La regulación epigenética de CLCA2 por CtBP1, HDACs, ZEB1, p300 y miR-196b-5p impacta en la adhesión celular y la transición epitelio mesenquimal del cáncer de próstata asociado al síndrome metabólico - Porretti, Juliana Carla (2018)
El cáncer de próstata (PCa) es el cáncer más prevalente entre hombres y la sexta causa de muerte por cáncer en el mundo, mientras que en Argentina es el cáncer con mayor incidencia y el tercero en mortalidad. Por lo tanto, continúa siendo uno de los problemas más importantes de la salud pública. Los factores de riesgo establecidos para esta enfermedad son la edad, la raza y la historia familiar, sin embargo la dieta y el estilo de vida son factores claves en la biología del PCa y su tumorigénesis. El síndrome metabólico (SM) es un estado fisiopatológico que involucra al menos tres de los siguientes factores: obesidad abdominal, triglicéridos elevados, colesterol elevado, hipertensión y/o intolerancia a la glucosa. En los últimos años el estudio del papel del SM en la incidencia y progresión del PCa ha arrojado resultados controversiales; sin embargo, un trabajo reciente basado en un meta-análisis concluyó que el SM está asociado con un peor pronóstico de los pacientes con PCa, un aumento de la agresividad del tumor y una mayor tasa de recurrencia. Trabajos previos de nuestro grupo acerca de C-terminal binding protein 1 (CTBP1) muestran una posible explicación molecular para estas asociaciones. CTBP1 es un co-represor transcripcional de genes supresores tumorales que es activado por su unión al NAD+ o al NADH. En nuestro laboratorio utilizando un modelo animal de SM determinamos que el silenciamiento de la expresión de CTBP1 en xenotransplantes disminuyó drásticamente el crecimiento tumoral de mama y de próstata respecto a la condición control. Asimismo, a través de un microarreglo obtuvimos el perfil de expresión de mRNA de los xenotransplantes de próstata. Un análisis por GSEA de los mismos detectó que CTBP1 modula genes pertenecientes a la vía olfatoria, entre los cuales se encuentra la proteína accesoria al canal de cloro 2 (CLCA2). CLCA2 es una proteína de transmembrana de tipo I propuesta como un posible supresor tumoral en cáncer de mama y cáncer colorrectal. Asimismo Tanikawa y et al. reportaron que la expresión de CLCA2 se encontraba disminuida en cáncer de próstata, vejiga, esófago y pulmón comparado con tejido normal. El grupo de Elble, colaborador de nuestro grupo, demostró que CLCA2 se encuentra involucrada en los procesos de proliferación y transición epitelio mesenquimal (EMT) en cáncer de mama. Sin embargo el rol de CLCA2 en PCa no ha sido estudiado. Por otro lado, los microRNAs (miRNAs) son moléculas pequeñas de RNA no-codificantes que tienen un rol crucial como regulador de la expresión génica. Cada miRNA tiene como blanco múltiples mRNAs, por lo cual la modulación de un mismo miRNA puede alterar la expresión de importantes procesos. Asimismo, estas moléculas se están evaluando como posibles biomarcadores diagnósticos y pronósticos como también como blancos y/o agentes terapéuticos por lo que su estudio es de gran relevancia. En base a estos antecedentes el objetivo general de este proyecto fue conocer los mecanismos moleculares por los cuales CTBP1 media la asociación entre el SM y el desarrollo y la progresión del PCa. En este trabajo de tesis en primer lugar validamos el resultado del microarreglo de expresión y observamos que CTBP1 reprime la expresión de CLCA2 en xenotransplantes de próstata desarrollados en animales con SM. Detectamos que CTBP1 interacciona físicamente con el promotor de CLCA2 reprimiendo su transcripción en líneas de PCa. Asimismo, al utilizar un panel de plásmidos que tienen clonados distintos fragmentos del promotor de CLCA2 río arriba del gen de la luciferasa, determinamos que CTBP1 es capaz de modular la actividad del promotor de CLCA2 independientemente del largo del fragmento presente. Más aún, utilizando un panel de factores de transcripción y moduladores de la cromatina, encontramos que CTBP1 corregula en conjunto con ZEB1, EP300 y HDACs la actividad del promotor de CLCA2 en células de PCa. Estudiando la función de CLCA2 en el PCa, encontramos que esta proteína promueve la adhesión celular de líneas de PCa inhibiendo la EMT. Asimismo, la actividad de CTNNB1en el núcleo disminuyó en presencia de CLCA2 con la concomitante inducción de la expresión del marcador epitelial CDH1 y la represión de los marcadores mesenquimales SNAI2 y TWIST1. A partir de la sangre periférica de ratones con SM y xenostransplantes generados con líneas celulares control o la expresión de CLCA2 disminuida de forma estable, seleccionamos Células Tumorales Circulantes (CTCs) y realizamos un ensayo clonogénico. Encontramos que la disminución de la expresión de CLCA2 aumentó el porcentaje de ratones con focos de CTCs comparados con los ratones control. Además, realizamos un microarreglo de expresión de miRNAs de los tumores xenotransplantados de próstata generados en ratones con SM. Luego del análisis obtuvimos 21 miRNAs modulados por CTBP1 que se encuentran involucrados en los procesos de angiogénesis, organización de la matriz extracelular, biología del desarrollo; y, en vías de señalización del cáncer, adhesiones focales, uniones adherentes, entre otros. Un análisis supervisado en base a herramientas bioinformáticas y bibliografía identificó al miR-196b-5p como un miRNA que potencialmente regula a CLCA2 y podría tener un papel interesante en el PCa. Validamos los resultados del microarreglo determinando que CTBP1 induce la expresión de miR-196b-5p en condiciones de SM. Asimismo, clonamos el 3’UTR de CLCA2 en un plásmido reportero y logramos identificar a CLCA2 como un blanco directo del miR-196b-5p. Por último, determinamos que el miR-196b-5p inhibe la adhesión celular. Estos resultados nos permiten identificar un nuevo mecanismo molecular que explica la asociación del PCa y el SM basados en CTBP1. Así, esta proteína regula directamente a CLCA2 y el miR-196b-5p los cuales actuarían como factores claves en el inicio de la progresión de esta enfermedad.