Caracterización del supresor tumoral DRO1 y su regulación transcripcional por AIB1

Resumen

El cáncer es una enfermedad de gran importancia puesto que es una de las principales causas de muerte en el mundo. Los principales factores de riesgo para el desarrollo de la enfermedad son la edad o el estilo de vida que promueve un índice de masa corporal elevado, ingesta reducida de frutas y verduras, falta de actividad física, consumo de tabaco y consumo de alcohol. Sin embargo, en la aparición del cáncer también se encuentran implicados otros factores como son la predisposición genética o la presencia de enfermedades como la obesidad o ciertos virus que pueden influir en el desarrollo del cáncer. La causa de esta enfermedad es la acumulación progresiva de alteraciones genéticas que confieren a las células ventajas proliferativas. Además, hay genes cuyas mutaciones son más susceptibles de dar lugar a cáncer debido a que regulan procesos esenciales como la estabilidad cromosómica y reparación del DNA, la señalización celular, o el crecimiento y diferenciación celular. Dichos genes son los denominados protooncogenes y supresores tumorales. Los protooncogenes son genes cuyas mutaciones los activan, pasándose a denominar oncogenes y cuya expresión favorece los procesos que concluyen en un aumento de la proliferación y crecimiento celular. Por otra parte están los genes supresores tumorales. Éstos se encuentran inactivados en cáncer y al contrario que los oncogenes, disminuyen los procesos que favorecen la proliferación y crecimiento celular. En las células sanas existe un equilibrio entre estos procesos y, si este equilibrio se rompe, se producirían alteraciones fisiológicas que podrían concluir in cáncer. Concretamente, estas alteraciones fisiológicas pueden aportar a la célula una autosuficiencia en señales de proliferación o la insensibilidad a señales inhibitorias de la proliferación, así como la capacidad de evadir la apoptosis, de replicarse de forma ilimitada, de inducir angiogénesis o incluso de invadir tejidos. Esta tesis aborda el estudio de las funciones biológicas de DRO1 y la implicación de AIB1 en su regulación. Por una parte, DRO1 es un supresor tumoral cuya expresión se ha observado disminuida en diferentes tipos de cáncer. Dicha expresión se encuentra regulada por hormonas esteroideas y por diferentes oncogenes. Además, DRO1 ha sido relacionado con diferentes procesos biológicos como la apoptosis, diferenciación celular y desarrollo, así como en metabolismo energético. Por otra parte, AIB1 es un oncogén que regula la expresión de genes reguladores de la proliferación y crecimiento celular y que se encuentra sobreexpresado en gran cantidad de cánceres. Como resultado de la expresión de los genes regulados por AIB1 las células poseen una mayor capacidad de proliferación y crecimiento y una mayor supervivencia y resistencia a la apoptosis. Además, AIB1 también se encuentra implicado en procesos metabólicos siendo necesario en la diferenciación adipocítica. Gracias a este estudio hemos establecido que la expresión de DRO1 se encuentra reprimida por AIB1. Esta represión, AIB1 la lleva a cabo a nivel de promotor, siendo esencial para ella la región situada entre las bases -4813/-3795 antes del sitio de inicio de la transcripción de DRO1. Adicionalmente, mostramos como los estrógenos y oncogenes como v-H-ras, v-src y HER2 son también capaces de reprimir la expresión de DRO1. En cuanto al papel de DRO1 como supresor tumoral, determinamos que DRO1 tiene actividad apoptótica y que potencia la acción de agentes apoptóticos como la estaurosporina. También observamos que la actividad antiapoptótica de AIB1 está en gran parte mediada por la inhibición de la expresión de DRO1. Además, DRO1 induce la expresión de los genes proapotóticos BCLAF1 y RIPK2. Finalmente, la translocación de DRO1 desde el aparato de Golgi hasta el retículo endoplasmático tras un estímulo apoptótico sugiere que el mecanismo por el que induce apoptosis podría ser la producción de estrés en el retículo endoplasmático. También establecemos que DRO1 podría ser importante en proliferación celular puesto que interacciona con el factor de transcripción PLZF y disminuye la expresión de genes reguladores del ciclo celular como MCM2 y aumenta la de RBBP8. Posiblemente la disminución de la expresión de MCM2 por DRO1 impida la replicación del DNA y división celular, y el aumento de RBBP8 medie la inhibición de la proliferación tras daño al DNA. Adicionalmente, este estudio aporta una nueva función de DRO1 que protegería frente a la migración transendotelial, proceso importante en metástasis. Supuestamente, esta acción la llevaría a cabo mediante la disminución de la expresión de integrinas y moléculas de adhesión celular como ICAM1 impidiendo la unión al endotelio de células cancerosas circulantes. En cuanto al papel de DRO1 en metabolismo, observamos que la expresión de genes implicados en este proceso se encuentra regulada por la expresión de DRO1. Precisamente, la expresión de DRO1 conduce a una disminución de IL-6, TNF?, IRS2, IGFBP5, G6PD y NOS3; y a un aumento de PRKAA1. Además, al igual que otras adipocitoquinas, DRO1 también es una proteína de secreción. La secreción de DRO1 por células de grasa subcutánea está muy disminuida en ratones IRS2-KO, pero es rescatada por la expresión del transgén CDK4. Sin embargo, la expresión del transgén CDK4 en ratones IRS2 silvestre no produce ningún cambio en la secreción de DRO1. Por lo tanto, estos resultados sugieren que la secreción o la síntesis de DRO1 se encuentra modulada de manera conjunta por IRS2 y CDK4. Finalmente, en esta tesis también se ha estudiado el efecto de las modificaciones postraduccionales de AIB1 en su función. Concretamente, se ha determinado que la fosforilación de AIB1 en su residuo S728 durante la mitosis no impide su unión a los factores que coactiva como ER? y TFIIE?. Sin embargo, esta fosforilación lo excluye de la cromatina, posiblemente, para impedir la transcripción inadecuada de genes durante la mitosis. Los resultados obtenidos amplían el conocimiento de las funciones de DRO1 como supresor tumoral y los relacionan de forma directa con AIB1, lo que podría permitir desarrollar nuevas metas terapéuticas dirigidas a modular la represión de DRO1 por AIB1 en diferentes cánceres.