Androgen Deprivation Induces Reprogramming of Prostate Cancer Cells to Stem-Like Cells

In the past few years, cell plasticity has emerged as a mode of targeted therapy evasion in prostate adenocarcinoma. When exposed to anticancer therapies, tumor cells may switch into a different histological subtype, such as the neuroendocrine phenotype which is associated with treatment failure and a poor prognosis. In this study, we demonstrated that long-term androgen signal depletion of prostate LNCaP cells induced a neuroendocrine phenotype followed by re-differentiation towards a ?stem-like? state. LNCaP cells incubated for 30 days in charcoal-stripped medium or with the androgen receptor antagonist 2-hydroxyflutamide developed neuroendocrine morphology and increased the expression of the neuroendocrine markers ?III-tubulin and neuron specific enolase (NSE). When cells were incubated for 90 days in androgen-depleted medium, they grew as floating spheres and had enhanced expression of the stem cell markers CD133, ALDH1A1, and the transporter ABCB1A. Additionally, the pluripotent transcription factors Nanog and Oct4 and the angiogenic factor VEGF were up-regulated while the expression of E-cadherin was inhibited. Cell viability revealed that those cells were resistant to docetaxel and 2-hidroxyflutamide. Mechanistically, androgen depletion induced the decrease in AMP-activated kinase (AMPK) expression and activation and stabilization of the hypoxia-inducible factor HIF-1?. Overexpression of AMPK in the stem-like cells decreased the expression of stem markers as well as that of HIF-1? and VEGF while it restored the levels of E-cadherin and PGC-1?. Most importantly, docetaxel sensitivity was restored in stem-like AMPK-transfected cells. Our model provides a new regulatory mechanism of prostate cancer plasticity through AMPK that is worth exploring.Fundación Tatiana Pérez de Guzmán el Buen

Evaluación de la psicopatía desde el modelo de los cinco factores de la personalidad

Setzenes Jornades de Foment de la Investigació (Any 2011)La psicopatía es un grave trastorno de la personalidad caracterizado por una serie de rasgos afectivo-interpersonales como la crueldad o el narcisismo, y rasgos de conducta socialmente desviada como la impulsividad o la irresponsabilidad, que pueden considerarse variantes extremas de las dimensiones de la personalidad normal. Tomando como referencia el modelo de los Cinco Factores de la Personalidad (FFM) varios expertos en el campo desarrollaron un perfil prototípico de la psicopatía. A partir este perfil prototípico puede calcularse el Psychopathy Resemblance Index (PRI; Miller y cols., 2001), un índice global de psicopatía que indica el grado de semejanza entre el perfil de un individuo en el NEO-PI-R y el perfil prototípico de psicopatía generado por los expertos. En este estudio se investigó —en dos muestras de estudiantes (n = 170; n = 337)— la validez de constructo del PRI mediante análisis de correlación realizados sobre varios cuestionarios de personalidad general, de rasgos psicopatológicos, cuestionarios específicos de psicopatía, e indicadores objetivos de conducta externalizante. El PRI correlacionó positivamente con indicadores de rasgos psicopáticos como el egocentrismo, la frialdad emocional, la crueldad, la dominancia social, la audacia, la impulsividad y la conducta antisocial; con indicadores de rasgos de personalidad impulsiva como la sensibilidad a la recompensa y la búsqueda de sensaciones; y con variables relacionadas con el consumo de drogas. En cambio, correlacionó negativamente con indicadores de rasgos psicopatológicos como la ansiedad, el miedo y con otros rasgos de personalidad como la sensibilidad al castigo o la inhibición conductual. Los resultados confirman la adecuada validez de constructo del PRI y respaldan su uso como una primera herramienta de screening general de psicopatía que, en casos de elevada semejanza con el citado prototipo exigiría una evaluación más exhaustiva utilizando pruebas específicas para la evaluación de la psicopatía

Temperamento de bajo miedo y respuesta cardiaca de defensa

La psicopatía se caracteriza por la presencia de un temperamento de bajo miedo asociado con una menor o deficitaria activación del sistema motivacional defensivo. Uno de los índices psicofisiológicos de reactividad defensiva más consolidados es la respuesta cardiaca de defensa (RCD). La RCD es un patrón complejo de cambios en la frecuencia cardiaca compuesto por componentes acelerativos y desacelerativos producidos por la presentación de una estimulación auditiva intensa e inesperada; su segundo componente acelerativo (A2) se considera un índice del nivel de activación del sistema motivacional defensivo. Estudios previos encontraron que el factor de ‘Dominancia/ Ausencia de Miedo’ del Psychopathic Personality Inventory-Revised (PPI-R-I; PPI-R; Lilienfeld & Widows, 2005) –que evalúa los rasgos relacionados con el temperamento de bajo miedo de la psicopatía– se asociaba con una disminución en el componente A2 de la RCD (cf. Esteller et al., 2010). El presente estudio pretendió investigar la contribución diferencial de las subescalas del PPI-R-I (‘Influencia Social’, ‘Inmunidad al Estrés’ y ‘Ausencia de Miedo’) en la reducción del componente A2 de la RCD, utilizando una muestra de 50 estudiantes mujeres. Los resultados mostraron que las puntuaciones en la subescala de ‘Ausencia de Miedo’ predecían una menor aceleración cardiaca al inicio del componente A2 (8 % de la varianza, ß = –.30, p < .05). Este resultado sugiere que son exclusivamente las características de falta de miedo –y no otras características afectivo/interpersonales de la psicopatía– las responsables de la menor reactividad cardiaca defensiva, sumándose, así, a la evidencia empírica que relaciona el temperamento de bajo miedo que subyace a la psicopatía con el déficit en la activación del sistema motivacional defensivo.Psychopathy is featured by a low fear temperament related to a reduced, or even deficient, activation of the defensive motivational system. The cardiac defense response (CDR ) has been one of the most used psychophysiological indexes to study defensive reactivity. CDR is characterized by a complex pattern of heart rate changes with accelerative and decelerative components produced by an intense, unexpected auditory stimulus. The second accelerative component of CDR has been proposed as an index of the defensive motivational system activation level. Prior studies (Esteller et al., 2010) observed that the ‘Fearless Dominance’ factor of the Psychopathic Personality Inventory- Revised (PP I-R-I; PP I-R; Lilienfeld & Widows, 2005), which assesses the low fear tendencies of psychopathy, predicted a reduced cardiac acceleration of the A2 component. The present study examined the differential contribution of the PP I-R-I subscales (‘Social Potency’, ‘Stress Immunity’, and ‘Fearlessness’) on the reduced A2 acceleration component. Results showed that only fearlessness scores predicted a diminished acceleration at the beginning of the A2 component (8 % of variance, ß= –.30, p < .05). These results suggest that the reduced cardiac defensive reactivity is specifically related to low dispositional fear, and not to other affective/interpersonal traits of psychopathy, adding to a growing body of data indicating the association between the low fear tendencies of psychopathy and the diminished activation of the defensive motivational system.sej2007-61742 del Ministerio de ciencia e Innovación; psi2011-22559 del Ministerio de Economía y Competitividad

Targeting AMP-activated kinase impacts hepatocellular cancer stem cells induced by long-term treatment with sorafenib

Hepatocellular carcinoma (HCC) is the third leading cause of cancer death worldwide. HCC treatment is hindered by the frequent emergence of chemoresistance to the multikinase inhibitor sorafenib, which has been related to the presence of cancer stem cells (CSCs) that self‐renew and often escape therapy. The key metabolic sensor AMP‐activated kinase (AMPK) has recently been recognized as a tumour growth regulator. In this study, we aimed to elucidate the role of AMPK in the development of a stem cell phenotype in HCC cells. To this end, we enriched the CSC population in HCC cell lines that showed increased expression of drug resistance (ALDH1A1, ABCB1A) and stem cell (CD133, Nanog, Oct4, alpha fetoprotein) markers and demonstrated their stemness phenotype. These cells were refractory to sorafenib‐induced cell death. We report that sorafenib‐resistant cells had lower levels of total and phosphorylated AMPK as well as its downstream substrate, ACC, compared with the parental cells. Interestingly, AMPK knockdown with siRNA or inhibition with dorsomorphin increased the expression of stem cell markers in parental cells and blocked sorafenib‐induced cell death. Conversely, the upregulation of AMPK, either by transfection or by pharmacological activation with A‐769662, decreased the expression of ALDH1A1, ABCB1A, CD133, Nanog, Oct4, and alpha fetoprotein, and restored sensitivity to sorafenib. Analysis of the underlying mechanism points to hypoxia‐inducible factor HIF‐1α as a regulator of stemness. In vivo studies in a xenograft mouse model demonstrated that stem‐like cells have greater tumourigenic capacity. AMPK activation reduced xenograft tumour growth and decreased the expression of stem cell markers. Taken together, these results indicate that AMPK may serve as a novel target to overcome chemoresistance in HCC

Perseveración de respuesta y psicopatía subclínica

Una de las características más salientes de la psicopatía es la incapacidad para aprender de la experiencia (Cleckley, 1941/1976), lo que define a los psicópatas como individuos con dificultades para anticipar las consecuencias adversas de sus acciones y propensos a perseverar en conductas desadaptativas. Estudios previos mediante la Card Perseveration Task (CPT; Newman et al., 1987) revelan la existencia de una perseveración de respuestas no adaptativas (mayor número de jugadas y menores ganancias) en psicópatas. Además, este déficit parece estar relacionado con las características de desviación social e impulsividad del trastorno y con una falta de reflexión tras el feedback de recompensa y de castigo (Moltó et al., 2007). Con el objetivo de extender y replicar este déficit en poblaciones no penitenciarias, se administró la CPT a una muestra de 80 universitarios varones evaluados mediante el Psychopathic Personality Inventory-Revised (PP I-R; Lilienfeld y Widows, 2005). No se encontró evidencia de una perseveración de respuestas asociada a las puntuaciones totales ni por factores del PP I-R. Solo la subescala de ‘Ausencia Despreocupada de Planes’ se relacionó con un mayor número de cartas jugadas, menores ganancias y menores tiempos de reflexión tras castigo y tras recompensa (11.6 %, 8.1 %, 10.8 % y 6.8 % de la varianza explicada, respectivamente). Estos resultados constituyen un soporte empírico a la escala de ‘Ausencia Despreocupada de Planes’ como medida de las características de impulsividad, falta de planificación y dificultades para aprender de la experiencia. Asimismo, establecen cierto grado de continuidad entre la población normal y la penitenciaria en la perseveración de respuestas no adaptativas y la falta de reflexión general asociada a las características de impulsividad de la psicopatía.One of the most salient characteristic of psychopathy is the failure to learn from the experience (Cleckley, 1941/1976), thus defining psychopaths as individuals with difficulties to anticipate the adverse consequences of their acts, and prone to perseverate in their maladaptative responses. Previous studies using the Card Perseveration Task (CPT; Newman et al., 1987) have showed evidence of maladaptative response perseveration – more cards played and less money earned– in incarcerated psychopaths. Furthermore, this deficit seems to be related to the social deviance and impulsivity features of the disorder and to a lack of reflection after reward and punishment feedback (Moltó et al., 2007). In order to extend and replicate this deficit in nonincarcerated samples, we administered the CPT to a sample of 80 male undergraduates assessed for psychopathic traits with the Psychopathic Personality Inventory-Revised (PP I-R; Lilienfeld & Widows, 2005). No evidence of maladaptative response perseveration associated with PP I-R total and factor scores was found. However, ‘Carefree Nonplanfulness’ scale scores were related to more cards played, less money earned, and shorter response times after reward and punishment feedback (11.6 %, 8,1 %, 10,8 % and 6,8 % of the variance, respectively. These results provide empirical support to the ‘Carefree Nonplanfulness’ scale as a measure of impulsivity, lack of forethought and failure to learn from experience. Additionally, our results suggest some degree of continuity of maladaptative response perseveration and lack of overall reflection associated with the impulsivity features of psychopathy in community and incarcerated populations.sej2007-61742 del Ministerio de Ciencia e Innovación; psi2011-22559 del Ministerio de Economía y Competitivida

Ansiedad y toma de decisiones en la Iowa Gambling Task

La hipótesis de los marcadores somáticos propone que la emoción influye en la toma de decisiones mediante señales corporales que indican las consecuencias a largo plazo de una determinada elección. Estudios previos no concluyentes han mostrado que la ansiedad podría influir en el proceso de toma de decisiones. Con el objeto de investigar esta relación, una muestra de 54 estudiantes universitarias clasificadas en dos grupos extremos de ansiedad a partir de sus puntuaciones en la escala Sensitivity to Punishment (SP) del cuestionario SPSRQ realizaron la Iowa Gambling Task (IGT). La IGT simula la toma de decisiones en la vida real en términos de recompensa, castigo e incertidumbre, a través de una secuencia de elecciones de cartas de cuatro mazos diferentes con el objetivo de ganar dinero. Además de considerar el rendimiento conductual en la tarea, se registraron las respuestas de conductancia de la piel antes y después de cada elección, como medida de la activación psicofisiológica. Los resultados mostraron que las participantes no ansiosas presentaban un rendimiento adaptativo en la tarea: un menor número de elecciones desventajosas y una mayor actividad electrodérmica inmediatamente antes de las elecciones desventajosas vs. ventajosas. Las participantes ansiosas, por el contrario, realizaron un mayor número de elecciones desventajosas y mostraron una ausencia de diferenciación electrodérmica anticipatoria entre las elecciones ventajosas y desventajosas. Estos resultados parecen sugerir que una elevada ansiedad perjudica la toma de decisiones, y son coherentes con la hipótesis de los marcadores somáticos destacando la importancia del desarrollo de marcadores somáticos anticipatorios para una toma de decisiones adecuadaThe somatic marker hypothesis posits that emotion influences decision-making through body signals that indicate long-term consequences of a particular choice. Previous inconclusive studies have shown that anxiety may influence the decision-making process. In order to investigate this relationship, a sample of 54 undergraduate female students classified into two extreme groups of anxiety –based on their Sensitivity to Punishment (SP) scale scores from the SPSRQ – performed the Iowa Gambling Task (IGT). The IGT simulates real life decision-making situations by involving conditions of reward, punishment, and uncertainty, through a sequence of choices from four different decks of cards in order to win money. In addition to behavioral performance, skin conductance responses before and after each choice were recorded as an index of psychophysiological activation. Non-anxious participants showed adaptive task performance: a smaller number of disadvantageous choices and greater electrodermal reactivity immediately before disadvantageous vs. advantageous choices. However, anxious participants made a higher number of disadvantageous choices and showed a lack of anticipatory electrodermal differentiation between advantageous and disadvantageous choices. These results seem to suggest that high anxiety impairs decision-making and are consistent with the somatic marker hypothesis, highlighting the importance of anticipatory somatic markers for making successful decisions.sej2007-61742 del Ministerio de ciencia e Innovación; psi2011-22559 del Ministerio de Economía y Competitivida

Sesgos atencionales en adictos a la cocaína

Setzenes Jornades de Foment de la Investigació (Any 2011)Los sesgos en la atención selectiva parecen ser un factor relevante en el desarrollo, el mantenimiento y la recaída de las conductas adictivas (p. ej., Bradley y cols., 2003). En este trabajo se investigaron los sesgos atencionales hacia estímulos de cocaína en 16 pacientes adictos a la cocaína abstinentes (ACA) y 42 controles (C), mediante una tarea de probe visual con imágenes de cocaína vs. neutras. Con objeto de examinar el momento del proceso atencional en el que se producen los sesgos (exógenos vs. endógenos), en la tarea del probe visual se emplearon dos duraciones de las imágenes (500 ó 2000 ms). Como se esperaba, únicamente los pacientes ACA respondieron más rápidamente cuando el probe reemplazaba a imágenes de cocaína que cuando reemplazaba a imágenes neutras, pero sólo en la condición de 500 ms (no de 2000 ms), consistentemente con la mayor negatividad temprana (early posterior negativity, EPN; 240-300 ms) en regiones temporo-occipitales mostrada por estos mismos pacientes ante las imágenes relacionadas con su adicción (Moltó y cols., 2010). En suma, nuestros resultados confirman el sesgo específico de los adictos a la cocaína en la orientación visual hacia las imágenes relacionadas con esta sustancia, y corroboran así la capacidad de estas señales para atraer automáticamente los recursos atencionales de los pacientes adictos (y facilitar así su procesamiento), tal y como sugiere la teoría de la sensibilización del incentivo (cf. Robinson y Berridge, 1993, 2000)

Variabilidad de la tasa cardíaca (HRV) y regulación emocional

Setzenes Jornades de Foment de la Investigació (Any 2011)El modelo de integración neurovisceral atribuye a estructuras corticales prefrontales una función reguladora sobre la actividad de los circuitos subcorticales relacionados con la respuesta motivada (Thayer y Lane, 2000). Este estudio pretendía investigar dicha función examinando la influencia de un índice de la regulación emocional a nivel cortical —el componente parasimpático de la Variabilidad de la Tasa Cardiaca (HRV; Heart Rate Variability)— sobre el proceso de modulación afectiva del reflejo de sobresalto (RS) que se da a nivel subcortical. Dado que una mayor magnitud del componente parasimpático de la HRV se asocia con un mayor grado de regulación afectiva, en este estudio utilizamos una medida específica de actividad parasimpática (HF: High Frequency Power) para clasificar a los participantes en dos grupos extremos correspondientes a los cuartiles superior (n = 16) e inferior (n = 16) en HF obtenido durante un periodo de descanso de 8 minutos. Asimismo, se registraron las respuestas de parpadeo del RS ante ruidos blancos (50 ms; 110 dB) presentados durante la visión de imágenes afectivas (8 eróticas, 8 neutras y 8 mutilaciones) seleccionadas del International Affective Picture System (IAPS). Los participantes con valores elevados de HF mostraron el patrón esperado de modulación afectiva del RS —inhibición durante la visión de imágenes agradables y potenciación ante imágenes desagradables, respecto a las neutras. En cambio, los participantes con valores bajos en HF mostraron un patrón anómalo de modulación del RS ausencia de potenciación ante las imágenes desagradables, respecto a las neutras. Estos resultados ofrecen respaldo empírico al modelo de integración neurovisceral confirmando que la HRV mediada parasimpáticamente puede considerarse un buen indicador de regulación emocional y que posibilita una mayor capacidad para la adaptación a las demandas ambientales cambiantes

Capsaicin exerts synergistic antitumor effect with sorafenib inhepatocellular carcinoma cells through AMPK activation

In this study, we investigated the antitumoral effects of combined treatment using sorafenib and capsaicin in hepatocellular carcinoma (HCC) cells. Here we showed that the combination of the two drugs had a much stronger inhibitory effect on both HepG2 and Huh-7 human HCC cells growth than either drug alone. The isobolograms demonstrated that the combinations investigated in this study produced a synergistic interaction. In the combination treatment using capsaicin and sorafenib, increased apoptosis, followed by the activation of caspase-9 and PARP, was observed. In addition, the present study demonstrated that sorafenib treatment induces activation of Akt, probably as a mechanism of resistance, whereas capsaicin inhibits Akt providing a possible pathway whereby capsaicin sensitizes to sorafenib in HCC cells. Moreover, capsaicin singly and the combination of capsaicin and sorafenib induce AMPK activation and Acetyl CoA carboxylase phosphorylation in HCC cells. Knocking down of AMPK by selective siRNA abrogates capsaicin-induced Akt inhibition, suggesting the involvement of AMPK in the antiproliferative effect. In vivo experiments further showed that that the anti-tumor effect of sorafenib was enhanced by its combination with 2.5 mg/Kg of capsaicin. Overall, these results show that combined treatment with capsaicin and sorafenib might improve sorafenib sensitivity and therefore it represents a promising and attractive strategy for the treatment of HCC

Effects of JWH015 in cytokine secretion in primary human keratinocytes and fibroblasts and its suitability for topical/transdermal delivery

BACKGROUND: JWH015 is a cannabinoid (CB) receptor type 2 agonist that produces immunomodulatory effects. Since skin cells play a key role in inflammatory conditions and tissue repair, we investigated the ability of JWH015 to promote an anti-inflammatory and pro-wound healing phenotype in human primary skin cells. METHODS: Human primary keratinocytes and fibroblasts were stimulated with lipopolysaccharide. The mRNA expression of cannabinoid receptors was determined using RT-PCR. The effects of JWH015 (0.05, 0.1, 0.5, and 1 µM) in pro- and anti-inflammatory factors were tested in lipopolysaccharide-stimulated cells. A scratch assay, using a co-culture of keratinocytes and fibroblasts, was used to test the effects of JWH015 in wound healing. In addition, the topical and transdermal penetration of JWH015 was studied in Franz diffusion cells using porcine skin and LC-MS. RESULTS: The expression of CB1 and CB2 receptors (mRNA) and the production of pro- and anti-inflammatory factors enhanced in keratinocytes and fibroblasts following lipopolysaccharide stimulation. JWH015 reduced the concentration of major pro-inflammatory factors (IL-6 and MCP-1) and increased the concentration of a major anti-inflammatory factor (TGF-β) in lipopolysaccharide-stimulated cells. JWH015 induced a faster scratch gap closure. These JWH015’seffects were mainly modulated through both CB1 and CB2 receptors. Topically administered JWH015 was mostly retained in the skin and displayed a sustained and low level of transdermal permeation. CONCLUSIONS: Our findings suggest that targeting keratinocytes and fibroblasts with cannabinoid drugs could represent a therapeutic strategy to resolve peripheral inflammation and promote tissue repair