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dc.rights.licenceAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia*
dc.contributor.advisorBarreto Prieto, Alfonso
dc.contributor.advisorFiorentino Gómez, Susana
dc.contributor.authorPrieto Sarmiento, Karol Mildred
dc.date.accessioned2019-09-23T15:42:46Z
dc.date.accessioned2020-04-16T14:53:43Z
dc.date.available2019-09-23T15:42:46Z
dc.date.available2020-04-16T14:53:43Z
dc.date.created2019-07-24
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10554/45131
dc.description.abstractEl cáncer es una de las principales causas de muerte a nivel mundial, los tratamientos para controlar esta enfermedad se basan en la inducción de la muerte de la célula tumoral. En condiciones fisiológicas esa inducción de muerte celular es inmunológicamente silenciosa (tolerogénica). Sin embargo, durante el tratamiento con algunas terapias antitumorales (como antraciclinas, radioterapia y terapia fotodinámica) se puede generar una muerte celular que estimula la respuesta inmune antitumoral. Esta muerte celular denominada muerte celular inmunogénica (MCI) se caracteriza por el incremento de señales de peligro, entre las que se encuentran la exposición de calreticulina en la membrana celular (Ecto-CRT) y la liberación de ATP y de la proteína HMGB-1 (high mobility group box 1). Se ha descrito que la mayoría de los inductores de MCI, directa o indirectamente inducen estrés oxidativo con la generación de estrés de retículo endoplásmico (RE) y autofagia, para la liberación de señales inmunogénicas. Estos mecanismos de estrés indistintamente pueden contribuir con la sobrevivencia o la inducción de la muerte celular durante el tratamiento, o incluso algunos de ellos favorecen en el microambiente tumoral la generación de células con capacidad inmunosupresora. Debido a la alta resistencia presentada en cáncer como consecuencia del uso de medicamentos que presentan un solo blanco molecular, se han empezado a utilizar combinaciones farmacológicas para tratar de mejorar la muerte celular, en la MCI por ejemplo, se propone combinar fármacos que activen la respuesta al estrés en diferentes organelos para lograr la inducción de todas las señales de peligro. Por otra parte, en la búsqueda de nuevas y eficientes terapias antitumorales que puedan modular positivamente la respuesta inmune, se han venido desarrollando una serie de medicamentos derivados de plantas, los cuales son ricos en polifenoles (compuestos antioxidantes con diferentes actividades antitumorales, antiinflamatorias y antimetastásicas), entre otros . En este sentido, en el grupo de Inmunobiología y Biología Celular de la Pontificia Universidad Javeriana se obtuvo un extracto rico en polifenoles derivado de la planta Caesalpinia spinosa, denominado P2Et. El P2Et ha demostrado tener actividad antitumoral in vitro sobre líneas de cáncer de seno y melanoma, a través de la inducción de apoptosis, autofagia y de señales involucradas con MCI. Estos resultados fueron confirmados en modelos in vivo de cáncer de seno y melanoma en los que se mostró que el tratamiento con P2Et disminuye el tumor de una forma dependiente de la respuesta inmune con la generación de linfocitos T más eficientes y una disminución en células mieloides supresoras. Para determinar cuáles mecanismos utilizan los extractos de plantas ricos en polifenoles como el P2Et y los polifenoles que se asocian a ese tipo de extractos, para favorecer la inducción de MCI, en este trabajo se hizo un análisis mecanístico en donde se evaluó el papel del estrés de retículo y la autofagia en la inducción de muerte celular y en la generación de señales inmunogénicas. Para ello se utilizaron células B16-F10 de melanoma murino, las cuales fueron tratadas con P2Et o con los dos polifenoles más abundantes en el extracto ácido gálico (AG) y etil galato (EG, y se combinaron con inhibidores químicos de estrés de RE y de autofagia. Por otra parte, se generaron clones de células B16-F10 carentes de genes necesarios para la activación de estrés de RE y de autofagia utilizando el sistema CRISPR/Cas9 y se trataron con el extracto y los polifenoles. Cuando se evaluó la inducción de estrés de RE, se observó un incremento significativo en las vías de señalización de PERK e IRE-1alpha con P2Et llamando la atención que no hubo incremento de las especies reactivas de oxígeno. Por otra parte, no se observó incremento en la inducción de estrés de RE con AG y solo un ligero incremento con EG que no fue significativo. La muerte celular mediada por P2Et fue totalmente dependiente de la activación de PERK, que llevo al incremento en los niveles de calcio citoplasmático y a su vez, estos se asociaron con pérdida del potencial de la membrana mitocondrial y la inducción de muerte por apoptosis. Por otra parte, la inhibición de la autofagia aumento la muerte mediada por P2Et y EG, mientras que disminuyó la muerte en células tratadas con AG, sugiriendo que este último induce una autofagia citotóxica. Adicionalmente, se encontró que de los dos polifenoles solo el EG induce señales de MCI pero en menor proporción comparado con P2Et. Interesantemente, se identificó que la vía PERK es necesaria también para la expresión de los tres marcadores de muerte inmunogénica estudiados en células tratadas con P2Et y que la autofagia contribuye con la liberación de CRT y ATP. Estos resultados demuestran que el mecanismo por el cual P2Et induce MCI es diferente a los mecanismos previamente descritos para otros inductores de MCI, además que el uso del extracto complejo es ventajoso frente al uso de los polifenoles aislados, lo cual confirma el potencial que tienen los extractos complejos en el tratamiento del cáncer.spa
dc.description.sponsorshipCOLCIENCIAS a través del proyecto 120356934797spa
dc.description.sponsorshipVicerrectoría de Investigaciones de la Pontificia Universidad Javeriana, Sede Bogotá-Proyecto 007682spa
dc.description.sponsorshipSistema General de Regalías (BPIN: 2013000100196, número de contrato 1027-1-2015)spa
dc.formatPDFspa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.language.isospaspa
dc.publisherPontificia Universidad Javerianaspa
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/*
dc.subjectEstrés de retículo endoplásmicospa
dc.subjectAutofagiaspa
dc.subjectCáncerspa
dc.subjectMuerte celular inmunogénicaspa
dc.subjectMelanomaspa
dc.subjectCalreticulinaspa
dc.titleCaracterización de mecanismos de estrés asociados con apoptosis y señales inmunogénicas en células de melanoma murino tratadas con un extracto de plantas rico en polifenolesspa
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa
dc.contributor.evaluatorCubillos Ruiz, Juan
dc.contributor.evaluatorParra López, Carlos Alberto
dc.contributor.evaluatorSutachan Rubio, Jhon Jairo
dc.contributor.evaluatorCamacho Navarro, Maria Marcela
dc.contributor.evaluatorHata Uribe, Yoshie Adriana
dc.subject.keywordEndoplasmic reticulum stressspa
dc.subject.keywordAutophagyspa
dc.subject.keywordCancerspa
dc.subject.keywordImmunogenic cell deathspa
dc.subject.keywordMelanomaspa
dc.subject.keywordCalreticulinspa
dc.description.abstractenglishCancer is the second leading cause of death globally; treatments to control of cancer are based on tumor cell death. Under physiological conditions, cell death is silent without immune activation (tolerogenic). However, during the treatment with some antitumor therapies (such as anthracyclines, radiotherapy, and photodynamic therapy) the cell death can induce an antitumor immune response. This form of cell death is called immunogenic cell death (ICD) and it is characterized by an increase in the danger-associated molecular pattern (DAMPS) like the exposure of calreticulin in the cell membrane (Ecto-CRT) and release of ATP and HMGB-1 (high mobility group box 1 protein). Appropriate cellular stress responses are necessary for the production of danger signals during ICD including the activation of mediators related to oxidative stress, endoplasmic reticulum (ER) stress and autophagy. The stress response also has several functions: it can increase tumor cells survival or it has immunosuppressive functions over immune tumor infiltrate, otherwise, the stress response is involved in cell death. Therapies derived from natural compounds have demonstrated antitumor potential along with a low risk of side effects also have more tolerable toxicity profiles than conventional chemotherapeutic drugs. Plant extracts contain a diverse range of compounds including polyphenols, which may exert their therapeutic functions by increasing ER stress, inducing oxidative stress or promoting apoptosis of tumor cells. For these reasons, natural compounds have been considered a resource for developing new chemotherapeutic drugs or chemosensitizing agents. In this sense, our group has been working with P2Et, a polyphenol-rich extract obtained from plant Caesalpinia spinosa that promotes antitumor activities through the induction of immunogenic cancer cell death (ICD). Vaccination with P2Et-treated cells induced an immune-mediated reduction in tumor volume; while immunocompetent mice exhibited decreased tumor growth, the tumor-protective effect was abolished in immunodeficient mice. Here, we sought to elucidate the mechanism used by P2Et and associated polyphenols in apoptosis and ICD induction in murine melanoma cells. In this work, a mechanistic analysis was carried out to determine the role of ER stress and autophagy on cell death and ICD induction. We treated B16-F10 melanoma cells with P2Et, Gallic acid (GA) or Ethyl gallate (EG) (most abundant polyphenols in P2Et extract). On the other hand, we used the CRISPR/Cas9 system to generate knock out in genes involved with ER stress and autophagy. After, B16-F10 treatment we observed that P2Et increases ER stress mediated through PERK and IRE-1 activation. Besides, GA is not an inducer of ER stress and EG only has a slight increase. Interestingly, P2Et-mediated cell death was PERK-dependent, followed by an increase in calcium levels, without alteration in reactive oxygen species. Therefore, P2Et treatment induces mitochondrial membrane potential loss to generate apoptosis. Otherwise, autophagy inhibition increases cell death mediated by P2Et and EG, while apoptosis decreased in cells treated with GA, suggesting that GA induces a cytotoxic autophagy. In addition, it was found that only EG induced MCI signals but in less proportion compared with P2Et. Remarkably, we showed that PERK pathway is necessary for the expression of the immunogenic cell death markers in P2Et treated cells. In the same way, autophagy contributes to Ecto-CRT and ATP release. These results showed that P2Et induces MCI through a different mechanism comparing with other MCI inducers. Furthermore, we observed that complex extracts use could be advantageous compared to the use of isolated compounds, these results confirm the potential of complex extracts in the treatment of cancer.spa
dc.rights.accessrightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2spa
dc.publisher.programDoctorado en Ciencias Biológicasspa
dc.publisher.facultyFacultad de Cienciasspa
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctoradospa
dc.subject.armarcDoctorado en ciencias biológicas - Tesis y disertaciones académicasspa
dc.subject.armarcCalreticulinaspa
dc.subject.armarcMelanomaspa
dc.subject.armarcCáncerspa
dc.description.degreenameDoctor en Ciencias Biológicasspa
dc.description.degreelevelDoctoradospa
dc.identifier.instnameinstname:Pontificia Universidad Javerianaspa
dc.identifier.reponamereponame:Repositorio Institucional - Pontificia Universidad Javerianaspa
dc.identifier.repourlrepourl:https://repository.javeriana.edu.cospa
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06spa
dc.rights.localDe acuerdo con la naturaleza del uso concedido, la presente licencia parcial se otorga a título gratuito por el máximo tiempo legal colombiano, con el propósito de que en dicho lapso mi (nuestra) obra sea explotada en las condiciones aquí estipuladas y para los fines indicados, respetando siempre la titularidad de los derechos patrimoniales y morales correspondientes, de acuerdo con los usos honrados, de manera proporcional y justificada a la finalidad perseguida, sin ánimo de lucro ni de comercialización. De manera complementaria, garantizo (garantizamos) en mi (nuestra) calidad de estudiante (s) y por ende autor (es) exclusivo (s), que la Tesis o Trabajo de Grado en cuestión, es producto de mi (nuestra) plena autoría, de mi (nuestro) esfuerzo personal intelectual, como consecuencia de mi (nuestra) creación original particular y, por tanto, soy (somos) el (los) único (s) titular (es) de la misma. Además, aseguro (aseguramos) que no contiene citas, ni transcripciones de otras obras protegidas, por fuera de los límites autorizados por la ley, según los usos honrados, y en proporción a los fines previstos; ni tampoco contempla declaraciones difamatorias contra terceros; respetando el derecho a la imagen, intimidad, buen nombre y demás derechos constitucionales. Adicionalmente, manifiesto (manifestamos) que no se incluyeron expresiones contrarias al orden público ni a las buenas costumbres. En consecuencia, la responsabilidad directa en la elaboración, presentación, investigación y, en general, contenidos de la Tesis o Trabajo de Grado es de mí (nuestro) competencia exclusiva, eximiendo de toda responsabilidad a la Pontifica Universidad Javeriana por tales aspectos. Sin perjuicio de los usos y atribuciones otorgadas en virtud de este documento, continuaré (continuaremos) conservando los correspondientes derechos patrimoniales sin modificación o restricción alguna, puesto que, de acuerdo con la legislación colombiana aplicable, el presente es un acuerdo jurídico que en ningún caso conlleva la enajenación de los derechos patrimoniales derivados del régimen del Derecho de Autor. De conformidad con lo establecido en el artículo 30 de la Ley 23 de 1982 y el artículo 11 de la Decisión Andina 351 de 1993, “Los derechos morales sobre el trabajo son propiedad de los autores”, los cuales son irrenunciables, imprescriptibles, inembargables e inalienables. En consecuencia, la Pontificia Universidad Javeriana está en la obligación de RESPETARLOS Y HACERLOS RESPETAR, para lo cual tomará las medidas correspondientes para garantizar su observancia.spa


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