MiR-19b-3p and miR-101-3p as potential biomarkers for prostate cancer diagnosis and prognosis

Prostate cancer (PCa) is the most commonly diagnosed male malignancy worldwide. Early diagnosis and metastases detection are crucial features to diminish patient mortality. High fat diet (HFD) and metabolic syndrome increase PCa risk and aggressiveness. Our goal was to identify miRNAs-based biomarkers for PCa diagnosis and prognosis associated with HFD. Mice chronically fed with a HFD or control diet (CD) were subcutaneously inoculated with androgen insensitive PC3 cells. Xenografts from HFD-fed mice showed increased expression of 7 miRNAs that we named "candidates" compared to CD-fed mice. These miRNAs modulate specific metabolic and cancer related pathways. Using bioinformatic tools and human datasets we found that hsa-miR-19b-3p and miR-101-3p showed more than 1,100 validated targets involved in proteoglycans in cancer and fatty acid biosynthesis. These miRNAs were significantly increased in the bloodstream of PCa patients compared to non-PCa volunteers, and in prostate tumors compared to normal adjacent tissues (NAT). Interestingly, both miRNAs were also increased in tumors of metastatic patients compared to tumors of non-metastatic patients. Further receiver-operating characteristic (ROC) analysis determined that hsa-miR-19b-3p and hsa-miR-101-3p in serum showed poor predictive power to discriminate PCa from non-PCa patients. Hsa-miR-19b-3p showed the best score to discriminate between tumor and NAT, while hsa-miR-101-3p was useful to differentiate between metastatic and non-metastatic PCa patients. Hsa-miR-101-3p was increased in exosomes isolated from blood of PCa patients. Although more detailed functional exploration and validation of the molecular mechanisms are required, we identified hsa-miR-19b-3p and hsa-miR-101-3p with high potential for PCa diagnosis and prognosis.Fil: Duca, Rocío Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Massillo, Cintia Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Dalton, Guillermo Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Farré, Paula Lucía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Graña, Karen Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Gardner, Kevin. Columbia University Irving Medical Center.; Estados UnidosFil: de Siervi, Adriana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentin

Adipose tissue from metabolic syndrome mice induces an aberrant miRNA signature highly relevant in prostate cancer development

Prostate cancer (PCa) remains an important public health concern in Western countries. Metabolic syndrome (MeS) is a cluster of pathophysiological disorders with increasing prevalence in the general population that is a risk factor for PCa. Several studies have determined that a crosstalk between white adipose tissue (WAT) and solid tumors favors cancer aggressiveness. In this work, our main goal was to investigate the interaction between WAT and PCa cells through microRNAs (miRNAs), in MeS mice. We developed a MeS-like disease model using C57BL/6J mice chronically fed with high-fat diet (HFD) that were inoculated with TRAMP-C1 PCa cells. A group of five miRNAs (mmu-miR-221-3p, 27a-3p, 34a-5p, 138-5p, and 146a-5p) were increased in gonadal WAT (gWAT), tumors, and plasma of MeS mice compared to control animals. Three of these five miRNAs were detected in the media from gWAT and TRAMP-C1 cell cocultures, and significantly increased in MeS context. More importantly, hsa-miR-221-3p, 146a-5p, and 27a-3p were increased in bloodstream of PCa patients compared to healthy donors. Using miRNA microarrays, we found that 121 miRNAs were differentially released to the coculture media between HFD-gWAT and tumor cells compared to control diet-gWAT and tumor cells. Target genes for the 66 most deregulated miRNAs were involved in common pathways, mainly related to fatty acid metabolism, ER protein processing, amino acid degradation, PI3K AKT signaling, and PCa. Our findings show for the first time a signature of five miRNAs as important players involved in the interaction between WAT and PCa in MeS mice. Further research will be necessary to track these miRNAs in the interaction between these tissues as well as their role in PCa patients with MeS.Fil: Massillo, Cintia Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Duca, Rocío Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Lacunza, Ezequiel. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Investigaciones Inmunológicas Básicas y Aplicadas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; ArgentinaFil: Dalton, Guillermo Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Farré, Paula Lucía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Taha, Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Piccioni, Flavia Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Scalise, Georgina Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Gardner, Kevin. Columbia University; Estados UnidosFil: de Siervi, Adriana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentin

CTBP1 and metabolic syndrome induce an mRNA and miRNA expression profile critical for breast cancer progression and metastasis

Metastatic breast cancer (BrCa) is still one of the main causes of cancer death in women. Metabolic syndrome (MeS), a risk factor for BrCa, is associated to high grade tumors, increased metastasis and recurrence of this disease. C-terminal binding protein 1 (CTBP1) is a co-repressor of tumor suppressor genes that is activated by low NAD+/NADH ratio. Previously, we demonstrated that CTBP1 hyperactivation by MeS increased tumor growth in MDA-MB-231-derived xenografts regulating several genes and miRNAs. In this work, our aim was to elucidate the role of CTBP1 and MeS in BrCa metastasis. We found that CTBP1 protein diminished adhesion while increased migration of triple negative BrCa cells. CTBP1 and MeS modulated the expression of multiple genes (ITGB4, ITGB6, PRSS2, COL17A1 and FABP4) and miRNAs (miR-378a-3p, miR-146a-5p, let-7e-3p, miR-381-5p, miR-194-5p, miR-494- 3p) involved in BrCa progression of MDA-MB-231-derived xenografts. Furthermore, we demonstrated that MeS increased lung micrometastasis and liver neoplastic disease in mice. CTBP1 hyperactivation seems to be critical for MeS effect on BrCa metastasis since CTBP1 depletion completely impaired the detection of circulating tumor cells. Our results highlight CTBP1 and MeS impact on BrCa progression positioning them as key properties to be considered for BrCa patient prognosis and management.Fil: Farré, Paula Lucía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Scalise, Georgina Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Duca, Rocío Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Dalton, Guillermo Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Massillo, Cintia Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Porretti, Juliana Carla. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Graña, Karen Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Gardner, Kevin. Columbia University; Estados UnidosFil: de Luca, Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: de Siervi, Adriana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentin

Association between high-fat diet feeding and male fertility in high reproductive performance mice

The increasing worldwide prevalence of metabolic syndrome (MetS), especially in younger populations, is a risk factor for fertility disorders. However, a direct correlation of MetS with male infertility still remains unclear. In this work, we evaluated whether MetS has a negative impact on fertility of hybrid male mice with high reproductive performance. To induce a MetS-like condition, (C57BL/6xBALB/c) F1 male mice were fed a high-fat diet (HFD, 30% fat) for 19 weeks, while controls received a normal-fat diet (NFD, 6% fat). HFD-fed animals exhibited increased body weight, hypercholesterolemia, hyperglycemia and glucose intolerance. In vivo fertilisation assays performed along the treatment period showed no diferences in fertilisation nor in vitro embryo development rates between groups. While testicular weight and morphology were similar in both groups, HFD-fed mice presented lighter epididymides and higher amounts of gonadal fat. Moreover, sperm count was lower in HFD-fed mice, despite normal sperm viability, morphology, motility or acrosome reaction. Finally, no diferences were observed in in vitro fertilisation rates between groups. In summary, although HFD feeding altered some reproductive parameters, it did not impair male fertility in high performance breeders suggesting the possibility that a fertility impairment could be the result of the cumulative combination of environmental and/or genetic factors.Fil: Gómez Elías, Matías Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Rainero Cáceres, Tomás Sebastián. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Giaccagli, Maria Milagros. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Guazzone, Vanesa Anabella. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Biomédicas. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Investigaciones Biomédicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina; ArgentinaFil: Dalton, Guillermo Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: de Siervi, Adriana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Cuasnicu, Patricia Sara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Cohen, Debora Juana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Da Ros, Vanina Gabriela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentin

CTBP1/CYP19A1/Estradiol axis together with adipose tissue impacts over prostate cancer growth associated to metabolic syndrome

Metabolic syndrome (MeS) increases prostate cancer (PCa) risk and aggressiveness. Cterminal binding protein 1 (CTBP1) is a transcriptional co-repressor of tumor suppressor genes that is activated by low NAD+/NADH ratio. Previously, our group established a MeS and PCa mice model that identified CTBP1 as a novel link associating both diseases. We found that CTBP1 controls the transcription of aromatase (CYP19A1), a key enzyme that converts androgens to estrogens. The aim of this work was to investigate the mechanism that explains CTBP1 as a link between MeS and PCa based on CYP19A1 and estrogen synthesis regulation using PCa cell lines, MeS/PCa mice and adipose co-culture systems. We found that CTBP1 and E1A binding protein p300 (EP300) bind to CYP19A1 promoter and downregulate its expression in PC3 cells. Estradiol, through the estrogen receptor beta, released CTBP1 from CYP19A1 promoter triggering its transcription and modulating PCa cell proliferation. We generated NSG and C57BL/6J MeS mice by chronically feeding animals with high fat diet. In the NSG model, CTBP1 depleted PCa xenografts showed an increase in the CYP19A1 expression with the subsequent increment in intratumor estradiol concentrations. Additionally, in C57BL/6J mice, MeS induces hypertrophy, hyperplasia and inflammation of the white adipose tissue, which leads to a proinflammatory phenotype and increases serum estradiol concentration. Thus, MeS increased PCa growth and Ctbp1, Fabp4 and IL-6 expression levels. These results describe, for the first time, a novel CTBP1/CYP19A1/Estradiol axis that explains, in part, the mechanism for prostate tumor growth increase by MeS.Fil: Massillo, Cintia Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Dalton, Guillermo Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Porretti, Juliana Carla. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Scalise, Georgina Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Farré, Paula Lucía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Piccioni, Flavia Valeria. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Secchiari, Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Pascuali, Natalia Marisa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Clyne, Colin. Hudson Institute Of Medical Research; AustraliaFil: Gardner, Kevin. Columbia University Medical Center; Estados UnidosFil: de Luca, Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: de Siervi, Adriana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentin

CtBP1 associates metabolic syndrome and breast carcinogenesis targeting multiple miRNAs

Metabolic syndrome (MeS) has been identified as a risk factor for breast cancer. C-terminal binding protein 1 (CtBP1) is a co-repressor of tumor suppressor genes that is activated by low NAD+/NADH ratio. High fat diet (HFD) increases intracellular NADH. We investigated the effect of CtBP1 hyperactivation by HFD intake on mouse breast carcinogenesis. We generated a MeS-like disease in female mice by chronically feeding animals with HFD. MeS increased postnatal mammary gland development and generated prominent duct patterns with markedly increased CtBP1 and Cyclin D1 expression. CtBP1 induced breast cancer cells proliferation. Serum from animals with MeS enriched the stem-like/progenitor cell population from breast cancer cells. CtBP1 increased breast tumor growth in MeS mice modulating multiple genes and miRNA expression implicated in cell proliferation, progenitor cells phenotype, epithelial to mesenchymal transition, mammary development and cell communication in the xenografts. These results define a novel function for CtBP1 in breast carcinogenesis.Fil: de Luca, Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Dalton, Guillermo Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Scalise, Georgina Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Moiola, Cristian Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Porretti, Juliana Carla. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Massillo, Cintia Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Kordon, Edith Claudia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; ArgentinaFil: Gardner, Kevin. National Institutes of Health; Estados UnidosFil: Zalazar, Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Flumian, Carolina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología ; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Todaro, Laura Beatriz. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Oncología ; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Vazquez, Elba Susana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química Biológica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; ArgentinaFil: Meiss, Roberto. Academia Nacional de Medicina de Buenos Aires; ArgentinaFil: de Siervi, Adriana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentin

Molecular studies that associates metabolic syndrome and prostate cancer

El cáncer de próstata (CaP) ocupa el segundo lugar en incidencia y es la quinta causa de muerte por cáncer en hombres en el mundo. En nuestro país es el tipo de cáncer de mayor incidencia y la tercera causa de muerte por cáncer en la población masculina. Es por lo tanto un problema de salud pública de suma importancia. Entre los factores de riesgo más relevantes al CaP encontramos la edad, el origen étnico, los antecedentes familiares, las hormonas, la exposición a determinadas substancias químicas y el estilo de vida. Dentro de este último factor de riesgo podemos incluir la dieta. Los microRNAs (miRNAs) son moléculas pequeñas, 19 a 22 nucleótidos, de RNA no codificante que tienen un rol fundamental en la regulación de la expresión génica. En mamíferos su mecanismo principal de acción es la represión de la traducción del mRNA mediante el apareamiento de bases entre el miRNA y una secuencia semilla ubicada, generalmente, en el extremo 3´ UTR del mRNA. Dado que no es requerida la complementariedad de bases exacta, un mismo miRNA puede regular la expresión de una gran variedad de genes, potencialmente silenciando por completo una vía celular determinada. Así como ocurre con los genes convencionales, los miRNAs pueden ser considerados pro o antitumorales y de la misma manera se los encuentra desregulados en cáncer. Hace 10 años se descubrió que algunos miRNAs son activamente secretados por las células, pudiéndolos encontrar en circulación en condiciones normales así también como en condiciones patológicas. Todas las características mencionadas hacen de los miRNAs moléculas interesantes para ser estudiadas en cáncer no sólo como uno de los tantos mecanismos que se encuentran desregulados en esta patología, sino además como posibles biomarcadores diagnósticos o pronósticos de la enfermedad. El síndrome metabólico (SM) es otro problema grave de salud pública en el mundo moderno. Se lo describe como un conjunto de desórdenes fisiopatológicos cuyo diagnóstico requiere la detección de al menos 3 de los siguientes factores: obesidad visceral, triglicéridos elevados, bajos niveles de colesterol HDL, hipertensión y niveles elevados de glucemia en ayunas. El estudio del rol del SM en cáncer ha cobrado importancia en los últimos años. Un meta-análisis reciente encontró que existe una correlación significativa entre el SM y la agresividad y recurrencia bioquímica de tumores de próstata. C-terminal binding protein 1 (CTBP1) es un co-represor transcripcional cuya actividad requiere la unión de NAD+ o NADH, sin embargo es 100 veces más afín por el segundo por lo que es considerado un sensor del estado metabólico celular. Dado que su actividad se ve incrementada en condiciones de alta energía y que entre sus genes blanco se encuentran distintos supresores tumorales, es un candidato atractivo como posible vínculo entre el SM y cáncer. En trabajos previos de nuestro laboratorio empleando un modelo murino encontramos que el silenciamiento de CTBP1 en tumores de próstata xenotransplantados llevaba a una drástica disminución del crecimiento tumoral únicamente en animales con SM. El RNA obtenido de muestras de los xenotransplantes fue hibridado con un microarreglo de expresión del genoma completo y con un microarreglo de expresión de miRNAs, obteniéndose una lista de genes y una de miRNAs regulados por CTBP1 en condiciones de SM. A partir de estos resultados continuamos trabajando en este proyecto de tesis. Como primer objetivo nos planteamos el análisis y la validación de los resultados del microarreglo de expresión génica. Nos centramos en aquellos genes regulados por CTBP1 pertenecientes al proceso de adhesión celular. Fuimos capaces de validar los resultados del microarreglo tanto por RT-qPCR como mediante ensayos funcionales de adhesión celular. Encontramos que la sobre expresión de CTBP1 favorece el fenotipo mesenquimal, disminuye la adhesión celular y aumenta el potencial invasivo de las células tumorales prostáticas. Por el contrario, el silenciamiento de CTBP1 induce un aumento de la adhesión celular lo cual se evidencia en el incremento de la superficie de membrana plasmática en contacto con el sustrato.A continuación desarrollamos dos modelos in vivo de CaP y SM. El primer modelo nos facilitó el estudio de metástasis espontáneas. Brevemente, ratones de la cepa NOD scid gamma (NSG) de 4 semanas de edad fueron alimentados con una dieta control (DC) o una dieta enriquecida en grasa (DG), luego de 12 semanas los animales fueron inoculados con células PC3 con expresión disminuida de CTBP1 (PC3.shCTBP1) o control (PC3.PGIPZ). Al cabo de 4 semanas los animales fueron sacrificados y se tomaron muestras de tumor, pulmón y sangre para su posterior análisis histológico y/o por RT-qPCR según correspondiese. Encontramos que el silenciamiento de CTBP1 disminuyó significativamente el número y el tamaño de los focos metastásicos en los pulmones de los animales con SM. En el segundo modelo se trabajó con ratones de la cepa C57BL/6J, también de 4 semanas de edad, a los que se les administró una DC o una DG. Estos animales fueron inoculados en la semana 15 de dieta con células TRAMP-C1 sin modulación de la expresión de CTBP1. Luego de aproximadamente 8 semanas se sacrificaron los animales y se colectaron muestras de tumor, pulmón y sangre para su análisis posterior. Estos animales representaron una condición más aproximada al estado de SM ya que presentaban alteración de colesterol, glucosa en ayunas, esteatosis hepática, aumento de estradiol y sobrepeso. A su vez, presentaron un aumento del tejido adiposos gonadal y mesentérico. En cuanto al volumen tumoral, el SM incrementó de manera significativa el crecimiento de los mismos así como la expresión de CTBP1 que fue acompañada de una disminución en la expresión de E-cadherina (CDH1). En cuanto al microarreglo de miRNAs, validamos un grupo de miRNAs vinculados al proceso de adhesión celular. Además, detectamos por RT-qPCR 4 miRNAs en el plasma de ratones NSG xenotransplantados, de los cuales el miR-30b-5p se encontraba significativamente disminuido en la circulación de animales con SM e inoculados con células con expresión control de CTBP1. Finalmente nos abocamos al análisis de los miRNAs circulantes como biomarcadores en muestras de plasma de pacientes enrolados en 2 centros de salud de la Provincia de Buenos Aires. Los pacientes con CaP, vírgenes de tratamiento, fueron divididos en subcategorías de acuerdo al grado de Gleason de sus tumores y si presentaban o no parámetros relacionados con el SM. Por otro lado se colectaron muestras de pacientes con hiperplasia prostática benigna (HPB) y voluntarios sanos. Estos 2 grupos también fueron subdivididos en individuos que presentaban parámetros asociados al SM e individuos que no. Afortunadamente pudimos encontrar varios candidatos a ser estudiados en el futuro como posibles biomarcadores de CaP asociado a SM. En resumen en este trabajo de tesis se describe por primera que CTBP1 disminuye la adhesión celular, favoreciendo un fenotipo mesenquimal y pro-invasivo y que desempeña un rol crucial en la progresión del CaP desde el tumor localizado hasta la metástasis. Siendo esto mediante la regulación génica tanto de forma directa, en su rol de co-represor transcripcional, como a través de los miRNAs que comanda. Por último, comenzamos la etapa exploratoria en la búsqueda de biomarcadores de CaP asociado a SM, desarrollando las herramientas necesarias para la detección de miRNAs en plasma de pacientes y estableciendo las bases que nos permitirán encontrar miRNAs candidatos a ser analizados minuciosamente en el futuro como biomarcadores.Prostate cancer (PCa) occupies the second place in incidence and is the fifth cause of death by cancer among males worldwide. In our country PCa is the most common cancer type and the third cause of death by cancer in the male population. Therefore it is, a highly relevant public health concern. The more important risk factors for PCa are age, ethnicity, familiar history, hormones, certain chemical substances and life style. Diet can be included in this last risk factor. MicroRNAs (miRNAs) are small molecules, 19 to 22 nucleotides, of noncoding RNA that play a critical role in gene expression regulation. In mammals, its main mechanism of action is the repression of mRNA translation by base pairing between the miRNA and a seed sequence located, generally, at the mRNA´s 3´ UTR. Since exact base pairing is not mandatory a single miRNA can regulate numerous genes, potentially silencing an entire cellular pathway. As it happens with conventional genes, miRNAs can be considered pro or anti-tumor, and are also deregulated in cancer. Around 10 years ago it was discovered that miRNAs can be actively secreted by cells and circulate in blood on normal and pathological conditions. These characteristics make miRNAs an interesting molecule to be evaluated as a possible diagnostic or prognostic biomarker for PCa. Metabolic syndrome (MS) is another major public health concern in today´s world. It is described as a set of physiopathological disorders whose diagnosis requires the detection of at least 3 of the following factors: visceral adiposity, high triglycerides, low levels of HDL cholesterol, hypertension and high fasting glucose levels. In the last couple of years the study of MS role on cancer has gain importance. A recent meta-analysis has found a significant correlation between MS and PCa tumor aggressiveness and biochemical recurrences. Abstract C-terminal binding protein 1 (CTBP1) is a transcriptional co repressor whose activity requires NAD+ or NADH binding. However since it´s affinity is 100 fold higher for NADH, it´s considered a sensor of the metabolic state of the cell. Based on its activity is increased on highly energy conditions and on many of its targets are tumor suppressor genes, CTBP1 becomes an attractive candidate as a possible link between cancer and MS. Previously our group used a murine model to demonstrate that CTBP1 depletion, in PCa xenografts, leads to a dramatic decrease in tumor growth only on MS mice. RNA samples isolated from xenografts tumors was used to hybridized a whole genome expression microarray and a miRNA expression microarray, obtaining a list of genes and a list of miRNAs regulated by CTBP1 on MS conditions. From these data we started working on this thesis project. Our first aim was the analysis and validation of the results of the gene expression microarray. We focus on those genes regulated by CTBP1 related to cell adhesion. By RTqPCR and cells adhesion functional assays we were able to validate the microarray results. We found that CTBP1 over expression favors a mesenchymal phenotype, reduces cell adhesion and increases the invasive potential of prostate tumor cells. On the contrary, CTBP1 depletion stimulates cell adhesion which is made evident by an increase in cell surface attached to substrate. Next we developed two in vivo models of PCa and MS. The first model allowed for the study of spontaneous PCa metastasis. Briefly, 4 weeks old NOD scid gamma (NSG) mice were fed with a control diet (CD) or a high fat diet (HFD), after 12 weeks of treatment the animals were inoculated with CTBP1 depleted PC3 cells (PC3.shCTBP1) or control (PC3.PGIPZ). Four weeks later, animals were sacrificed and tumors, lungs and blood samples were collected for RT-qPCR and histological analysis. We found that CTBP1 depletion leads to a significant decrease in the number of metastatic foci in lungs of MS animals. For our second model we worked with 4 weeks old C57BL/6J mice, which were also fed with a CD or a HFD. These animals were inoculated on the 15th week of diet with TRAMP-C1 cells without CTBP1 expression manipulation. After approximately 8 weeks, animals were sacrificed and tumors, lungs and blood samples were harvested for further analysis. These mice showed a more accurate MS like disease, since they have cholesterol and glucose alteration, hepatic Abstract steatosis, high cholesterol and overweigh. Also, we observed an increase in gonadal and mesentheric adipose tissue. A significant increase in tumor volume and CTBP1 expression was observed in the MS group, along with a lower expression of E-cadherin (CDH1). Regarding the miRNA microarrays, we validated a group of miRNAs linked to cell adhesion. We analyzed plasma samples of NSG mice bearing xenografts and detected, by RT-qPCR, 4 circulating miRNAs of which hsa-miR-30b-5p was significantly decreased in the circulation of MS animals that were inoculated with PC3 cells with control expression of CTBP1. Finally we focused on the study of circulating miRNAs as possible biomarkers on patient plasma samples from two health care centers in Buenos Aires. PCa patients, previous to therapy, were divided on different subcategories depending on Gleason Score and whether or not they presented parameters associated to MS. We also collected samples from patients with benign prostatic hyperplasia (BPH) and healthy donors. Individuals in these two groups were also divided based on parameters associated to MS. Luckily we were able to find several candidates for future analysis as possible biomarkers of PCa associated to MS. In summary, in this thesis we described for the first time that CTBP1 diminishes cell adhesion, favoring a mesenchymal and pro-invasive phenotype and that plays a crucial role in PCa progression from localized tumors to metastases, by direct gene regulation, as a transcriptional co-repressor, or indirectly through miRNAs. Finally, we began the exploratory phase in the search for biomarkers of PCa associated to MS, developing the necessary tools for the detection of miRNA in patient’s plasma samples and establishing the bases that will allow us to find the candidates to be thoroughly analyzed in the future as biomarkers.Fil: Dalton, Guillermo Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentin

Implications of microRNA dysregulation in the development of prostate cancer

MicroRNAs (miRNAs) are non-coding small RNAs that target mRNA to reduce protein expression. They play fundamental roles in several diseases, including prostate cancer (PCa). A single miRNA can target hundreds of mRNAs and coordinately regulate them, which implicates them in nearly every biological pathway. Hence, miRNAs modulates proliferation, cell cycle, apoptosis, adhesion, migration, invasion and metastasis, most of them constituting crucial hallmarks of cancer. Due to these properties, miRNAs emerged as promising tools for diagnostic, prognosis and management of cancer patients. Moreover, they come out as potential targets for cancer treatment and several efforts are being made to progress in the field of miRNA-based cancer therapy. In this review we will summarize the recent information about miRNAs in PCa. We will recapitulate all the miRNAs involved in the androgen pathway and the biology of PCa, focusing in PCa initiation and progression. In particular, we will describe the miRNAs associated with cell proliferation, cell cycle and apoptosis in PCa, as well as invasion, adhesion and metastatic miRNAs. We will revise the recent progress made understanding the role of circulating miRNAs identified in PCa that might be useful for PCa patient stratification. Another key aspect to be discussed in this review is miRNA role in PCa therapy, including miRNAs delivery.Fil: Massillo, Cintia Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Dalton, Guillermo Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Farré, Paula Lucía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: de Luca, Paola. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: de Siervi, Adriana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentin

Mir-106b-5p: a master regulator of potential biomarkers for breast cancer aggressiveness and prognosis

Breast cancer (BCa) is the leading cause of death by cancer in women worldwide. This disease is mainly stratified in four subtypes according to the presence of specific receptors, which is important for BCa aggressiveness, progression and prognosis. MicroRNAs (miRNAs) are small non-coding RNAs that have the capability to modulate several genes. Our aim was to identify a miRNA signature deregulated in preclinical and clinical BCa models for potential biomarker discovery that would be useful for BCa diagnosis and/or prognosis. We identified hsa-miR-21-5p and miR-106b-5p as up-regulated and hsa-miR-205-5p and miR-143-3p as down-regulated in BCa compared to normal breast or normal adjacent (NAT) tissues. We established 51 shared target genes between hsa-miR-21-5p and miR-106b-5p, which negatively correlated with the miRNA expression. Furthermore, we assessed the pathways in which these genes were involved and selected 12 that were associated with cancer and metabolism. Additionally, GAB1, GNG12, HBP1, MEF2A, PAFAH1B1, PPP1R3B, RPS6KA3 and SESN1 were downregulated in BCa compared to NAT. Interestingly, hsa-miR-106b-5p was up-regulated, while GAB1, GNG12, HBP1 and SESN1 were downregulated in aggressive subtypes. Finally, patients with high levels of hsa-miR-106b-5 and low levels of the abovementioned genes had worse relapse free survival and worse overall survival, except for GAB1.Fil: Farré, Paula Lucía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Duca, Rocío Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Massillo, Cintia Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Dalton, Guillermo Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Graña, Karen Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Gardner, Kevin. Columbia University; Estados UnidosFil: Lacunza, Ezequiel. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Centro de Investigaciones Inmunológicas Básicas y Aplicadas; ArgentinaFil: de Siervi, Adriana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; Argentin

Circulating miRNAs as potential biomarkers for the early diagnosis of prostate cancer

.Prostate cancer (PCa) is the most common type of cancer and the third cause of death by cancer in Argentinian men. miRNAs are small non-coding RNA molecules that regulate gene expression. miRNAs can be secreted by tumor cells and circulate in the bloodstream. Our aim was to identify circulating miRNAs as candidate biomarkers for the diagnosis of PCa. GeneChip® miRNA 4.0 Arrays (Affymetrix) were hybridized with circulating RNA obtained from serum of PCa patients or healthy donors. Diagnosed PCa patients, free of treatment, were divided into subcategories according to Gleason grade. After data normalization, we identified a list of miRNAs (miR-4668-5p, miR 2277-5p, miR-3613-3p, miR-101-3p, miR-320e-5p, miR-6750- 5p, miR-548x-3p, miR-320a, miR-4532, miR-21-5p) that were increased in PCa patients serum compared to healthy donors. To validate these results, NSG mice were inoculated s.c. with PC3 or 22Rv1 PCa cell lines. After tumor growth, mice with tumors and a non-tumor mice group (control) were sacrificed. Blood and tumor samples were collected for RNA isolation. miRNA expression levels were assessed by stem-loop RT-qPCR. miR-4668-5p, miR 2277-5p, miR-3613-3p and miR-21-5p were significantly increased in the circulation of mice inoculated with PC3 cells compared to control. Also, miR-101-3p and miR-3613-3p were significantly upregulated in the plasma of mice that were inoculated with 22Rv1 compared to control. miR-2277-5p was not detected in the plasma of 22Rv1 injected mice. Interestingly, miR-101-3p was increased in circulation of 22Rv1 compared to PC3 injected mice, while miR-4668-5p was increased in plasma of PC3 compared to 22Rv1 injected mice. Additionally, miR-101- 3p was upregulated in 22Rv1 compared to PC3 xenografts. In summary, our work defines novel candidate biomarkers for PCa diagnosis based on circulating miRNAs from human serum samples. These biomarkers were also detected in xenografts and plasma from mice.Fil: Duca, Rocío Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Farré, Paula Lucía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Graña, Karen Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Massillo, Cintia Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: Garcia, Nicolas. Ministerio de Defensa. Ejército Argentino. Hospital Militar Central Cirujano Mayor "Dr. Cosme Argerich"; ArgentinaFil: Dimase, Federico. Ministerio de Defensa. Ejército Argentino. Hospital Militar Central Cirujano Mayor "Dr. Cosme Argerich"; ArgentinaFil: Gandini, Norberto Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca. Universidad Nacional del Sur. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de Bahía Blanca; ArgentinaFil: Dalton, Guillermo Nicolás. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaFil: de Siervi, Adriana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología y Medicina Experimental. Fundación de Instituto de Biología y Medicina Experimental. Instituto de Biología y Medicina Experimental; ArgentinaReunión Anual de Sociedades de BiocienciaMar del PlataArgentinaSociedad Argentina de Investigación ClínicaAsociación Argentina de Farmacología ExperimentalSociedad Argentina de BiologíaSociedad Argentina de ProtozoologíaAsociación Argentina de NanomedicinasAsociación Argentina de Ciencia y Tecnología de Animales de LaboratorioThe Histochemical Societ