Efectos del talio sobre la proliferación celular.

• Autores: Pino, María Teresa Luján
• Año de publicación: 2016
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Verstraeten, Sandra V.; Valdez, Laura; Roma, Marcelo; Paz, Cristina
• Materia: Talio; Toxicidad; Proliferación; Apoptosis; Vias de señalización; Ciencias de la vida
• Institución: Universidad de Buenos Aires

Fil: Pino, María Teresa Luján. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Buenos Aires, Argentina
El talio (Tl) es un metal pesado, no esencial y altamente tóxico para los seres humanos. Este metal posee dos estados de oxidación: Tl(I) y Tl(III). Si bien la sintomatología clínica de la intoxicación con el Tl(I) es conocida, la información\nconcerniente al Tl(III) es muy escasa. Además, las alteraciones bioquímicas responsables de la toxicidad del Tl(I) y del Tl(III) aún no están esclarecidas.\nCon el objetivo de contribuir al conocimiento de los mecanismos que median la\ncitotoxicidad del Tl, en el presente trabajo de Tesis se abordaron 3 puntos principales. En primer lugar se investigaron los efectos del Tl (5-100 ?M) sobre los eventos de\nseñalización temprana necesarios para el reingreso al ciclo celular. En segundo lugar, los efectos del Tl sobre la expresión de las principales moléculas reguladoras del ciclo celular. Finalmente, las señales de estrés y apoptosis gatilladas por el Tl. Este estudio se\nrealizó en cultivos de células de feocromocitoma de rata (línea PC12) sincronizados en fase G0/G1 a las cuales se les permitió el reingreso al ciclo celular tanto en ausencia como en presencia del factor de crecimiento epidérmico (EGF).\nEl estudio de la activación señales tempranas en el reingreso al ciclo celular\nmuestra que en las células incubadas en ausencia de EGF (células EGF-) el Tl(I) y el Tl(III) no causaron per se la activación del receptor de EGF (EGFR) pero activaron las quinasas ERK1/2 y Akt entre los 5 y los 10 min de tratamiento, mientras que en presencia de EGF (células EGF+), el Tl(I) y Tl(III) anticiparon la activación del EGFR y de ERK1, sin modificar la activación de ERK2 y Akt.\nEl análisis de la cinética de proliferación de las células permitió identificar que, entre las 18 y las 24 h posteriores al reingreso al ciclo celular, aproximadamente un 30% de las células EGF- se encontraban en fase S. Por otro lado, las células EGF+ anticiparon su\ningreso a la fase S en 9 h y la duración de esta fase se extendió hasta las 24 h\nposteriores al reingreso al ciclo. A pesar de esta diferencia, el porcentaje de células EGFy\nEGF+ que alcanzaron la fase S fue similar (33 y 28% respectivamente). En base a estos resultados se seleccionó el tiempo de 24 h posterior al reingreso al ciclo celular para el análisis de los efectos del Tl(I) y Tl(III), debido a que tanto las células EGF- como las EGF+ se encontraban en las últimas etapas de la fase S del ciclo, una etapa del ciclo\nparticularmente vulnerable a la citotoxicidad de los metales pesados.\nPara comprobar si a este tiempo el Tl(I) y Tl(III) causaban citotoxicidad en las células EGF- y EGF+, se estudiaron tres parámetros de funcionalidad celular. La\nexposición a una concentración 100 ?M Tl(I) o Tl(III) causó una disminución significativa\nen la funcionalidad mitocondrial y lisosomal y una marcada perdida de la permeabilidad\nselectiva de la membrana plasmática. En todos los casos la magnitud de los efectos fue mayor para las células tratadas con Tl(III), y fueron parcialmente prevenidos por la presencia de EGF.\nAl estudiar como afectaba el Tl la expresión de las principales moléculas\nreguladoras del ciclo celular se observó que el Tl(I) aceleró las fases G1 y S en las células EGF- y EGF+. Este hecho se evidenció por el aumento en la expresión de ciclina D1, ciclina E, E2F-1 la translocación de PCNA al núcleo y aumento de los niveles de ciclina A.\nSin embargo, en las células EGF- este catión causó una acumulación de células en G2/M consistente con la acumulación de ciclina B1 observada. En las células EGF+ tanto los niveles de ciclina B1 como el contenido de células G2/M fueron normales, sugiriendo que la presencia de EGF previno el arresto del ciclo en la fase G2/M. Por su parte, el Tl(III)\nredujo la duración de la fase G1 en las células EGF- y como consecuencia, luego de 24 h las células ya habían completado el ciclo celular. Esto se evidenció por el aumento en los\nniveles de E2F-1 y ciclina E, la disminución de los niveles de ciclina D1, la inactivación de ciclina A y la normalización de los niveles de ciclina B1. Por el contrario, este catión\ncausó el arresto del ciclo celular en fase G0/G1 en las células EGF+. Este hecho fue confirmado por la acumulación de ciclina D1 y los bajos niveles de expresión de los\nmarcadores de fase S.\nEl Tl(I) y Tl(III) promovieron la apoptosis en las células EGF- a partir de la activación\nde diferentes vías. El Tl(I) activó a JNK y p38, y aumentó la expresión de p53. Además\ndisminuyó el potencial mitocondria y aumentó el contenido de H2O2, activando la vía\nintrínseca. El Tl(III) activó además la vía extrínseca, al aumentar el contenido de Fas y\nactivar a la caspasa 8. Este catión también aumentó el contenido ONOO- y la expresión\nde Bax, y activó a p38. Como consecuencia, ambos cationes aumentaron el contenido de\ncélulas apoptóticas, siendo estos efectos parcialmente prevenidos por el EGF.\nEn conjunto, los resultados obtenidos en este trabajo de Tesis permiten demostrar\nque el Tl(I) y Tl(III) afectan la proliferación celular a través de mecanismos diferentes. La presencia de factores de crecimiento, como el EGF, pueden prevenir parcialmente los\nefectos tóxicos de estos cationes, favoreciendo de esta manera la homeostasis celular.
Doctora de la Universidad de Buenos Aires en Toxicología