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

Fibroblasts induce epithelial to mesenchymal transition in breast tumor cells which is prevented by fibroblasts treatment with histamine in high concentration

Epithelial to mesenchymal transition (EMT) of cancer cells is an essential process in cancer progression. Cancer cells that undergone EMT loose cell–cell contacts, acquire mesenchymal properties and develop migratory and invasive abilities. In previous studies we have demonstrated that histamine may modify the invasive phenotype of pancreatic and mammary tumor cells. In this work we proposed to investigate whether histamine may also influence the interaction between tumor cells and normal fibroblasts. The potential activation of normal CCD-1059Sk fibroblasts by histamine and EMT phenotypic changes induced in MCF-7 and MDA-MB-231 breast tumor cells by the conditioned media (CM) derived from fibroblasts were evaluated. Initially, we determined the presence of H1, H2 and H4 histamine receptors and matrix metalloproteinase 2 (MMP2) mRNA in CCD-1059Sk fibroblasts. MMP2 gelatinolytic activity, cell migration and alpha-smooth muscle actin expression were increased in fibroblasts by low doses (<1 μM) and decreased by high doses (20 μM) of histamine. MCF-7 cells cultured with CM from fibroblasts exhibited spindle-shaped morphology, cell spreading and cytoplasmic expression of β-catenin but there was no change in MMP2 activity and cell migration. MDA-MB-231 cells cultured with CM from fibroblasts showed a more elongated phenotype, cell spreading, cytoplasmic β-catenin, increased MMP2 activity and endogenous TGF-β1 expression, and enhanced cell migration and invasion. Notably, all these features were reversed when mammary tumor cells were cultured with CM from fibroblasts treated with 20 μM histamine. In conclusion, high doses of histamine may prevent the activation of fibroblasts and also avert the EMT related changes induced in epithelial tumor cells by fibroblasts CM.Fil: Porretti, Juliana Carla. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Mohamad, Nora A.. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; ArgentinaFil: Martin, Gabriela Adriana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Cricco, Graciela P.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica; Argentin