEM. Se registraron cambios en la morfología celular (células de aspecto más irregular, fusiforme y con gran dispersión entre ellas), cambios en la localización subcelular del E-cadherina (de membrana a citoplasma) y ?-catenina (de membrana a citoplasma y núcleo), aumento de la expresión del marcador mesenquimático vimentinay de la localización nuclear del factor de transcripción Slug, incremento de la actividad gelatinolítica y de la migración celular. La adquisición o el aumento de características mesenquimáticas en las células tumorales están mediados al menos en parte por la activación del receptor tipo I de TGF-? (a través del TGF-?1 secretado por las células benignas o proveniente de un circuito autocrino tumoral) y por una vía de señalización que incluye la activación/fosforilación de Src.\nNuestros resultados ponen de manifiesto la relevancia de la interacción tumor-huésped en el comportamiento tumoral y en la respuesta a la radioterapia. application/pdf Gonzalez Cid, Marcela Favale, Nicolás Randi, Andrea Comunicación intercelular Transición epiterial mesenquimática Inestabilidad cromosómica spa Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica info:eu-repo/semantics/openAccess http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/ Ciencias de la vida Comunicación célula tumoral - célula normal irradiadas: ¿cómo afecta la sobrevida y la capacidad invasiva de la célula tumoral? info:eu-repo/semantics/masterThesis info:ar-repo/semantics/tesis de maestría info:eu-repo/semantics/acceptedVersion http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=afamaster&cl=CL1&d=HWA_2762 http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/collect/afamaster/index/assoc/HWA_2762.dir/2762.PDF

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