Αποπτωτικοί μηχανισμοί και βιοδείκτες στην εξέλιξη και θεραπεία του καρκίνου παχέος εντέρου

Στην παρούσα εργασία, αρχικά διερευνήθηκαν τα επίπεδα έκφρασης πρωτεϊνών της Bcl-2 οικογένειας που παίζουν ρόλο στην απόπτωση στον καρκίνο του παχέος εντέρου. Συγκεκριμένα εξετάσθηκαν τα επίπεδα έκφρασης της προ-αποπτωτικής πρωτεϊνης Noxa και της αντι-αποπτωτικής πρωτεϊνης Mcl-1, μεταξύ των οποίων δημιουργείται ένας άξονας σημαντικός για την εξέλιξη της αποπτωτικής διαδικασίας. Αλλαγές στα επίπεδα έκφρασης των πρωτεϊνών που εμπλέκονται στο μονοπάτι της απόπτωσης μπορεί τελικά να οδηγήσουν τα καρκινικά κύτταρα σε διαφορετικά επίπεδα απόπτωσης βοηθώντας στη θεραπευτική προσέγγιση. Η εργασία περιλαμβάνει δύο σκέλη. Στο πρώτο σκέλος εξετάσθηκαν τα επίπεδα έκφρασης των πρωτεϊνών σε ανθρώπινες κυτταρικές σειρές καρκίνου του παχέος εντέρου με γνωστές μεταλλάξεις. Η μελέτη έγινε σε επίπεδο mRNA και πρωτεϊνης. Για το σκοπό αυτό χορηγήθηκαν παράγοντες που επηρεάζουν το μιτοχονδριακό μονοπάτι της απόπτωσης (TRAIL, SMAC mimetics). Επιπλέον προκειμένου να συσχετιστεί η έκφραση των πρωτεϊνών αυτών με το μοριακό μονοπάτι σηματοδότησης των ΜAP κινασών, το οποίο είναι υπεύθυνο μεταξύ άλλων για τον πολλαπλασιασμό και την επιβίωση των κυττάρων, έγινε χρήση διάφορων αναστολέων του μονοπατιού MAPK στις κυτταρικές σειρές εκείνες που φέρουν μεταλλάξεις στο γονίδιο της ΒRAF κινάσης. Τέλος έγινε αποτίμηση της βιολογικής δράσης νέων πιθανών αναστολέων της μεταλλαγμένης κινάσης BRAFV600E. Η βιολογική δράση ελέγχθηκε σε επίπεδο κυτταρικής βιωσιμότητας, σε επίπεδο αναστολής του μονοπατιού MEK/ERK και επίδρασης στην απόπτωση αλλά και όσον αφορά τις μεταβολές στις φάσες του κυτταρικού κύκλου. Στο δεύτερο σκέλος της εργασίας η έκφραση των πρωτεϊνών διερευνήθηκε σε κλινικά δείγματα ασθενών με διαφορετικά στάδια καρκίνου του παχέος εντέρου σε συνεργασία με το Γενικό Νοσοκομείο Αθηνών Γ. Γεννηματάς. Στα κλινικά δείγματα η σύγκριση της έκφρασης έγινε μεταξύ του όγκου και φυσιολογικού ιστού από κάθε ασθενή σε επίπεδο mRNA. Με χρήση στατιστικών πακέτων προσδιορίστηκε κατά πόσο οι αλλαγές στην έκφραση της Mcl-1 αλλά και ο λόγος της έκφρασης Noxa/Mcl-1 μπορούν να αποτελέσουν χρήσιμους διαφοροδιαγνωστικούς δείκτες για την πορεία εξέλιξης και τη θεραπεία της νόσου.The current study firstly investigated the expression levels of Bcl-2 protein family members that play a role in apoptosis in Colorectal Cancer. Specifically we examined the expression levels of pro-apoptotic protein Noxa and anti-apoptotic protein Mcl-1 which create an axis important for allowing progression of the apoptotic process. Changes in expression levels of the proteins involved in the apoptotic pathway may ultimately lead tumor cells to different levels of apoptosis assisting the therapeutic approach. This study consists of two parts. In the first part we examined the protein expression levels in human colorectal cancer cell lines with known mutations. Both mRNA and protein levels were examined at this point. For this purpose the cells were treated with factors affecting the mitochondrial pathway of apoptosis (TRAIL, SMAC mimetics). Furthermore in order to correlate the expression of these proteins with the molecular signaling pathway of MAP kinases, which is responsible among others for proliferation and cell survival, we used various inhibitors of the MAPK pathway in those cell lines carrying mutations of the BRAF kinase gene. Finally, the biological activity of new potential inhibitors of the mutant kinase BRAFV600E was evaluated. Biological activity was tested at cell viability level, MEK / ERK pathway inhibition level and efect on apoptosis, as well as regarding the changes in the cell cycle phases. In the second part of the study the expression of the above proteins was investigated in clinical samples from patients with different stages of Colorectal Cancer in cooperation with the General Hospital of Athens G. Genimatas. In the clinical specimens the comparison of the expression was made between tumor and normal tissue from each patient at mRNA level. Using statistical analysis we determined whether changes in the expression of Mcl-1 and in the expression of Noxa/Mcl-1 axis may serve as useful biomarkers monitoring the progression of the disease and assisting the therapeutic approach

Insights into the molecular mechanisms of stress and inflammation in ageing and frailty of the elderly

Frailty is a natural state of physical, cognitive and mental decline that is expected in the elderly. The role of inflammation in the pathogenesis of frailty has been hypothesized, and so far many studies have been performed in order to understand the mechanism of action underlying this association. Recent studies support this hypothesis and show a clear association between inflammation, frailty, and age-related disease. Chronic inflammation is key pathophysiologic process that contributes to the frailty directly and indirectly through other intermediate physiologic systems, such as the musculoskeletal, endocrine, and hematologic systems. The complex multifactorial etiologies of frailty also include obesity and other age-related specific diseases. Herein, we investigate the link between chronic inflammation and frailty of the older people. In particular, we present an up-to-date review of the role of cytokines, interleukins, cardiovascular abnormalities, chronic high blood pressure, hyperlipidemia and diabetes in relation to the severity of frailty in the elderly

HCV genetics and genotypes dictate future antiviral strategies

At the end of the 1980s, the hepatitis C virus (HCV) was cloned and formally identified as the cause of the majority of non-A and non-B hepatitis cases. Today, around 170 million people worldwide are infected with HCV, making it five times more common than infection with the human immunodeficiency virus (HIV).  Several methods exist which mediate the spread of infection. One of the most common and efficient is sharing or re-using injecting equipment; studies have indicated that 80-90% of individuals in some populations of intravenous drug users test positive in serum HCV assays. Contracting HCV from infected blood transfusions was also a major cause of infection before screening tests were introduced in the early 1990s.  Other possible, but less common, methods of infection transmission include mother-to-child during pregnancy, sexual contact and nosocomial acquisition (for example between surgical or dialysis patients).  It appears that concurrent HIV-1 infection increases the risk of HCV transmission via the mother-to-child or sexual routes

Συσχέτιση διαταραχής ύπνου με τους μοριακούς μηχανισμούς απόκρισης του στρες

Όλοι οι οργανισμοί διατηρούν μια δυναμική εσωτερική ισορροπία, γνωστή ως ομοιόσταση. Η διαταραχή της ομοιόστασης μπορεί να οδηγήσει σε διάφορες παθολογικές καταστάσεις. Ερεθίσματα που είναι απειλητικά ή εκλαμβάνονται ως απειλητικά στο να απορρυθμίσουν την ομοιόσταση, ονομάζονται «στρεσογόνοι παράγοντες». Η κατάσταση της απειλούμενης ή εκλαμβανομένης ως απειλούμενης ομοιόστασης ονομάζεται στρες, και οι οργανισμοί εμφανίζουν ένα προσαρμοστικό σύστημα απόκρισης σε αυτό, γνωστό ως «σύστημα απόκρισης του στρες». Ο ύπνος χαρακτηρίζεται από ένα σύνολο πολύπλοκων φυσιολογικών διαδικασιών με πολύ σημαντικό ρόλο στη σωστή λειτουργία ενός οργανισμού. Δεδομένου ότι το σύστημα απόκρισης του στρες επηρεάζει άμεσα την προσαρμογή του οργανισμού σ’ ένα συνεχώς μεταβαλλόμενο περιβάλλον, η διερεύνηση της σχέσης μεταξύ του ύπνου και του συστήματος απόκρισης του στρες, αποτελεί ένα πολύ σημαντικό ερευνητικό πεδίο. Σημαντική συμμετοχή στο σύστημα του στρες έχουν κάποιες εξειδικευμένες πρωτεΐνες, οι πυρηνικοί υποδοχείς. Οι πυρηνικοί υποδοχείς είναι μια από της πιο γνωστές οικογένειες πρωτεϊνών που έχουν μελετηθεί, λόγω του μεγάλου αριθμού διεργασιών που επιτελούν. Συμμετέχουν σε πολυάριθμες κυτταρικές διεργασίες καθώς παίζουν σημαντικό ρόλο στην κυτταρική σηματοδότηση και τον κυτταρικό κύκλο. Σε μια προσπάθεια προκειμένου να κατανοήσουμε το εξελικτική ιστορία των πρωτεϊνών της οικογένειας των πυρηνικών υποδοχέων, να εντοπίσουμε κοινά διατηρημένα μοτίβα που σχετίζονται άμεσα με την λειτουργία τους, αλλά και να μελετήσουμε τα βιολογικά μονοπάτια που εμπλέκονται, εκτελέσαμε τεχνικές βιοπληροφορικής ανάλυσης που σχετίζονται άμεσα με εξελικτικές μελέτες σε συνδυασμό με προηγμένους τρόπους διαχείρισης μεγάλου όγκου δεδομένων. Στα παραγόμενα αποτελέσματα συγκαταλέγετε και το φυλογενετικό δέντρο των 2867 πρωτεϊνικών ακολουθιών πυρινικών υποδοχέων, όπου με βάση τα αποτελέσματα, σημαντικό εύρημα είναι ότι η κατηγορία των υποδοχέων των γλυκοκορτικοειδών (GRs) φαίνεται να αποτελεί την πιο αρχαία μορφή των πυρηνικών υποδοχέων.All organisms maintain an internal equilibrium known as homeostasis. Homeostasis deregulation may lead to various pathological issues. Stimuli that threaten homeostasis or are perceived as threatening are called stress factors. The state of threatened or perceived as threatened homeostasis is called stress. Organisms have developed an adaptive response system to stress, called the stress response system. Sleep is defined by a number of complex physiological processes that are essential to proper organism function. Since the stress response system has a major role in an organism’s adaptation to a constantly shifting environment, the interaction between the stress system and sleep appears as an interesting research subject. Nuclear receptors have a key role in the stress response system. They are also one of the best studied protein classes. These proteins partake in a large number of cell functions, since they are main components of the cell cycle and cell signaling. A number of bioinformatics tools and advanced big data management techniques were used in an attempt to elucidate the nuclear receptors’ evolutionary history and the biological paths they take part in. Furthermore, these tools and techniques were used to identify common conserved motifs. Amongst the results is a phylogenetic tree produced by analyzing 2867 nuclear receptors, which indicates that the Glucocorticoid Receptors are the most ancient form of Nuclear Receptors

Tumor-Mediated Neutrophil Polarization and Therapeutic Implications

Neutrophils are immune cells with reported phenotypic and functional plasticity. Tumor-associated neutrophils display many roles during cancer progression. Several tumor microenvironment (TME)-derived factors orchestrate neutrophil release from the bone marrow, recruitment and functional polarization, while simultaneously neutrophils are active stimulators of the TME by secreting factors that affect immune interactions and subsequently tumor progression. Successful immunotherapies for many cancer types and stages depend on the targeting of tumor-infiltrating lymphocytes. Neutrophils impact the success of immunotherapies, such as immune checkpoint blockade therapies, by displaying lymphocyte suppressive properties. The identification and characterization of distinct neutrophil subpopulations or polarization states with pro- and antitumor phenotypes and the identification of the major TME-derived factors of neutrophil polarization would allow us to harness the full potential of neutrophils as complementary targets in anticancer precision therapies

A Comprehensive, Multidisciplinary, Personalized, Lifestyle Intervention Program Is Associated with Increased Leukocyte Telomere Length in Children and Adolescents with Overweight and Obesity

Leucocyte telomere length (LTL) is a robust marker of biological aging and is associated with obesity and cardiometabolic risk factors in childhood and adolescence. We investigated the effect of a structured, comprehensive, multidisciplinary, personalized, lifestyle intervention program of healthy diet and physical exercise on LTL in 508 children and adolescents (239 males, 269 females; 282 prepubertal, 226 pubertal), aged 10.14 ± 0.13 years. Participants were classified as obese (n = 267, 52.6%), overweight (n = 174, 34.2%), or of normal BMI (n = 67, 13.2%) according to the International Obesity Task Force (IOTF) cutoff points and were studied prospectively for one year. We demonstrated that LTL increased significantly after 1 year of the lifestyle interventions, irrespective of gender, pubertal status, or body mass index (BMI). Waist circumference was the best negative predictor of LTL at initial assessment. The implementation of the lifestyle interventions also resulted in a significant improvement in clinical (BMI, BMI z-score and waist to height ratio) and body composition indices of obesity, inflammatory markers, hepatic enzymes, glycated hemoglobin (HbA1C), quantitative insulin sensitivity check index (QUICKI), and lipid profile in all participants. These findings indicate that the increased LTL may be associated with a more favorable metabolic profile and decreased morbidity later in life

Additional file 2: Figure S1. of Epidermal growth factor receptor status and Notch inhibition in non-small cell lung cancer cells

Representative plots for apoptosis and necrosis detection in H23, A549, H661 and HCC827 cells as described in “Materials and Methods” section. Control: untreated cells and DAPT: cells treated with DAPT. Four populations are distinguished: the viable (An-/PI-) [region 3], the early apoptotic (An+/PI-) [region 4], the late apoptotic (An+/PI+) [region 2] and the necrotic (An-/PI+) [region 1] cells. (PDF 399 kb

Additional file 3: Figure S2. of Epidermal growth factor receptor status and Notch inhibition in non-small cell lung cancer cells

Representative plots for cell cycle analysis in H23, A549, H661 and HCC827 cells as described in “Materials and Methods” section. Control: untreated cells, DAPT: cells treated with DAPT. The G0/G1, S and G2/M phases are indicated with blue, red and green colour, respectively. (PDF 113 kb