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Papel del receptor nuclear LXR en la proliferación y perfil metastático de células tumorales y en la actividad de macrófagos asociados a tumor

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Universitat de Barcelona. Departament de Biologia Cel·lular, Fisiologia i Immunologia

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[spa]  Cada vez hay más evidencias de que el sistema inmunitario y la inflamación juegan papeles fundamentales en la iniciación y desarrollo del cáncer y, eventualmente, en la aparición de metástasis. Por ello, aumenta el interés en encontrar vías terapéuticas que ataquen la enfermedad mediante la modulación del sistema inmunitario. Los liver X receprors (LXR) son factores de transcripción, miembros de la familia de los receptores nucleares, que participan en la regulación del transporte de colesterol, el metabolismo de la glucosa y en la modulación de la respuesta inflamatoria. Además, durante la última década se han acumulando evidencias de que los LXR tienen potenciales propiedades anti-tumorales. Todo esto, sumado al hecho de que pueden ser selectiva y eficientemente activados mediante el uso de agonistas sintéticos, convierte a los LXR en una diana terapéutica muy interesante en la investigación de nuevas terapias contra el cáncer.

En esta tesis hemos realizado dos estudios. En el primer estudio hemos analizado el papel de los LXR sobre la proliferación de células de cáncer de mama humanas y sobre el perfil de expresión génica asociado a metástasis. Para este estudio hemos utilizado como modelo las líneas celulares LM2-4175 y BM-1833 de cáncer de mama, que tienen una elevada capacidad de metástasis hacia pulmón y hueso, respectivamente. Esta capacidad metastática está asociada a la expresión anómala de un conjunto de genes, muchos de los cuales participan en la regulación del sistema inmunitario. En la primera parte de este estudio hemos determinado que el tratamiento con agonista de LXR reduce la tasa proliferativa de estas células mediante la frenada del ciclo celular, bloqueando la transición de la fase G1 a  la fase S del ciclo. Mediante análisis masivo de la expresión génica, hemos demostrado que los LXR alteran la expresión de decenas de genes involucrados en la regulación del ciclo celular, indicando que los LXR probablemente estén influenciando la proliferación celular de manera compleja a través de múltiples vías. De entre los genes reprimidos por LXR destaca el gen SKP2, que regula negativamente la progresión a través del ciclo celular. También hemos detectado que el tratamiento con agonista de LXR reprime la expresión  del gen PEMPA1  provocando un aumento de la transcripción de p21, indicando un  posible nuevo mecanismo antiproliferativo asociado a los LXR.

En el segundo estudio hemos analizado el papel de los LXR en la regulación de  la expresión de quimiocinas importantes para la inmunosupresión en el tumor por parte de los macrófagos asociados a tumor (TAM) . Hemos demostrado que el tratamiento con agonista de LXR tiene efectos antitumorales in vivo siempre y cuando la expresión de LXR se dé en el conjunto del organismo y no solamente en las células tumorales. Hemos demostrado que los LXR reprimen la expresión de la quimiocina Ccl17 en los TAM, quimiocina mediante el cual los macrófagos inducen el reclutamiento de linfocitos T reguladores, lo que finalmente acaba generando un ambiente inmunosupresor en el tumor. Mediante ensayos in vitro realizados con maccrófagos derivados de médula ósea, hemos demostrado que los LXR reprimen la inducción por IL-4 y GM-CSF, dos mediadores con abundante presencia en el microambiente tumoral, de la expresión de Ccl17 y Ccl22 mediante la represión de la expresión del factor de transcripción Irf4, que es necesario para la inducción de la expresión estas quimiocinas. Finalmente, hemos demostrado también  que los LXR reprimen la expresión de Irf4 en los TAM.

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[eng] Liver X receptors are ligand dependent transcription factors that participate in the cholesterol reverse transport, glucose metabolism and the modulation of the immune system. In addition, during the past decade a grown number of evidence have accumulated supporting that LXR have a potential anti-tumour role. In this thesis we have extended the study of the LXR as an anti-tumour therapeutic target. We have performed two different studies. In the first study we have analysed the role of LXR in the control of proliferation of human breast cancer cells. We have determined that the treatment with LXR agonist inhibits cell proliferation through the block of the cell cycle progression. Using gene expression analysis we have determined that LXR agonist represses the expression of a grate number of genes that participate in cell cycle control. In addition, in this study we have analysed the role of LXR in the regulation of the transcription of a gene expression profile associated with lung and bone metastasis. In one hand, we have demonstrated that LXR agonists can represses the expression of a subset of genes whose enhanced expression is associated with lung metastasis. In the other hand, however, LXR had little effects on the expression of genes associated with bone metastasis. In the second study, we have analysed the role of LXR in the regulation of the expression of the chemokines Ccl17 and Ccl22 by tumour associated macrophages (TAM), which are important for the establishment of a immunosuppressive environment in the tumour. We have demonstrated that LXR have anti-tumour effects in vivo, as long as they are expressed in the tumour microenvironment cells as well as in tumour cells. We have demonstrated that LXR repress Ccl17 in TAMs in vivo. Using in vitro analysis, we have established that through the repression of the expression of the transcription factor Irf4, LXR can repress the induction mediated by IL-4 or GM-CSF (two abundant mediators in the tumour microenvironment) of the expression of Ccl17 and Ccl22.

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Tesis Doctorals - Departament - Biologia Cel·lular, Fisiologia i Immunologia

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Papel del receptor nuclear LXR en la proliferación y perfil metastático de células tumorales y en la actividad de macrófagos asociados a tumor