Autorizada por el autor, pero con restricción para ser publicada a texto completo hasta el año 2012 / El Síndrome de Ovario Poliquístico (SOP) es un desorden hiperandrogénico caracterizado en un 70% de los casos por insulinoresistencia con la consiguiente hiperinsulinemia compensatoria. Existen claras evidencias que indican que la hiperinsulinemia estimula la producción de los andrógenos en las pacientes con el síndrome. Sin embargo, el rol de los andrógenos sobre la sensibilidad a insulina aún no está del todo dilucidado. El principal efecto metabólico de la insulina corresponde a la activación de la ruta PI3K/Akt estimulando el transporte de glucosa al interior de la célula. La señalización de la insulina puede ser regulada en múltiples niveles, por ejemplo, se le ha atribuido a la proteína Caveolina-1 una regulación positiva sobre ella, además la fosforilación de Caveolina-1 en Y14 inducida por la hormona constituye un reflejo de la sensibilidad a la insulina en una célula. Por otro lado, se ha descrito una insulino-resistencia en el tejido adiposo, muscular y fibroblastos de las pacientes con SOP, sin embargo, no se ha descrito si esta situación ocurre en tejidos de naturaleza reproductora, como el endometrio. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue evaluar si las condiciones endocrinometabólicas de las pacientes con SOP modifican la expresión y/o activación de moléculas de la vía metabólica de la insulina en células endometriales. Para ello, al evaluar en muestras endometriales los principales componentes relacionados con los efectos metabólicos de la insulina, observamos un menor contenido proteico de GLUT4, IRS-1, fosfo-Y612 IRS-1 y fosfo-Y14 Caveolina-1 en endometrios de pacientes con SOP e hiperinsulinemia (ESOP hINS) en relación a muestras controles (ENp), mientras que encontramos un mayor nivel de Caveolina-1 en ENp en relación a ESOP hINS. En tanto, el contenido del receptor de insulina (RI) y de su fosforilación en tirosina fue comparable entre ambos grupos. Como segunda aproximación, en una línea celular de estroma endometrial (T-HESCs) evaluamos el efecto de un exceso de glucosa (25 mM, 24 h), condición que se ha descrito genera resistencia a la insulina en cultivos celulares, encontrando que este pretratamiento se tradujo en una reducción de los niveles de Caveolina-1 y RI en relación a la condición control, así mismo, no observamos un incremento en la fosforilación de sustratos río abajo del RI (S473Akt y Y14Caveolina-1) ni en la captación de desoxiglucosa (DOG) inducida por un estímulo agudo con insulina. Por lo tanto, este pretratamiento es sugerente de una insulino2 resistencia en células T-HESCs. En los cultivos celulares también evaluamos el efecto de un exceso de testosterona (condición hiperandrogénica -HA-, 100 nM testosterona, 24 h) sobre los parámetros antes mencionados, encontrando sólo un aumento en los niveles de proteína del RI y de Caveolina-1 bajo esta condición, mientras que no se observó un incremento en la fosforilación de Akt en S473y Caveolina-1 en Y14 luego del estímulo con insulina. No obstante, luego de este pretratamiento las células incrementaron la capación de DOG después del estímulo con insulina, pero en un nivel menor al encontrado en las células controles. Finalmente, mediante el uso de inhibidores químicos corroboramos en T-HESCs la necesidad de la activación de la vía RI/PI3K/Akt para inducir el transporte de glucosa. Así mismo, determinamos que en estas células la fosforilación de Caveolina-1 en Y14 es independiente de la activación de quinasas de la familia Src, pero requiere de la completa actividad del RI. Por lo tanto, la condición hiperinsulínica e hiperandrogénica de las pacientes con SOP altera la expresión de proteínas relacionadas con los efectos metabólicos de la insulina a nivel endometrial, donde un mayor contenido de Caveolina-1 podría actuar como compensación frente a los defectos en esta señalización. A su vez, la testosterona no induce una resistencia a la insulina en células endometriales, por lo que el principal efecto deletéreo sobre la vía metabólica de esta hormona podría ser efecto del exceso de insulina asociado a las pacientes con el síndrome.

L’endometri és el revestiment interior de la mucosa de l’úter. Histològicament, en l’endometri podem diferenciar dos tipus cel·lulars epitelials: l’epiteli luminal i l’epiteli glandular. Els teixits epitelials es caracteritzen per ser teixits polaritzats que presenten unes característiques morfològiques distingibles com són: polarització apico-basal, contactes cèl·lula - cèl·lula específics i adhesió a la membrana Basal. El primer objectiu d’aquest treball va ser la creació d’un cultiu en tres dimensions (3D) de cèl·lules epitelials d’endometri de ratolí, que permetés la possibilitat d’estudiar els diferents processos relacionats amb la morfogènesi i carcinogènesi endometrial. Un cop desenvolupat el sistema de cultiu, vam estudiar els factors extracel·lulars que influïen en la correcta formació del lumen glandular, així com l’establiment de la polaritat de les cèl·lules epitelials que formen les glàndules. D’aquesta manera hem pogut determinar un nou paper de les citocines TNF-α i IL-1α en la formació i manteniment del lumen. A més a més, també hem pogut demostrar que els glucocorticoides són els encarregats de reprimir l’expressió d’aquestes citocines a través de l’acció del receptor d’estrògens. En segon lloc, hem utilitzat el model de cultiu desenvolupat per estudiar aspectes relacionats amb la polaritat cel·lular i la carcinogènesi. Recentment s’ha suggerit que l’establiment de la polarització cel·lular podria actuar com a supressor tumoral mentre que la pèrdua de la mateixa, és un reconegut marcador de la progressió tumoral. Per aquest motiu, i utilitzant el nostre sistema de cultiu, vam voler caracteritzar l’acció del TGF-β tant en cèl·lules polaritzades com en no polaritzades. En aquest treball demostrem que la pèrdua de la polaritat canvia la resposta pro-apoptòtica del TGF-β en cèl·lules polaritzades a una resposta associada a la progressió del fenotip tumoral (EMT) en cèl·lules no polaritzades. Finalment vam voler estudiar els efectes de l’hiperestrogenisme en relació a pèrdues del gen supressor de tumors PTEN en la carcinogènesi endometrial. Per una banda, les pèrdues del supressor tumoral PTEN constitueixen una de les principals alteracions en el carcinoma d’endometri. Per altra banda, l’hiperestrogenisme és un conegut factor de risc en el desenvolupament de neoplasies endometrials. Tanmateix, no està clara si l’acció de l’estradiol sobre les cèl·lules epitelials, és directa o és dóna a través d’un efecte paracrí de les cèl·lules del estroma; i si la pèrdua d’expressió de PTEN té repercussió en els efectes produïts pels estrògens sobre l’endometri. Per aquest motiu, vam voler investigar els efectes de l’estradiol en cèl·lules polaritzades que creixen en un medi definit, sense la interferència de factors paracrins provinents de les cèl·lules de l’estroma. Els nostres estudis indiquen que l’estradiol i la Insulina cooperen en la regulació de la proliferació de cèl·lules endometrials a través del receptor d’estrògens α. A més a més, pèrdues al·lèliques en PTEN donen lloc a una proliferació desmesurada en resposta a Insulina i estradiol, similar a la que es troba en les hiperplàsies endometrials. Fa més d’una dècada que es va suggerir, per primera vegada, la rellevància de la polarització cel·lular a l’hora d’entendre els mecanismes involucrats en la morfogènesi cel·lular així com en la progressió tumoral. Tot i això, avui en dia encara es desconeixen molts dels mecanismes involucrats en aquest processos. En aquest context, el nostre treball és important perquè: per primer cop, hem generat un cultiu en 3D de cèl·lules no immortalitzades i no transformades; hem determinat quins són els factors extracel·lulars involucrats en el manteniment i formació de la cavitat luminal; hem aportat evidencies què la polaritat epitelial actua com a supressor tumoral no canònic i; hem demostrat que pèrdues en PTEN causen una hiperplàsia de les cèl·lules endometrials en resposta a l’exposició a l’estradiol i la Insulina. / El endometrio es el revestimiento interior de la mucosa del útero. Histológicamente en el endometrio podemos diferenciar dos tipos celulares epiteliales: el epitelio luminal y el glandular. Los tejidos epiteliales se caracterizan por ser tejidos polarizados que presentan unas características morfológicas distinguibles como son: polarización apico-Basal, contactos célula - célula específicos y adhesión a la membrana Basal. El primer objetivo de este trabajo fue la creación de un cultivo en tres dimensiones (3D) de células epiteliales de endometrio de ratón, que presentara algunas ventajas a los cultivos ya existentes, a la vez que permitiera la posibilidad de estudiar los diferentes procesos relacionados con la morfogénesis y la carcinogénesis endometrial. Una vez obtenido el sistema de cultivo, quisimos estudiar los factores extracelulares que influían en la correcta formación del lumen de las glándulas, así como el establecimiento de la polaridad de las células epiteliales que forman las glándulas. De esta manera hemos podido determinar un nuevo papel de las citoquinas TNF-α y IL-1α en la formación y mantenimiento del lumen. Además, también hemos podido concluir que los glucocorticoides son los encargados de reprimir la expresión de estas citoquinas a través de la acción del receptor de estrógenos. En segundo lugar, utilizamos el modelo de cultivo desarrollado, para estudiar aspectos relacionados con la polaridad celular y la carcinogénesis. Recientemente se ha sugerido que el establecimiento de la polarización celular podría actuar por si misma como un supresor tumoral, mientras que la pérdida de dicha polarización es un reconocido marcador de la progresión tumoral. Por este motivo, y utilizando nuestro sistema de cultivo, quisimos caracterizar la acción del TGF-β tanto en células polarizadas como en no polarizadas. En este trabajo demostramos que la pérdida de la polaridad, cambia la respuesta pro-apoptótica del TGF-β en células polarizadas a una respuesta asociada a la progresión del fenotipo tumoral (EMT) en células no polarizadas. Finalmente quisimos estudiar los efectos del hiperestrogenismo en la tumorogénesi endometrial. El hiperestrogenismo es un factor de riesgo muy importante en el desarrollo de neoplasias endometriales. Sin embargo, no está claro si la acción del estradiol es directa o se da mediante un efecto paracrino de las células del estroma. Por este motivo, quisimos investigar los efectos del estradiol en células polarizadas que crecían en un medio definido, sin la interferencia de factores paracrinos procedentes de las células del estroma. Gracias a nuestro estudio, hemos podido determinar que la acción del estradiol mediante el receptor de estrógenos alpha, actúa por debajo de la acción de PTEN en la tumorogénesis endometrial. Hace más de una década se sugirió, por primera vez, la relevancia de la polarización celular a la hora de entender los mecanismos involucrados en la morfogénesis celular así como la progresión tumoral. Sin embargo, hoy en día todavía se desconocen muchos de los mecanismos involucrados en estos procesos. En este contexto, nuestro trabajo es importante porque: por primera vez hemos generado un cultivo en 3D de células no transformadas, hemos determinado cuáles son los factores extracelulares involucrados en el mantenimiento y formación de la cavidad luminar, hemos aportado evidencias de que la polaridad epitelial actúa como supresor tumoral no canónico y que el hiperestrogenismo ligado a una deficiencia en la expresión de PTEN da lugar a un fenotipo de hiperplasia. / The endometrium is innermost glandular layer of the uterus. It functions as a lining for the uterus. Histologically, we can distinguish two types of epithelial cells: luminal and glandular epithelium. The epithelial tissues have some distinct morphological features such as: apico-Basal polarity, cell-cell specific contacts and adhesion to the basement membrane. The first objective of this work was to establish a three dimensional culture (3D) of mouse endometrial epithelial cells suitable for the study of endometrial morphogenesis and carcinogenesis. Once the 3D culture protocol was established, our next step was to analyze the influence of the extracellular factors in the formation and maintenance of the glandular lumen. To this regard, we have identified a new role of cytokines TNF-α and IL-1α in the formation and maintenance of the lumen. In addition, we demonstrate that glucocorticoids are the responsible of cytokine down-expression, in an estrogen receptor alpha dependent manner. Our next step was to use our culture model to study the issues related with the cellular polarity and malignance development. Recently it has been suggested that the establishment of cell polarization is a potent tumor suppressor mechanism. Loss of this polarization is a wellknown marker of tumor progression. Taking advantage of our 3D culture system, we sought to characterize the action of TGF-β in both polarized cells and in non-polarized. In this study, we show that loss of polarity changes the pro-apoptotic response of TGF-β (in polarized cells) to a response associated with tumor progression phenotype (EMT) in non-polarized cells. Finally we wanted to study the effects of hyperestrogenism. Hyperestrogenism represent a major risk for development of endometrial neoplasia. However, it is unclear whether estradiol action occurs direct or trough a paracrine effect of stromal cells. For this reason, we wanted to investigate the effects of estradiol on polarized cells growing in a defined medium without interference of paracrine stromal factors. With our study, we could conclude that estradiol trough its receptor, acts as downstream mediator on PTEN mediated tumorogenesis. More than one decade ago, cell polarization was as an important mechanisms involved in cellular morphogenesis and tumor progression. However, most of the mechanisms involved in these processes are still unknown. Our study provides new insights about mechanisms involved in those processes. In this context, we have generated, for the first time, a 3D culture from untransformed cells, we have determined the extracellular factors involved in maintaining and formation of the luminal cavity, we have provided evidence that epithelial polarity acts as a non-canonical tumor suppressor and PTEN deficient expression leads an exacerbated response to estrogen, which leads to loss of cell polarity and glands structure, two alterations observed in cancer.

El càncer d'endometri és la malaltia ginecològica més comuna i representa la quarta neoplàsia més freqüent en la dona en els països desenvolupats. Actualment és possible diagnosticar el 80% dels casos de EEC en estadiatge I FIGO, per tant, poder aplicar cirurgia i presentar un bon pronòstic. L'estadiatge I FIGO inclou tres subtipus: afecta l'endometri (IA), infiltra el miometri <50% (IB) i >50% (IC). El nostre grup es va centrar en la identificació de nous gens implicats en el EEC mitjançant l'estudi dels patrons d'expressió gènica diferencial entre teixit endometrial sa, hiperplàsic i tumoral, així com la cerca de nous gens associats al fenotip carcinomatós endometrial amb potencial valor diagnòstic i/o pronòstic. Es va trobar que els dos gens majorment sobreexpressats eren RUNX1/AML1 i ERM/ETV5 i alhora, es troben sobreexpressats en la fase en la qual el EEC esdevé invasiu. Partint d'aquí, vam plantejar la caracterització del mecanisme d'acció del factor de transcripció ERM/ETV5 en el EEC durant els esdeveniments inicials d'invasió i disseminació. La sobreexpressió d'ERM/ETV5 a la línia cel·lular de càncer d'endometri Hec-1A indueix dispersió cel·lular que correlaciona amb un augment de l'activitat gelatinasa de la MMP2. Tant els experiments de ChiP com amb iRNA o l'ús d'un inhibidor específic de MMP2 mostren un nexe funcional entre la sobreexpressió d'ERM/ETV5 i l'activació de MMP2. En el model animal ortotòpic de EEC es demostra que l'augment de l'activitat de MMP2 associat a la sobreexpressió d'ERM/ETV5 confereix major capacitat invasiva als tumors endometrials i aquests mostren un patró més agressiu i infiltrant. Es va confirmar que ERM/ETV5 tenia un paper en els passos inicials de la disseminació endometrial ja que es van localitzar ERM/ETV5 i MMP-2 en el front d'invasió de mostres de EEC humanes amb infiltració miometrial. Per tant podem proposar que en el EEC, ERM/ETV5 actua a través de l'activitat gelatinolítica de MMP-2 per a donar major capacitat invasiva, associat al punt d'inici de la infiltració miometrial. Tot seguit vam plantejar determinar les alteracions moleculars associades a la sobreexpressió del factor de transcripció ERM/ETV5 durant la infiltració miometrial en el EEC, identificant nous marcadors moleculars o dianes terapèutiques que podrien estar sota el control de l'activitat transcripcional d'ERM/ETV5. L'anàlisi comparatiu mitjançant 2D-DIGE i espectrometria de masses dels patrons d'expressió proteica diferencial de la línia cel·lular que sobreexpressa de forma estable GFP-ERM/ETV5 anvers la línia cel·lular sense transfectar i la que presenta el vector GFP buit, determina un llistat de proteïnes diferencialment expressades que es troben implicades en la regulació d'actina i la senyalització per TGF-beta i progesterona. Vam caracteritzar la sobreexpressió específica de la proteïna Hep27 que presenta localització mitocondrial depenent d'ERM/ETV5. Estudis funcionals van demostrar associació amb l'estrès oxidatiu. L'anàlisi dels resultats obtinguts reforcen el paper d'ERM/ETV5 com a factor regulador de la migració i invasió tumoral, i assenyala la seva implicació en la resposta a l'estrès oxidatiu associat a l'inici de la invasió en el carcinoma endometrial. Fins ara, la immunohistoquímica ha estat l'eina utilitzada per a la identificació de proteïnes implicades en la invasió del carcinoma endometrial, sense tenir en compte la percepció global del front d'invasió. En aquest últim treball hem dut a terme una aproximació proteòmica per a caracteritzar components específics del front d'invasió o l'estroma reactiu mitjançant la comparació de l'àrea invasiva d'un carcinoma endometrial anvers l'àrea tumoral superficial no invasiva i el teixit normal provinents de la mateixa pacient. Així hem pogut identificar proteïnes diferencialment expressades en el front d'invasió i que es troben implicades en la morfologia cel·lular, acoblament i moviment, així com els mecanismes moleculars relacionats amb la senyalització i interacció cèl·lula-cèl·lula i la resposta moduladora a l'estrès oxidatiu. / We have recently described the Ets family transcription factor, ERM/ETV5, specifically up-regulated in EEC, and associated with myometrial infiltration. Ets family members have been correlated to tumor progression by up-regulating the expression of matrix-degrading proteases. We investigated the possibility that in EEC, ERM/ETV5 may induce the expression of genes involved in extra-cellular matrix remodeling. The overexpression of ERM/ETV5 induced scattering in the EEC cell line Hec-1A, correlating to increased MMP-2 gelatinase activity. Both ChIP and iRNA experiments and specific MMP-2 inhibitor demonstrated a functional link between ERM/ETV5 overexpression and MMP-2 activation. Orthotopically implanted overexpressing ERM/ETV5 tumors presented a more aggressive and infiltrative pattern of myometrial invasion. The specific localization of ERM/ETV5 and MMP-2 at the invasive front of myometrial infiltrating human EEC reinforced the hypothesis of a role for ERM/ETV5 in the early steps of endometrial dissemination.To understand the role of ETV5 during myometrial infiltration, we analysed by 2D-DIGE technology those proteins whose expression was altered in endometrial cell lines stably over-expressing ERM/ETV5. Pathway analysis pointed to actin regulation and TGF-beta and progesterone signalling as processes regulated by ERM/ETV5. We characterized the specific up-regulation of the nuclear dehydrogenase/reductase Hep27, its ERM/ETV5-dependent mitochondrial localization, and functional studies demonstrated a link with oxidative stress.Overall, the ETV5-related proteomic approach performed in the Hec-1A cell line reinforces a role of this transcription factor in the regulation of the migratory and invasive tumour behaviour, and points to a modulated response to oxidative stress associated with the promotion of invasion in endometrial cancer. To date, the identification of proteins involved in endometrial carcinoma invasion has been essentially conducted by immunohistochemical methods, without a global perception on the invasive front. In this work we attempted a proteomic approach to characterise specific components of the invasive front or reactive stroma by comparing the invasive area of an endometrial carcinoma with the non¬invasive superficial area and normal tissue from the same patients. This led us to identify proteins involved in cellular morphology, assembly and movement, differentially expressed at the invasive front, as well as pathways like cell-to-cell signalling and interaction and a modulated response to oxidative stress as events related to endometrial carcinoma invasion. In conclusion, we describe a novel proteomic approach that specifically deals with endometrial carcinoma invasion front, allowing the identification of new players of myometrial infiltration.

No description available.