Browsing by Author "Godoy, Alejandro S."
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- ItemEstudio del efecto angiocrino endotelial sobre células epiteliales de cáncer prostático.(2019) Torres Estay, Verónica Alejandra; Godoy, Alejandro S.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias BiológicasEl cáncer de próstata (CaP) es la segunda causa de muerte por cáncer en países occidentales, incluyendo Chile. La terapia de deprivación androgénica (ADT) continúa siendo el tratamiento estándar para el cáncer localmente avanzado o metastásico, sin embargo, como resultado de esta terapia, el CaP progresa desde un fenotipo sensible a andrógenos, hacia uno resistente a la ADT, el cual es frecuentemente letal. Datos previos indican que la progresión hacia un fenotipo resistente a la ADT está asociado a un aumento en la angiogénesis. Más aún, existe evidencia que sugiere que la masa tumoral prostática se encuentra bajo un estricto control de la microvasculatura, y que la perfusión de oxígeno y nutrientes por los capilares, estaría reforzada por un potente efecto paracrino (angiocrino) por parte de las células endoteliales. Estudios previos de nuestro laboratorio sugieren que las células endoteliales modularían el crecimiento de células tumorales mediante un mecanismo de tipo angiocrino, el cual es independiente del flujo sanguíneo. Sin embargo, hasta el momento se desconoce la extensión de este efecto angiocrino sobre células tumorales prostáticas, así como también, los mecanismos moleculares que subyacen estos efectos biológicos. Por lo tanto, la hipótesis central de esta tesis es: “Las células endoteliales promueven un aumento en las características que determinan agresividad tumoral en células de CaP a través de un mecanismo de tipo angiocrino”. Para desarrollar esta tesis se utilizaron líneas celulares de CaP que representan el fenotipo sensible a andrógenos, resistente a la castración y metastásico, así como también, cultivos primarios de células endoteliales obtenidas de vena umbilical humana HUVEC (Human Umbilical Vein Endothelial Cell). En primer lugar, se analizó la expresión y funcionalidad del receptor de andrógenos (AR) para determinar la dependencia androgénica de estas células en el contexto de la biología celular del CaP. Se analizó a la vez los efectos biológicos de los andrógenos y el papel de la AR en estos efectos, principalmente en la proliferación y supervivencia de las células HUVEC y de las líneas celulares de CaP. Posteriormente, utilizando medios condicionados obtenidos de células HUVEC, se estudió el efecto de la estimulación paracrina sobre la viabilidad, proliferación, migración e invasión en las líneas celulares de CaP. Finalmente, se estudió la contribución de las células endoteliales sobre los procesos de migración y crecimiento tumoral in vivo usando los modelos de pez cebra y xenoinjertos en ratones inmunodeficientes, respectivamente. Además, se estudió el perfil de secreción de citoquinas de dos líneas celulares de CaP expuestas a medio condicionado de células endoteliales HUVEC. Nuestros resultados mostraron que las células HUVEC, expresan funcionalmente el AR y que, si bien los andrógenos no afectan la supervivencia de las células HUVEC, si estimulan la proliferación de estas células. Por otro lado, nuestros resultados indicaron que las líneas celulares de CaP seleccionadas para el trabajo experimental de esta tesis, representan los fenotipos específicos con respecto a su dependencia androgénica. Estos resultados validan el uso de estos modelos, tanto de células HUVEC como de las líneas celulares de CaP, para el estudio de la comunicación entre ambos tipos celulares. Los estudios in vitro con medios condicionados sugieren un aumento en la viabilidad y proliferación de las células de CaP, sin embargo, al analizar la capacidad de migración e invasión se observó que las células resistentes a la ADT y metastásicas serían más susceptibles que las células sensibles a andrógenos al efecto angiocrino proveniente de las células endoteliales. En los experimentos in vivo, se observó que las células endoteliales a través de una comunicación paracrina aumentan la migración, el crecimiento tumoral, la microvasculatura tumoral y la metástasis. De manera interesante, también se observó que existe un efecto diferencial en la secreción de citoquinas cuando se compara una línea sensible a andrógenos y una resistente a la deprivación androgénica al estimularlas con medio condicionado. La importancia de este estudio reside en mostrar que las células endoteliales, a través de un mecanismo paracrino/angiocrino, pueden promover un comportamiento más agresivo de las células de CaP y que este efecto es más extenso en células de mayor agresividad versus células de menor agresividad. Esta característica indicaría que células más agresivas podrían adaptar su biología para poder responder a más señales presentes en el microambiente, y de esa manera, promover un aumento en su agresividad. En consecuencia, este mecanismo de comunicación paracrina podría ser un factor que contribuya a la adquisición de un fenotipo más avanzado, y probablemente metastásico, en pacientes con CaP. Por lo tanto, resulta esencial definir los mecanismos moleculares que están implicados en esta comunicación paracrina, ya que podrían resultar en la identificación de nuevos blancos terapéuticos o biomarcadores para contrarrestar el CaP, especialmente el cáncer de próstata avanzado.
- ItemEstudio del rol biológico de la fructosa en células de cáncer prostático(2022) Corro Acuña, Néstor Bastián; Godoy, Alejandro S.; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias BiológicasEl cáncer prostático (CaP) es uno de los cánceres de mayor prevalencia en hombres tanto en países occidentales desarrollados como en vías de desarrollo. Un número relevante de estudios epidemiológicos han vinculado la progresión del CaP de alto grado con el consumo de dietas altas en grasas, carbohidratos y obesidad. Para poder sostener la alta demanda por glucosa necesaria para alimentar sus altas tasas de proliferación, las células de cáncer sobreexpresan el transportador de glucosa 1 (GLUT-1). Dicha sobreexpresión ha sido utilizada como fundamento en técnicas de imagen como la tomografía por emisión de positrones (PET), utilizando moléculas como la fluorodesoxiglucosa (FDG) para detectar tumores primarios y metastásicos. Pero el PET-FDG ha mostrado una aplicabilidad clínica limitada al estadificar el CaP. Además, nuestro laboratorio ha reportado la sobreexpresión de transportadores GLUT-2, y 5 (ambos descritos como transportadores de fructosa), en células de CaP en desmedro de GLUT-1. La fructosa es una hexosa presente en alimentos procesados y su excesivo consumo ha sido vinculada a patologías como hígado graso no alcohólico, gota y síndrome metabólico, así como cáncer de mama, páncreas e intestinal, esbozando la posibilidad que fructosa podría dar el soporte proliferativo a las células de CaP en lugar de glucosa. Por lo tanto, la hipótesis de este trabajo doctoral es que “las células de cáncer prostático captan fructosa intrínsecamente y que dicho transporte incrementa características celulares asociadas tanto a capacidades proliferación como de agresividad tumoral con respecto a glucosa”. Para poder confirmar esta hipótesis, primero se evaluó in vitro la capacidad de fructosa en incidir en parámetros como la tasa de proliferación, la viabilidad celular y la capacidad migratoria/invasiva con respecto a glucosa en modelos celulares benignos y malignos de CaP. También estudiamos valores cinéticos del transporte de fructosa en líneas celulares malignas de CaP. Posteriormente evaluamos el crecimiento tumoral en modelos in vivo de xenotransplante de CaP expuestos a la incorporación de fructosa o glucosa en la dieta, así como describir la expresión de transportadores GLUTs de fructosa y glucosa en los tumores. Finalmente analizamos el efecto de la incubación con fructosa o glucosa por hasta 72 horas sobre los niveles de ATP intracelular (ATPi), lactato intracelular, y su impacto en los niveles relativos de algunas enzimas metabólicas de interés mediante qPCR. Los resultados demostraron que fructosa podía mantener tasas de proliferación y viabilidad comparables a glucosa y aunque no modifica capacidades migratorias, si incrementa la invasividad tumoral en modelos in vitro de CaP. Los estudios cinéticos describieron que las células de CaP poseen una afinidad de transporte por fructosa correspondiente a la descrita para GLUT-5, sugiriendo que es GLUT-5 quien media este transporte. Ensayos de knockdown de GLUT-5 mediante siRNA confirmaron esta observación. La adición de fructosa en el agua de beber incrementó el tamaño de los tumores de modelos murinos de xenotransplante derivados tanto de línea celulares de PC3 como muestras clínicas, mientras glucosa en el agua no incidió significativamente sobre el tamaño tumoral con respecto al control. El análisis inmunohistoquímico de los tumores postratamiento reportó aumentos en los niveles de expresión de GLUT-5, 9 en presencia de fructosa con respecto a glucosa y control. Los niveles de ATPi se vieron incrementados tanto con glucosa como con fructosa al cabo de 72 horas en células malignas de CaP, pero no en benignas. Los niveles de ATPi con fructosa fueron significativamente menores con respecto a glucosa. Por otra parte, los niveles de lactato intracelular en células cultivadas con fructosa en el medio presentaron una disminución significativa respecto al control, mientras glucosa incremento dicho valor, sugiriendo que los metabolitos están siendo desviados a otras vías metabólicas o que el transporte de lactato ha sido afectado por la incubación con fructosa. Finalmente, se analizaron los niveles relativos de mRNA de las enzimas metabólicas, encontrando la sobreexpresión de las enzimas HK-2, G6PDH y FASN en células LNCaP y DU145. La importancia de este estudio radica en demostrar que fructosa es una hexosa que puede alimentar a las células de CaP mediante GLUT-5, un transportador que se sobre expresa en células y tejidos malignos de CaP y que tiene potencial para sostener la proliferación y viabilidad celular maligna. Aunque el mecanismo por el cual esta potenciación no está aún descrito, nuestros datos sugieren que dicho mecanismo involucra el consumo de fructosa dietética, influye en metabolitos como ATP y lactato intracelular, y puede modular la actividad de algunas enzimas a nivel de transcrito, lo que demuestra que fructosa y su metabolismo en CaP tienen potencial de ser utilizados como blancos terapéuticos o biomarcadores en CaP.
- ItemRecapitulation of prostate tissue cell type-specific transcriptomes by anin vivoprimary prostate tissue xenograft model(2020) Gross, N. T.; Wang, J. M.; Fiandalo, M. V.; Gomez, E. C.; Watts, A.; Godoy, Alejandro S.; Smith, G. J.; Wu, Y.