Caracterització i regulació transcripcional del gen "pfkfb3"

Abstract

[cat] Els resultats que es presenten en aquesta memòria aporten informació que ens permet donar un pas més en el coneixement de la regulació transcripcional del gen pfkfb3 i conseqüentment de la via glucolítica. En primer lloc, hem localitzat els elements de resposta de HIF-1 al promotor del gen i hem observat que aquests eren essencials per a la resposta a la hipòxia en cèl·lules de glioblastoma humà (T98G) i en fibroblasts embrionaris de ratolí (mEF). Seguidament, hem corroborat la implicació de la progesterona en la regulació del gen pfkfb3, que inicialment havien descrit Hamilton i col·laboradors {Hamilton, 1997 #93}. Hem posat de manifest l'augment d'expressió d'uPFK-2 i del seu mRNA en cèl·lules de càncer de mama (T47D) incubades amb la hormona. A més a més, hem determinat que aquest increment era degut a l'acció dels receptors de progesterona (PR, progesterone receptors). Hem localitzat una possible seqüència consens per aquests receptors (PRE, progesterone response element) al promotor del gen pfkfb3, però encara no hem pogut demostrar si el paper que exerceix la progesterona en la regulació d'aquest gen és a nivell transcripcional o a nivell d'estabilització del seu mRNA. Per comprovar els resultats obtinguts en cèl·lules aïllades, hem estudiat la regulació del gen pfkfb3 in vivo, utilitzant com a model d'experimentació animal la soca de ratolins C57/BL6. Els hem tractat amb STZ i hem observat l'increment d'expressió del mRNA del gen pfkfb3, d'uPFK-2, i de la concentració de Fru-2,6-P2 en el fetge d'animals diabètics. Paral·lelament, hem realitzat l'estudi de la regulació transcripcional del promotor del gen pfkfb3, in vivo, utilitzant la tècnica de transferència gènica per hidrodinàmia. Els resultats obtinguts demostren l'augment de la transcripció del gen en el fetge dels ratolins diabètics en condicions de dejuni. A més, hem realitzat estudis immunohistoquímics dels fetges diabètics i controls, demostrant que l'expressió del gen pfkfb3 es produeix principalment en els hepatòcits proliferants de la zona perivenosa del fetge dels ratolins diabètics. També hem estudiat les vies de senyalització que porten a l'augment d'expressió del gen pfkfb3, demostrant que la via PI3K/Akt/mTOR (activa en aquestes cèl·lules altament proliferants) hi té un paper essencial. Aquests resultats obtinguts sobre la regulació del gen pfkfb3, juntament amb els que ja s'havien descrit {Hamilton, 1997 #93}; {Chesney, 1999 #96}; {Atsumi, 2002 #110}; {Riera, 2002 #113}; {Minchenko, 2002 #144}; {Riera, 2003 #114}; {Bando, 2005 #102}; {Telang, 2006 #106}, ens confirmen la importància que té el fenotip glucolític en les cèl·lules proliferants o tumorals. El gen pfkfb3 controla la síntesi de la Fru-2,6-P2 que, com s'ha explicat a la introducció, és l'activador al·lostèric més potent de l'enzim PFK-1. Per tant, podem considerar que el gen pfkfb3 és clau per a la regulació de la via glucolítica, de manera que el seu augment d'expressió en diferents tipus de cèl·lules proliferants i tumorals condueix a l'activació d'aquesta via i, conseqüentment, afavoreix el canvi cap a un fenotip glucolític.