Estudio del rol de la proteína VMP1 en los procesos de autofagia, muerte y sobrevida celular en la fisiopatología pancreática

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La autofagia es un proceso de degradación de componentes citoplasmáticos que en algunos casos puede jugar un rol citoprotectivo, mientras que en otros puede llevar a la muerte celular. En trabajos previos hemos descripto a la proteína transmembrana VMP1, la cual se encuentra inducida en la pancreati...

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Autor principal:	Pardo, Romina Paola
Otros Autores:	Vaccaro, María Inés
Formato:	Tesis doctoral publishedVersion
Lenguaje:	Español
Publicado:	Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2010
Materias:	AUTOFAGIA VMP1 CANCER DE PANCREAS APOPTOSIS S100A10 GEMCITABINA AUTOPHAGY PANCREAS CANCER GEMCITABINE
Acceso en línea:	https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n4602_Pardo http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n4602_Pardo_oai
Aporte de:	Repositorio Digital de la Universidad de Buenos Aires (UBA) de Universidad de Buenos Aires

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description	La autofagia es un proceso de degradación de componentes citoplasmáticos que en algunos casos puede jugar un rol citoprotectivo, mientras que en otros puede llevar a la muerte celular. En trabajos previos hemos descripto a la proteína transmembrana VMP1, la cual se encuentra inducida en la pancreatitis experimental. Con el objetivo de determinar su función, se estudió su participación en el proceso de autofagia. Los resultados obtenidos en esta tesis demostraron que la sobreexpresión de VMP1 induce autofagia en células cultivadas en un medio rico en nutrientes. Además, VMP1 está involucrada en la autofagia inducida por ayuno y rapamicina. Más aún, el silenciamiento de VMP1 inhibe la formación de autofagosomas por el tratamiento con ayuno o rapamicina sugiriendo que VMP1 es necesaria para la autofagia. Aún no ha sido esclarecido el rol de la autofagia en el cáncer de páncreas. Los estudios desarrollados en este trabajo sobre la autofagia y VMP1 en el cáncer de páncreas, indican que el tratamiento con gemcitabina induce autofagia en las líneas celulares de cáncer de páncreas PANC-1 y MIAPaCa-2, y que este proceso promueve la muerte celular por apoptosis. La inhibición de la autofagia con 3-metiladenina redujo significativamente el porcentaje de células apoptóticas en respuesta a la gemcitabina. También se observó que la gemcitabina induce la expresión temprana de VMP1, que el silenciamiento de VMP1 disminuye la apoptosis inducida por este agente quimioterapéutico y que la sobreexpresión de VMP1 aumenta significativamente el porcentaje de células apoptóticas. Estos resultados demuestran que la vía de autofagia mediada por VMP1 participa en la muerte celular por apoptosis inducida por gemcitabina. Con el objetivo de profundizar el estudio de los mecanismos moleculares mediante los cuales VMP1 interviene en la sobrevida o muerte celular, se buscaron interactores de esta proteína utilizando la estrategia de doble híbrido. Se demostró que VMP1 interacciona con S100A10, un miembro de la familia de proteinas S100 que se encontró sobreexpresado en adenocarcinomas pancreáticos. También se observó que la expresión basal del mRNA de S100A10 en las células MIAPaCa-2 es mayor que en las células HeLa. S100A10 se induce bajo estímulos autofágicos, como el tratamiento de ayuno y la gemcitabina, en células HeLa, pero no en las células tumorales MIAPaCa-2, sugiriendo que en estas su expresión se encuentra desregulada. El análisis del rol de la interacción VMP1-S100A10 en las células tumorales mostró que la sobreexpresión de VMP1 induce la expresión del mRNA de S100A10, sugiriendo que S100A10 forma parte de la respuesta celular mediada por VMP1. Cuando la proteína sobreexpresada es S100A10, se modifica la distribución intracelular de VMP1, disminuyendo su patrón punteado característico y aumentando la distribución en una estructura reticulada semejante al retículo endoplásmico. Finalmente se investigó la participación de S100A10 en el proceso de autofagia mediado por VMP1. Se observó que la sobreexpresión de S100A10 disminuye la formación de autofagosomas tanto en respuesta al tratamiento con gemcitabina como ante la inducción directa por la sobreexpresión de VMP1. Se determinó también que S100A10 reduce la apoptosis inducida por gemcitabina, ya que su silenciamiento aumentó la apoptosis causada por este agente quimioterapéutico. Por lo tanto, la expresión de S100A10 disminuye la autofagia y la apoptosis mediadas por VMP1, favoreciendo la resistencia a la muerte de las células de cáncer de páncreas. Los resultados de este trabajo contribuyen a elucidar el rol de la autofagia en el cáncer de páncreas, señalando a la autofagia mediada por VMP1 como un mecanismo molecular que conduce a la muerte por apoptosis de las células neoplásicas de origen pancreático, y a la proteína S100A10 como un mecanismo posible de supervivencia de las células de cáncer de páncreas, que actúa disminuyendo la capacidad de desarrollar autofagia y apoptosis. En base a los resultados obtenidos, proponemos a la vía de autofagia mediada por VMP1 como posible blanco para el estudio de nuevas estrategias terapéuticas para el cáncer de páncreas.
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spelling	I28-R145-tesis_n4602_Pardo_oai2023-04-26 Vaccaro, María Inés Pardo, Romina Paola 2010 La autofagia es un proceso de degradación de componentes citoplasmáticos que en algunos casos puede jugar un rol citoprotectivo, mientras que en otros puede llevar a la muerte celular. En trabajos previos hemos descripto a la proteína transmembrana VMP1, la cual se encuentra inducida en la pancreatitis experimental. Con el objetivo de determinar su función, se estudió su participación en el proceso de autofagia. Los resultados obtenidos en esta tesis demostraron que la sobreexpresión de VMP1 induce autofagia en células cultivadas en un medio rico en nutrientes. Además, VMP1 está involucrada en la autofagia inducida por ayuno y rapamicina. Más aún, el silenciamiento de VMP1 inhibe la formación de autofagosomas por el tratamiento con ayuno o rapamicina sugiriendo que VMP1 es necesaria para la autofagia. Aún no ha sido esclarecido el rol de la autofagia en el cáncer de páncreas. Los estudios desarrollados en este trabajo sobre la autofagia y VMP1 en el cáncer de páncreas, indican que el tratamiento con gemcitabina induce autofagia en las líneas celulares de cáncer de páncreas PANC-1 y MIAPaCa-2, y que este proceso promueve la muerte celular por apoptosis. La inhibición de la autofagia con 3-metiladenina redujo significativamente el porcentaje de células apoptóticas en respuesta a la gemcitabina. También se observó que la gemcitabina induce la expresión temprana de VMP1, que el silenciamiento de VMP1 disminuye la apoptosis inducida por este agente quimioterapéutico y que la sobreexpresión de VMP1 aumenta significativamente el porcentaje de células apoptóticas. Estos resultados demuestran que la vía de autofagia mediada por VMP1 participa en la muerte celular por apoptosis inducida por gemcitabina. Con el objetivo de profundizar el estudio de los mecanismos moleculares mediante los cuales VMP1 interviene en la sobrevida o muerte celular, se buscaron interactores de esta proteína utilizando la estrategia de doble híbrido. Se demostró que VMP1 interacciona con S100A10, un miembro de la familia de proteinas S100 que se encontró sobreexpresado en adenocarcinomas pancreáticos. También se observó que la expresión basal del mRNA de S100A10 en las células MIAPaCa-2 es mayor que en las células HeLa. S100A10 se induce bajo estímulos autofágicos, como el tratamiento de ayuno y la gemcitabina, en células HeLa, pero no en las células tumorales MIAPaCa-2, sugiriendo que en estas su expresión se encuentra desregulada. El análisis del rol de la interacción VMP1-S100A10 en las células tumorales mostró que la sobreexpresión de VMP1 induce la expresión del mRNA de S100A10, sugiriendo que S100A10 forma parte de la respuesta celular mediada por VMP1. Cuando la proteína sobreexpresada es S100A10, se modifica la distribución intracelular de VMP1, disminuyendo su patrón punteado característico y aumentando la distribución en una estructura reticulada semejante al retículo endoplásmico. Finalmente se investigó la participación de S100A10 en el proceso de autofagia mediado por VMP1. Se observó que la sobreexpresión de S100A10 disminuye la formación de autofagosomas tanto en respuesta al tratamiento con gemcitabina como ante la inducción directa por la sobreexpresión de VMP1. Se determinó también que S100A10 reduce la apoptosis inducida por gemcitabina, ya que su silenciamiento aumentó la apoptosis causada por este agente quimioterapéutico. Por lo tanto, la expresión de S100A10 disminuye la autofagia y la apoptosis mediadas por VMP1, favoreciendo la resistencia a la muerte de las células de cáncer de páncreas. Los resultados de este trabajo contribuyen a elucidar el rol de la autofagia en el cáncer de páncreas, señalando a la autofagia mediada por VMP1 como un mecanismo molecular que conduce a la muerte por apoptosis de las células neoplásicas de origen pancreático, y a la proteína S100A10 como un mecanismo posible de supervivencia de las células de cáncer de páncreas, que actúa disminuyendo la capacidad de desarrollar autofagia y apoptosis. En base a los resultados obtenidos, proponemos a la vía de autofagia mediada por VMP1 como posible blanco para el estudio de nuevas estrategias terapéuticas para el cáncer de páncreas. Autophagy is a process of degradation of cytoplasmic components, in some cases can play a cytoprotective role, while in other cases can lead to cell death. In previous works we have described the transmembrane protein VMP1, which is induced in experimental pancreatitis. In order to determine its function, its participation in the process of autophagy was studied. The results obtained in this thesis showed that overexpression of VMP1 triggers autophagy in cells grown in a culture media rich in nutrients. VMP1 is also involved in starvation or rapamycin-induced autophagy. Moreover, the silencing of VMP1 gene inhibits the formation of autophagosomes by starvation or rapamycin treatments, suggesting that VMP1 is necessary for autophagy. The role of autophagy in pancreatic cancer has not been clarified yet. Studies developed in this work on autophagy and VMP1 in pancreatic cancer indicate that treatment with gemcitabine induces autophagy in PANC-1 and MIAPaCa-2 pancreatic cancer cell lines, and this process promotes cell death by apoptosis. Inhibition of autophagy with 3-methyladenine significantly reduced the percentage of apoptotic cells in response to gemcitabine. It was also observed that gemcitabine induces early expression of VMP1. Furthermore, the silencing of VMP1 reduces this chemotherapeutic agent-induced apoptosis and VMP1 overexpression significantly increases the percentage of apoptotic cells. These results demonstrate that the pathway of VMP1-mediated autophagy participates in apoptotic cell death induced by gemcitabine. With the aim of study the molecular mechanisms by which VMP1 participates in cell death or survival, interactors of this protein were searched using the two-hybrid strategy. It was shown that VMP1 interacts with S100A10, a member of the family of proteins S100 found to be overeexpressed in pancreatic adenocarcinoma. It was also noted that the basal expression of the S100A10 mRNA in MIAPaCa-2 cells is higher than in HeLa cells. S100A10 is induced under autophagic stimuli such as starvation or treatment with gemcitabine in HeLa cells, but not in MIAPaCa-2 tumor cells, suggesting that in these cells its expression is unregulated. The analysis of the role of VMP1-S100A10 interaction in tumor cells showed that the overexpression of VMP1 induces S100A10 mRNA expression, suggesting that S100A10 is part of the VMP1-mediated cell response. When S100A10 protein is overexpressed, VMP1 intracellular distribution is modified, lowering its characteristic dotted pattern and increasing distribution in a reticulated structure similar to the endoplasmic reticulum. Finally the involvement of S100A10 in the process of autophagy mediated by VMP1 was investigated. It was found that S100A10 overexpression reduces the formation of autophagosomes induced by gemcitabine treatment or by VMP1 overexpression. It was also determined that S100A10 reduces gemcitabine –induced apoptosis, since its silencing increased apoptosis caused by this chemotherapeutic agent. Therefore, the expression of S100A10 reduces the autophagy and apoptosis mediated by VMP1, increasing death resistance of pancreatic cancer cells. The results of this work contribute to elucidate the role of autophagy in pancreatic cancer, pointing out VMP1- mediated autophagy as a molecular mechanism leading to death by apoptosis of neoplastic pancreatic cells, and protein S100A10 as a possible survival mechanism of pancreatic cancer cells, which acts decreasing the ability to develop autophagy and apoptosis. Based on these results, we postulate the pathway of VMP1-mediated autophagy as a possible target for the study of new therapeutic strategies for pancreatic cancer. Fil: Pardo, Romina Paola. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. application/pdf https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n4602_Pardo spa Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar AUTOFAGIA VMP1 CANCER DE PANCREAS APOPTOSIS S100A10 GEMCITABINA AUTOPHAGY VMP1 PANCREAS CANCER APOPTOSIS S100A10 GEMCITABINE Estudio del rol de la proteína VMP1 en los procesos de autofagia, muerte y sobrevida celular en la fisiopatología pancreática Study of the role of protein VMP1 in the process of autophagy, death and cell survival in the pancreatic physiopathology info:eu-repo/semantics/doctoralThesis info:ar-repo/semantics/tesis doctoral info:eu-repo/semantics/publishedVersion http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n4602_Pardo_oai

Estudio del rol de la proteína VMP1 en los procesos de autofagia, muerte y sobrevida celular en la fisiopatología pancreática

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