Bordetella pertussis entry into respiratory epithelial cells and intracellular survival

Bordetella pertussis is the causative agent of pertussis, aka whooping cough. Although generally considered an extracellular pathogen, this bacterium has been found inside respiratory epithelial cells, which might represent a survival strategy inside the host. Relatively little is known, however, about the mechanism of internalization and the fate of B. pertussis inside the epithelia. We show here that B. pertussis is able to enter those cells by a mechanism dependent on microtubule assembly, lipid raft integrity, and the activation of a tyrosine-kinase-mediated signaling. Once inside the cell, a significant proportion of the intracellular bacteria evade phagolysosomal fusion and remain viable in nonacidic lysosome-associated membrane-protein-1-negative compartments. In addition, intracellular B. pertussis was found able to repopulate the extracellular environment after complete elimination of the extracellular bacteria with polymyxin B. Taken together, these data suggest that B. pertussis is able to survive within respiratory epithelial cells and by this means potentially contribute to host immune system evasion.Fil: Lamberti, Yanina Andrea. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; ArgentinaFil: Gorgojo, Juan Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; ArgentinaFil: Massillo, Cintia Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; ArgentinaFil: Rodriguez, Maria Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; Argentin

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 of HO-1 and BRCA1 is critical for the maintenance of cellular homeostasis in prostate cancer

Prostate cancer is the second leading cause of cancer-related death in men worldwide. Many factors that participate in the development of prostate cancer promote imbalance in the redox state of the cell. Accumulation of reactive oxygen species causes injury to cell structures, ultimately leading to cancer development. The antioxidant enzyme heme oxygenase 1 (HMOX1/HO-1) is responsible for the maintenance of the cellular homeostasis, playing a critical role in the oxidative stress and the regulation of prostate cancer development and progression. In the present study, the transcriptional regulation of HO-1 was investigated in prostate cancer. Interestingly, the tumor suppressor BRCA1 binds to the HO-1 promoter and modulates HO-1, inducing its protein levels through both the increment of its promoter activity and the induction of its transcriptional activation. In addition, in vitro and in vivo analyses show that BRCA1 also controls HO-1-negative targets: MMP9, uPA, and Cyclin D1. HO-1 transcriptional regulation is also modulated by oxidative and genotoxic agents. Induction of DNA damage by mitoxantrone and etoposide repressed HO-1 transcription, whereas hydrogen peroxide and doxorubicin induced its expression. Xenograft studies showed that HO-1 regulation by doxorubicin also occurs in vivo. Immunofluorescence analysis revealed that BRCA1 overexpression and/or doxorubicin exposure induced the cytoplasmic retention of HO-1. Finally, the transcription factor NRF2 cooperates with BRCA1 protein to activate HO-1 promoter activity. In summary, these results show that the activation of BRCA1-NRF2/HO-1 axis defines a new mechanism for the maintenance of the cellular homeostasis in prostate cancer.Fil: Labanca, Estefania. 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: Gueron, Geraldine. 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: Paez, Alejandra. 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: 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: 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: Giudice, Jimena. 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: 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: Navone, Nora. University of Texas; Estados UnidosFil: 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: 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/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

Regulación de la expresión de aromatasa por CTBP1 y las hormonas esteroideas en el cáncer de próstata asociado al síndrome metabólico

Metabolic syndrome (MeS) increases prostate cancer (PCa) risk and aggressiveness. C-terminal\nbinding protein 1 (CTBP1), a transcriptional co-repressor of tumor suppressor genes, is a\nprotein that connects both diseases. Previously, we reported that CTBP1 controls the\ntranscription of aromatase in PCa xenografts developed in MeS mice. In this work, we\ninvestigate the mechanism that explains CTBP1 as a link between MeS and PCa based on\naromatase and estrogens synthesis regulation and the role of adipose tissue (AT) in PCa\ndevelopment. We found that CTBP1 bind to aromatase promoter and downregulate its\nexpression in PCa cells; estradiol releases CTBP1 from aromatase promoter triggering its\ntranscription and modulating PCa cell proliferation. We generated NSG and C57BL/6J MeS mice.\nIn the NSG model, CTBP1 depletion in PCa xenografts from MeS mice increased aromatase\nexpression and intratumor estradiol concentrations. Additionally, in C57BL/6J mice, MeS\ninduced hypertrophy and inflammation of the AT and increases serum estradiol concentration.\nIn addition, MeS induced an aberrant gene and miRNAs expression profile in prostate tumors\nand AT. Furthermore, AT from MeS mice induced PCa cell proliferation in co-cultures.\nTherefore, these results describe a new Estradiol/aromatase/CTBP1/miRNAs axis that explains,\nin part, the mechanism for prostate tumor growth increase by MeS.Fil: Massillo, Cintia Lorena. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Buenos Aires, ArgentinaEl síndrome metabólico (SM) aumenta el riesgo y la agresividad del cáncer de próstata (CaP). Cterminal\nbinding protein 1 (CTBP1) es una proteína que conecta ambas enfermedades.\nPreviamente, reportamos que CTBP1 regula la transcripción de aromatasa en xenotransplantes\nde CaP desarrollados en ratones con SM. En este trabajo, investigamos de que manera CTBP1\nvincula el SM y el CaP. Encontramos que CTBP1 se une al promotor de aromatasa y reprime su\nexpresión en células de CaP. Asimismo, el estradiol libera a CTBP1 del promotor de aromatasa,\naumentando su transcripción e impactando sobre la proliferación de células de CaP. El\nsilenciamiento de CTBP1 en xenotransplantes de CaP de ratones NSG con SM aumentó la\nexpresión de aromatasa y el estradiol intratumoral. El SM indujo hipertrofia e inflamación del\ntejido adiposo (AT) y un aumento del estradiol sérico en ratones C57BL/6J. Además, el SM\nindujo un perfil de expresión de genes y miRNAs aberrante en los tumores prostáticos y en el\nAT. Más aún, el AT de ratones con SM indujo la proliferación de células de CaP en co-cultivos.\nEstos resultados describen un nuevo eje Estradiol/Aromatasa/CTBP1/miRNAs que explica, en\nparte, el mecanismo por el cual el SM aumenta el crecimiento tumoral prostático

Regulation of aromatase expression by CTBP1 and steroid hormones in prostate cancer associated to metabolic syndrome

El cáncer de próstata (CaP) continúa siendo uno de los cánceres más comunes en hombres en todo el mundo. Los factores de riesgo establecidos para esta enfermedad son la edad, la raza y la historia familiar; sin embargo la dieta y el estilo de vida son factores claves en la biología y tumorigénesis del CaP. El síndrome metabólico (SM) es un desorden fisiopatológico que se caracteriza por un conjunto de factores de riesgo metabólico entre los cuales se encuentran la obesidadabdominal, la dislipidemia aterogénica, la hipertensión, la resistencia a la insulina, laintolerancia a la glucosa, un estado protrombótico y un estado proinflamatoriocrónico. En los últimos años el papel del SM en la incidencia y progresión del CaP hasido controversial; sin embargo, recientemente un meta-análisis reveló que el SM estáasociado con un peor pronóstico, un aumento de la agresividad tumoral y una mayortasa de recurrencia de los pacientes con CaP. Trabajos de nuestro grupo acerca de C-terminal binding protein 1 (CTBP1) mostraron una posible explicación molecular para estas asociaciones. CTBP1 es un co-represor transcripcional de genes supresores tumorales que es activado por una relación NAD+/NADH baja. Previamente, utilizando distintos modelos animales de SM pudimos determinar que el silenciamiento de la expresión de CTBP1 en xenotransplantes disminuyó drásticamente el crecimiento tumoral de mama y de próstata. Asimismo, a partir de microarreglos obtuvimos el perfil de expresión de mRNA de los xenotransplantes de próstata. Un análisis de GSEA (gene set enrichment analysis) nos permitió determinar que CTBP1 modula la expresión de genes relacionados con la biosíntesis de hormonas esteroideas y metabolismo, entre los cuales se encuentra la enzima aromatasa (CYP19A1). La aromatasa es una proteína clave que determina la relación andrógenos/estrógenos en la próstata normal y en el CaP. Este equilibrio de andrógenos y estrógenos es crítico para el funcionamiento normal de la próstata y en consecuencia cualquier alteración en la expresión de aromatasa tiene el potencial de cambiar este equilibrio y ejercer efectos profundos a través de ER-α, ER-β y/o efectos no mediados por estos receptores. Si bien los estrógenos han sido implicados en la etiología del CaP, los mecanismos específicos que subyacen a este papel aún no han sido dilucidados.Por otro lado, el tejido adiposo (AT) es un órgano con gran actividad endócrina ymetabólica que puede afectar el desarrollo y la progresión del CaP. En hombres, el ATblanco (WAT) es el principal sitio de síntesis de estrógenos a partir de andrógenos através de la enzima aromatasa localizada en los adipocitos. El incremento deadiposidad causado por el SM se asocia con un aumento en la actividad de aromatasay en los niveles de estrógenos libres circulantes, con la consecuente disminución en losniveles de testosterona libre. Por lo tanto, el aumento de estrógenos en un contextode SM podría ser responsable de tumores de próstata más agresivos.Asimismo, los microRNAs (miRNAs) son moléculas pequeñas de RNA no-codificantesque tienen un rol crucial como reguladores de la expresión génica. Cada miRNA tienecomo blanco múltiples mRNAs, por lo cual la modulación de un mismo miRNA puedealterar importantes procesos. Además, estas moléculas son prometedoras para serusadas como biomarcadores diagnósticos y pronósticos así como blancos y/o agentesterapéuticos.En base a estos antecedentes el objetivo general de este trabajo fue investigar el roldel eje Estradiol/CYP19A1/CTBP1/miRNAs en el desarrollo del CaP para identificarnuevos candidatos moleculares que puedan ser utilizados en el futuro comobiomarcadores para mejorar el diagnóstico, pronóstico y/o la respuesta a la terapia enun subgrupo de pacientes con CaP y SM.En este trabajo de tesis en primer lugar validamos el resultado del microarreglo deexpresión de mRNA y observamos que CTBP1 modula la expresión desulfurotransferasas, deshidrogenasas y citrocromo P450 oxidasas en xenotransplantesde próstata desarrollados en animales con SM. Más aún, CTBP1 reprime la expresiónde CYP19A1. A su vez, determinamos que CTBP1 interacciona físicamente con elpromotor de CYP19A1 reprimiendo su transcripción en líneas celulares de CaP.Utilizando un panel de plásmidos reporteros que tienen clonado distintas longitudesde los promotores I.4 y PII de CYP19A1 río arriba del gen de la luciferasa, pudimosdeterminar que CTBP1 es capaz de modular los dos promotores de CYP19A1independientemente del largo del promotor presente. Más aún, utilizando un panel defactores y co-reguladores de la transcripción, encontramos que CTBP1 y EP300 se unen a los promotores I.4 y PII de aromatasa y reprimen sinérgicamente su transcripción. A su vez, el estradiol, a través de ER-β, produce la liberación de CTBP1 del promotor de CYP19A1 aumentando su expresión en células de CaP insensibles a andrógenos. Además, el silenciamiento de CTBP1 en xenotransplantes de CaP insensibles a andrógenos en un contexto de SM induce la expresión y actividad de CYP19A1 aumentando la concentración de estradiol intratumoral.Estudiando el rol de los estrógenos en el CaP, encontramos que el estradiol induce laviabilidad y la progresión del ciclo de células de CaP sensibles a andrógenos, mientrasque disminuye la viabilidad de líneas celulares insensibles a andrógenos.Además, generamos un modelo murino no inmunodeficiente de SM y CaP utilizandoratones machos C57BL/6J y células murinas de CaP TRAMP-C1. Este modelo nospermitió determinar que el SM aumenta el crecimiento tumoral de alotransplantesmurinos de próstata sensibles a andrógenos y estrógenos y los niveles de estradiolsérico en ratones, lo cual respalda la idea de que el incremento de los niveles deestradiol séricos en un contexto de SM afecta el desarrollo del CaP. Más aún,encontramos que los ratones con SM mostraron una mayor cantidad de AT, hipertrofiade adipocitos, mayor densidad de crown like structures (CLS), e inducción de laexpresión de genes y miRNAs que regulan la inflamación y la adipogénesis, lo cual lleva a un fenotipo proinflamatorio, una característica importante del SM. Por otro lado,también pudimos determinar que el SM induce un perfil de expresión de genes ymiRNAs aberrante en los tumores que podría ser crítico en el desarrollo tumoralprostático. Más importante aún, describimos por primera vez que la expresión deCTBP1 endógena fue activada por el SM en tumores prostáticos. Estos resultadosvalidan nuestra hipótesis que propone a CTBP1 como una proteína que conecta elcrecimiento del CaP y el SM. De la misma forma, el WAT de ratones con SM indujo la proliferación, y la expresión de oncogenes y oncomiRs en células TRAMP-C1 en co-cultivos. Finalmente, aislamos miRNAs del medio del co-cultivo y realizamos un microarreglo de expresión de miRNAs. Luego del análisis obtuvimos 49 miRNAs liberados al medio de cultivo por la interacción entre WAT-SM/células tumorales en comparación WAT-sin SM/células tumorales.Por lo tanto, estos resultados describen por primera vez un nuevo ejeEstradiol/CYP19A1/CTBP1/miRNAs que explica, en parte, el mecanismo por el cual elSM aumenta el crecimiento tumoral prostático.Prostate cancer (PCa) continues to be one of the most common cancers in men worldwide. The established risk factors for this disease are age, race and family history; however diet and lifestyle are key factors in PCa biology and tumorigenesis. Metabolic syndrome (MeS) is a physiopathological disorder that comprises, at least, three of the following factors: abdominal obesity, atherogenic dyslipidemia, hypertension, insulin resistance, glucose intolerance and prothrombotic and proinflammatory state. The role of MeS in PCa incidence and progression has been controversial; however, recently a meta-analysis revealed that MeS is linked to poor prognosis in PCa patients, increased tumor aggressiveness and biochemical recurrence. Previously, our group identified C-terminal binding protein 1 (CTBP1) as a molecular link associating PCa and MeS. CTBP1 is a transcriptional co-repressor of tumor suppressor genes that is activated by a low NAD+/ NADH ratio. Previously, using different animal models of MeS we found that CTBP1 depletion in xenografts dramatically decreased PCa and breast cancer growth. Also, using microarrays we obtained the mRNA expression profile of prostate xenografts. A GSEA (gene set enrichment analysis) allowed us to identify that CTBP1 modulates hormone biosynthesis and metabolism-related genes, including the aromatase enzyme (CYP19A1) that is involved in the estradiol synthesis by conversion from testosterone. Aromatase is a key protein that regulates androgens/estrogens ratio in the normal prostate and in PCa. This balance of androgens/estrogens is critical for the normal functioning of the prostate gland and consequently alteration in aromatase expression has the potential to change this balance and exert profound effects through ER-α, ER-β and/or effects not mediated by these receptors. Although estrogens have been implicated in PCa etiology, the mechanisms underlying this role have not yet been elucidated. Adipose tissue (AT) is an endocrine active organ that contributes to PCa development and progression. In men, white AT (WAT) is the main site of endogenous estrogen synthesis from androgens by the aromatase enzyme located in adipocytes. Adiposity deposit caused by MeS is associated to an increase in aromatase activity and in free circulating estrogen levels, and a decrease in free testosterone levels. Therefore, the increase in estrogen levels in a MeS context could be responsible for more aggressive prostate tumors. microRNAs (miRNAs) are small non-coding RNA molecules that play a crucial role as gene expression regulators. Each miRNA targets multiple mRNAs, so modulation of one miRNA can modify important processes. Also, these molecules are promising to be used as diagnostic and prognostic biomarkers as well as targets and/or therapeutic agents. Based on this background, the aim of this work was to investigate the role of the Estradiol/CYP19A1/CTBP1/miRNAs axis in PCa development to identify new molecular candidates that may be used in the future as biomarkers to improve diagnosis, prognosis and/or response to therapy in a subgroup of patients with PCa and MeS. In this thesis we first validated the result of the mRNA expression microarray and found that CTBP1 modulates the expression of sulfurotransferases, dehydrogenases and citrochrome P450 oxidases in prostate xenografts developed in MeS mice. Furthermore, CTBP1 suppresses the expression of CYP19A1. In turn, we determined that CTBP1 directly bind to CYP19A1 promoter and downregulates its transcription in PCa cells lines. Also, using a panel of reporter constructs, containing different lengths of CYP19A1 promoter regions upstream of the luciferase gene, we were able to determine that CTBP1 repressed the activity of all the different CYP19A1 promoters. Furthermore, using a panel of transcription factors and co-regulators, we found that CTBP1 and EP300 bound to I.4 and PII aromatase promoters and synergistically repress their transcription. In turn, estradiol, through ER-β, releases CTBP1 protein from CYP19A1 promoters, increasing its expression in androgen insensitive PCa cells. In addition, CTBP1 depletion in androgen insensitive PCa xenografts in MeS mice induces CYP19A1 expression and activity increasing intratumoral estradiol concentration. Studying the rol of estrogens in PCa, we found that estradiol induces the viability and cell cycle progression of androgen sensitive PCa cells, while decreases the viability of androgen insensitive cell lines. In addition, we generated a non-immunodeficient murine model of MeS and PCa using C57BL/6J male mice and murine PCa TRAMP-C1 cells. This model allowed us to determine that MeS increases tumor growth of murine prostate transplants sensitive to androgens and estrogens and serum estradiol levels in mice, supporting the idea that the increase in serum estradiol levels in a MeS context affects PCa development. Furthermore, we found that MeS mice showed an increased amount of AT, adipocyte hypertrophy, high crown like structures (CLS) density, adipogenesis and inflammation genes and miRNAs expression induction, compared to control animals, which indicates chronic AT inflammation, an important feature of MeS. Additionally, we described that MeS induces an aberrant gene and miRNAs expression profile critical for prostate tumor development. More important, we described for the first time that endogen Ctbp1 was transcriptional activated by MeS in prostate tumors. These results validated our hypothesis showing CTBP1 as a molecular link that associates MeS and PCa growth. Moreover, co-cultures determined that WAT from MeS mice induces proliferation, oncogenes and oncomiRs expression in TRAMP-C1 cells. Finally, we isolated miRNAs from the co-culture medium and performed a miRNA expression microarray. After the analysis we obtained 49 miRNAs released into the culture medium by the interaction between WAT-MeS mice/tumor cells compared to WAT-control mice/tumor cells. Therefore, these results describe for the first time a new Estradiol/CYP19A1/CTBP1/ miRNAs axis that explains, in part, the mechanism for prostate tumor growth increase by MeSFil: 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; 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