Tesis presentada a la Universidad de Chile
para optar al grado de Doctor en Bioquímica / Caveolina-1 es una proteína de membrana esencial en la formación de caveolas, participa en el transporte de colesterol, actúa como proteína de andamiaje en señalización y ha sido descrita como un supresor de tumores. Por otro lado, la presencia de Caveolina-1 juega un rol esencial en la polarización celular durante el proceso migratorio, ya que controla la localización de moléculas de señalización y regula la activación de proteínas que participan en migración. Sin embargo, no sólo la presencia de Caveolina-1 es esencial para la migración celular, sino también la fosforilación de Caveolina-1 en Tirosina 14. Considerando que la migración celular es esencial para la metástasis, Caveolina-1 ha sido descrita también como un promotor de metástasis. Este comportamiento dual ha causado controversia y ha dado origen a un gran número de investigaciones en desarrollo actúalmente en la comunidad científica.
El principal objetivo de esta tesis fue establecer, en un modelo in vivo inmunocompetente, si Caveolina-1 tiene o no este rol dual en cáncer usando como modelo células de melanoma. Estudiamos en ratones C57-BL/6 el comportamiento de las líneas tumorales B16-F0 y B16-F10, ambas líneas singénicas con la cepa C57-BL/6, y por lo tanto no existe rechazo inmunológico. Estas células al ser subcutáneamente en estos ratones tienen la capacidad de formar tumores sólidos y a la vez, si se inyectan por la vía intravenosa, generan focos de metástasis en el pulmón de los ratones. Por lo tanto, con este sistema estudiamos el rol dual de Caveolina-1 en un mismo modelo in vivo. Una vez inoculados los animales en el lomo (vía subcutánea) o por la vena lateral de la cola (vía intravenosa), con las células seguimos la formación de tumores y cuantificamos la metástasis a nivel pulmonar, respectivamente.
Los ensayos realizados in vivo en las células B16-F0 mostraron que Caveolina-1 era capaz de suprimir la formación de tumores, retardando al doble el tiempo de aparición de éstos. Al silenciar los niveles de expresión de Caveolina-1 en las B16-F0 Caveolina-1 mostró promover metástasis no sólo a nivel de pulmón, a la vez mostró nódulos metastasicos en ganglios, riñón, bazo e hígado.
Los ensayos en los ratones C57BL/6 con las células B16-F10 con y sin expresión de Caveolina-1 mostraron una reducción del 60 % en el tamaño de los tumores formado por las células que expresaron Caveolina-1 comparado con las que no la expresaron. En los ensayos de metástasis, las células que expresaron Caveolina-1 causaron al menos dos veces más metástasis pulmonar. Estos resultados mostraron por primera vez en un modelo in vivo que Caveolina-1 es capaz de actúar tanto como supresor tumoral y como promotor de metástasis.
Usando el mismo modelo de estudio, para analizar el rol dual de Caveolina-1 continuamos con un análisis mutacional, específicamente usando una población celular que expresó Caveolina-1 no fosforilable en la posición de la Tirosina-14 (B16-F10(cav-1/Y14F) y se realizaron los ensayos de supresión de tumor y metástasis. Los resultados revelaron que Tirosina-14 era esencial para otorgarla a Caveolina-1 la capacidad de actúar como una molécula promotora de metástasis, pero al mismo tiempo este residuo no era esencial para el rol supresor de tumores.
Por otra parte, evaluamos in vivo la capacidad de E-cadherina de modular los dos roles descritos para Caveolina-1 en las células B16-F10. En estas, la presencia de E-cadherina cumple una función sinérgica sobre Caveolina-1 en su rol supresor de tumores, llegando incluso a inhibir completamente la formación de tumor dependiendo de la expresión de E-cadherina de manera directamente proporcional. Al mismo tiempo E-cadherina mostró frenar el efecto promotor de metástasis dado por Caveolina-1, es decir, ambas proteínas juntas en las células B16-F10 evitan la formación de tumores metastasicos en el pulmón o en cualquier otra parte del cuerpo del animal. / Caveolin-1 is a membrane protein essential for the formation of caveolae, is involved in cholesterol transport, acts as a signaling scaffold protein and has been described as a tumor suppressor. On the other hand, the presence of caveolin-1 plays an essential role in cell polarization during the migration process as it controls the localization of signaling molecules and regulates the activation of proteins involved in migration. However, not only the presence of caveolin-1 is essential for cell migration, but also the phosphorylation of caveolin-1 on Tyrosine 14. Whereas cell migration is essential for metastasis, caveolin-1 has also been described as a promoter of metastasis. This dual behavior has caused controversy and led to a large number of investigations currently under development in the scientific community.
The main objective of my research is to establish, in an immunocompetent in vivo model, caveolin-1 whether or not this dual role in cancer melanoma. We study a model where we use mice C57-BL / 6 and tumor lines F0 B16, B16 and F10, both lines syngeneic with the strain C57-BL / 6, ie, no immune rejection. These cells to be inoculated subcutaneously in mice have the ability to form solid tumors and also, if injected intravenously, generate foci of metastases in the lungs of mice. Therefore, with this system we can study the dual role of caveolin 1 in the same model in vivo. Once inoculated animals in a case in the back of the animal (subcutaneously) and the lateral tail vein (intravenously), the cells follow the formation of tumors and quantified the lung metastases, respectively.
The tests performed in vivo in B16-F0 cells show that caveolin-1 is able to suppress tumor formation, slowing to twice the time of appearance of these. Metastases in trials of these same cells, caveolin-1 showed promote metastases not only in both lung metastatic lymph nodes showed kidney, spleen and liver. By silencing the expression levels of caveolin-1 in B16-F0 results showed that both roles of caveolin-1 is lost.
Trials in C57BL / 6 mice with B16 F10 cells with and without expression of caveolin-1 show that there is a 60% reduction in the size of tumors formed by cells expressing caveolin-1 compared with those without expressed. In trials of metastasis, the cells expressing caveolin-1 cause at least twice as lung metastases. These results show for the first time in an in vivo model that caveolin 1 is able to act as both tumor suppressor and a promoter of metastasis. Using the same model to study, to analyze the dual role of caveolin-1 continue with mutational analysis, specifically using a cell population that expresses caveolin-1 is not phosphorylated at the position of tyrosine-14 (B16 F10 (cav 1/Y14F) tests were performed in tumor suppression and metastasis. The results show that tyrosine-14 is essential for caveolin-1 to grant it the ability to act as a metastasis-promoting molecule, but at the same time, this residue is not essential for the role tumor suppressor.
Moreover, we evaluate in vivo the ability of E-cadherin to modulate the two roles described for caveolin-1 in B16-F10 cells. In these, the presence of E-cadherin plays a synergistic role of caveolin-1 in tumor suppressor role, even to completely inhibit tumor formation depending on the expression of E-cadherin in direct proportion. While E-cadherin stops the metastasis-promoting effect given by caveolin-1, ie both proteins together in B16 F10 cells prevent the formation of metastatic tumors in the lung or elsewhere in the body of the animal. / Conicyt; FONDECYT-FONDAP
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/112023 |
| Date | January 2011 |
| Creators | Lobos González, Lorena |
| Contributors | Quest, Andrew F. G., Leyton Campos, Lisette, Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas |
| Publisher | Universidad de Chile |
| Source Sets | Universidad de Chile |
| Language | Spanish |
| Detected Language | Spanish |
| Type | Tesis |
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