Control de la expresión de coactivadores involucrados en tumorigénesis

• Autores: Alvarado, Cecilia Viviana
• Año de publicación: 2014
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Davio, Carlos; Costas, Mónica; Cremaschi, Graciela; Galigniana, Mario; Alonso, Daniel
• Materia: SRC-3; RAC3; NF-kB; Tumorigénesis; Coactivador; Ciencia de la vida
• Institución: Universidad de Buenos Aires

Fil: Alvarado, Cecilia Viviana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina
RAC3 es un coactivador de la transcripción de ciertos factores y receptores nucleares que colabora en la actividad biológica de estas moléculas facilitando la expresión génica. Originalmente fue descripto como específico de receptores de hormonas esteroideas, con actividad acetilasa de histonas y la capacidad de remodelar la cromatina facilitando la expresión de genes blanco de estas hormonas. Se lo encontró sobre-expresado en tumores dependientes de las mismas y por esta razón se lo asoció a tumorigénesis hormono-dependiente. Sin embargo, años más tarde, nuestro grupo y otros investigadores hemos demostrado que RAC3 es un coactivador para otros factores de transcripción y tiene además otras funciones a nivel citoplasmático por las cuales contribuye al desarrollo tumoral de una gran variedad de tumores dependientes o no de hormonas, por lo cual hoy día se define como un oncogén. Hemos demostrado previamente que RAC3 es un coactivador de NF-?B, aumentando su actividad transcripcional, así como la expresión de algunos de sus genes blanco. Muchos de estos genes están vinculados a la respuesta inflamatoria, así como al control de ciclo celular, proliferación, expresión de moléculas de adhesión y otros responsables de la supervivencia celular, todos ellos a su vez relacionados con el proceso de tumorigénesis. Estos hallazgos motivaron la búsqueda de niveles elevados de RAC3 en otros tumores no específicamente respondedores a hormonas esteroideas y hoy día se sabe de su alto título en una gran variedad de tumores como el de hígado, páncreas, estómago y la lista crece. También demostramos que su sobre-expresión contribuye al desarrollo tumoral inhibiendo la apoptosis inducida por vía de membrana y mitocondrial, en células tumorales y no tumorales. Su acción protectora de la supervivencia se debía no solo a su actividad remodeladora de la cromatina aumentando la expresión de genes anti-apoptóticos, sino también a acciones citoplasmáticas como la regulación de actividad de kinasas y el transporte de moléculas como AIF desde la mitocondria hasta el núcleo celular, demorando su ingreso a núcleo por asociación con la maquinaria motora de citoesqueleto. A diferencia de otros oncogenes conocidos, en el caso de RAC3, su rol oncogénico no depende de la expresión de variantes por mutación, sino que, la sola sobre-expresión es suficiente. Consecuentemente, su expresión en células normales, no tumorales, es limitante y en ocasiones indetectable por técnicas habituales de determinación de proteínas. Sin embargo, sus altos niveles de expresión en tumores, en la mayoría de los casos no se debe a amplificación génica y los mecanismos que controlan su expresión aún no han sido esclarecidos. En este trabajo de tesis, se investigaron los posibles mecanismos responsables del aumento en los niveles de expresión de RAC3. Demostramos que la respuesta inflamatoria inducida por administración de LPS in vivo en ratones produce el aumento en los niveles de RAC3 en bazo y que ésto ocurre a nivel transcripcional, lo cual, además y como era esperado, fue antagonizado por glucocorticoides, dada su conocida acción anti-inflamatoria. Resultados similares fueron obtenidos in vitro por tratamiento de la línea celular HEK293 con TNF (una de las citoquinas inflamatorias inducidas por LPS in vivo). Se realizó una búsqueda de posibles secuencias regulatorias de la expresión génica de RAC3 en su promotor y encontramos sitios de unión para NF-?B, pero no para GR. Clonamos un fragmento de promotor conteniendo estas secuencias y por ingeniería genética diseñamos un plásmido en el que el promotor de RAC3 fue subclonado río arriba del gen reportero de Luciferasa. A través de estudios in vitro, por ensayos reporteros en células transfectadas con esta construcción, demostramos que TNF o una sobre-expresión de Rel-A (uno de los componentes del dímero de NF-?B) activa el promotor de RAC3. Por ensayos de inmunoprecipitación de la cromatina, confirmamos que los sitios de unión para NF-?B en el promotor de RAC3 son funcionales y que, efectivamente, la activación de la expresión génica de RAC3 inducida por la respuesta inflamatoria ocurre a través de estas secuencias que unen NF-?B. De acuerdo con las evidencias previas de inhibición de la apoptosis por una sobre-expresión de RAC3, se investigó además su posible rol en autofagia, cuyo rol en tumorigénesis es dual. En principio, el proceso opera con el objeto de eliminar desde moléculas mal plegadas hasta organelas dañadas y de este modo preservar la supervivencia celular, sin embargo, cuando ocurre de modo exacerbado puede llevar a la muerte celular. En situaciones de estrés, ayuno o falta de oxígeno a los cuales la vía de señales dependiente de mTOR es sensible, se activa la autofagia con el objeto de obtener energía para la supervivencia celular a partir del reciclado de moléculas propias. Esto es precisamente lo que les ocurre a las células menos expuestas en una masa tumoral. En estos estudios demostramos que RAC3 tiene un rol protector de autofagia inducida tanto por ayuno como por inhibición de la vía mTOR por Rapamicina. Demostramos además, que la hipoxia inhibe la expresión de RAC3 generando un ambiente permisivo para que la autofagia ocurra, permitiendo la supervivencia tumoral. Los resultados obtenidos en este trabajo de tesis, demuestran que la participación de RAC3 como regulador de la autofagia es un mecanismo adicional a los ya descriptos por los cuales promueve tumorigénesis y el microambiente inflamatorio tumoral podría contribuir en la regulación de la expresión de RAC3 y su acción oncogénica.
Biología Molecular
Doctora de la Universidad de Buenos Aires