Angiogenesis and pancreatic cancer: a role for tissue plasminogen activator (tPA)

El adenocarcinoma ductal pancreático (PDAC) es la quinta causa de muerte por cáncer en los países desarrollados y uno de los tumores humanos más agresivos. A pesar del papel clave de la angiogénesis -la formación de nuevos vasos a partir de otros preexistentes- en la progresión y metástasis de mucho...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Mohan, Ram
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2011
País:España
Institución:CBUC, CESCA
Repositorio:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/38526
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/10803/38526
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Activador tisular del plasminógeno
angiogénesis
cáncer de pancreas
células endoteliales
rutas de señalización
MMP-9
hipoxia
cell signalling pathways
hypoxia
cytokines
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Universitat Pompeu Fabra. Departament de Ciències Experimentals i de la Salut
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description El adenocarcinoma ductal pancreático (PDAC) es la quinta causa de muerte por cáncer en los países desarrollados y uno de los tumores humanos más agresivos. A pesar del papel clave de la angiogénesis -la formación de nuevos vasos a partir de otros preexistentes- en la progresión y metástasis de muchos tumores, su papel en PDAC ha sido poco caracterizado. El activador tisular del plasminógeno (tPA), una proteína multifuncional que regula numerosas funciones celulares, ejerce efectos proangiogénicos en modelos in vivo de PDAC, aunque no se han analizado los mecanismos moleculares responsables de estos efectos. Esta tesis trata de identificar el papel de tPA en la angiogénesis del PDAC, así como de descubrir los factores responsables de la sobreexpresión de tPA en cáncer de páncreas. En primer lugar, hemos demostrado que los efectos pro-angiogénicos de tPA pueden ser tanto directos como indirectos. Por un lado, aunque tPA no cambia los niveles de moléculas pro-angiogénicas como VEGF, TGF-b, IL-1 o IL-8 producidas por las células tumorales o endoteliales, sí que induce la sobreexpresión y activación de MMP-9, una metaloproteasa implicada en promover angiogénesis, sugiriendo por tanto que esta proteína puede mediar de forma indirecta los efectos proangiogénicos de tPA. Por otro lado, hemos encontrado que tPA, de forma independiente de su actividad catalítica, promueve directamente la proliferación, migración y tubulogénesis de las células endoteliales. Estos efectos son mediados por la activación en estas células de las rutas de señalización ERK1/2, AKT y JNK. Además, mediante siRNA o inhibidores químicos, hemos encontrado que Annexina A2, Galectina-1 y EGFR son necesarios para la activación de la señalización inducida por tPA en células endoteliales. Finalmente, hemos visto que citoquinas inflamatorias e hipoxia, dos eventos asociados a PDAC y además inductores de angiogénesis, dan lugar a un fuerte incremento de los niveles de tPA en células tumorales pancreáticos. Todos estos datos apoyan un mecanismo de retroalimentación positiva entre estímulos proangiogénicos presentes en las células tumorales y el estroma, y el incremento de la molécula proangiogénica tPA.
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Esta tesis trata de identificar el papel de tPA en la angiogénesis del PDAC, así como de descubrir los factores responsables de la sobreexpresión de tPA en cáncer de páncreas. En primer lugar, hemos demostrado que los efectos pro-angiogénicos de tPA pueden ser tanto directos como indirectos. Por un lado, aunque tPA no cambia los niveles de moléculas pro-angiogénicas como VEGF, TGF-b, IL-1 o IL-8 producidas por las células tumorales o endoteliales, sí que induce la sobreexpresión y activación de MMP-9, una metaloproteasa implicada en promover angiogénesis, sugiriendo por tanto que esta proteína puede mediar de forma indirecta los efectos proangiogénicos de tPA. Por otro lado, hemos encontrado que tPA, de forma independiente de su actividad catalítica, promueve directamente la proliferación, migración y tubulogénesis de las células endoteliales. Estos efectos son mediados por la activación en estas células de las rutas de señalización ERK1/2, AKT y JNK. Además, mediante siRNA o inhibidores químicos, hemos encontrado que Annexina A2, Galectina-1 y EGFR son necesarios para la activación de la señalización inducida por tPA en células endoteliales. Finalmente, hemos visto que citoquinas inflamatorias e hipoxia, dos eventos asociados a PDAC y además inductores de angiogénesis, dan lugar a un fuerte incremento de los niveles de tPA en células tumorales pancreáticos. Todos estos datos apoyan un mecanismo de retroalimentación positiva entre estímulos proangiogénicos presentes en las células tumorales y el estroma, y el incremento de la molécula proangiogénica tPA.Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is the fifth leading cause of cancer death in the developed countries and one of the most aggressive human tumors. Despite the key contribution of angiogenesis – the growth of new vessels from pre-existing ones- to the progression and spread of many cancers, its role in PDAC has been poorly characterized. Tissue plasminogen activator (tPA), a multifunctional protein regulating a broad range of cellular functions, has been reported to exert pro-angiogenic effects in in vivo models of PDAC, although the underlying molecular mechanism has not been analyzed. This work aims to elucidate the role of tPA in the angiogenesis of PDAC as well as to identify the factors responsible for tPA increase in pancreatic cancer. First, we demonstrated that tPA pro-angiogenic effects are both indirect and direct. On the one hand, tPA does not change the levels of the pro-angiogenic molecules VEGF, TGF-b, IL-1 or IL-8 produced by pancreatic tumoral cells or endothelial cells, but it is involved in MMP-9 –a potent stimulator of angiogenesis- upregulation and activation in pancreatic and endothelial cells, suggesting that this matrix metalloproteinase can indirectly mediate tPA angiogenic effects. On the other hand, we found that tPA, in a catalytic-independent way, directly promotes endothelial cell proliferation, migration and tubulogenesis. These direct effects of tPA are mediated by activation of ERK1/2, AKT and JNK signaling pathways in endothelial cells. In addition, using siRNA technology or chemical inhibitors, we found that AnnexinA2, Galectin-1 and EGFR are required for tPA-mediated signaling activation in endothelium. Finally, we found that inflammatory cytokines and hypoxia, two hallmarks of PDAC and also angiogenic stimuli, lead to a sharp increase in tPA levels in pancreatic tumoral cells. These data support a feed-back loop between proangiogenic stimuli present in both tumoral and stromal cells and the increase of the proangiogenic molecule tPA.Programa de doctorat en BiomedicinaUniversitat Pompeu FabraNavarro Medrano, PilarUniversitat Pompeu Fabra. Departament de Ciències Experimentals i de la Salut201120112011info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion156 p.application/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10803/38526TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)reponame:TDR. Tesis Doctorales en Redinstname:CBUC, CESCAInglésADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. 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