La disfunció telomèrica com a font d'inestabilitat cromosòmica en cèl·lules epitelials mamàries

Els carcinomes usualment presenten inestabilitat cromosòmica (CIN), mostrant tant anomalies estructurals com numèriques. La CIN es genera a l'inici del desenvolupament del càncer i representaria un pas important en l'inici i/o progressió tumoral. Un model per estudiar la CIN deguda a disfu...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Pampalona Sala, Judit
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2010
País:España
Institución:CBUC, CESCA
Repositorio:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/3841
Acceso en línea:http://www.tdx.cat/TDX-0323111-134526
http://hdl.handle.net/10803/3841
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Cèl·lules epitelials
Inestebilitat cromosòmica
Telomers
Ciències Experimentals
573
id ES_6173088b22841f986cff0eaa859400a3
oai_identifier_str oai:www.tdx.cat:10803/3841
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv La disfunció telomèrica com a font d'inestabilitat cromosòmica en cèl·lules epitelials mamàries
title La disfunció telomèrica com a font d'inestabilitat cromosòmica en cèl·lules epitelials mamàries
spellingShingle La disfunció telomèrica com a font d'inestabilitat cromosòmica en cèl·lules epitelials mamàries
Pampalona Sala, Judit
Cèl·lules epitelials
Inestebilitat cromosòmica
Telomers
Ciències Experimentals
573
title_short La disfunció telomèrica com a font d'inestabilitat cromosòmica en cèl·lules epitelials mamàries
title_full La disfunció telomèrica com a font d'inestabilitat cromosòmica en cèl·lules epitelials mamàries
title_fullStr La disfunció telomèrica com a font d'inestabilitat cromosòmica en cèl·lules epitelials mamàries
title_full_unstemmed La disfunció telomèrica com a font d'inestabilitat cromosòmica en cèl·lules epitelials mamàries
title_sort La disfunció telomèrica com a font d'inestabilitat cromosòmica en cèl·lules epitelials mamàries
dc.creator.none.fl_str_mv Pampalona Sala, Judit
author Pampalona Sala, Judit
author_facet Pampalona Sala, Judit
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Tusell Padrós, Laura
Genescà Garrigosa, Anna
Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Biologia Cel·lular i de Fisiologia
dc.subject.none.fl_str_mv Cèl·lules epitelials
Inestebilitat cromosòmica
Telomers
Ciències Experimentals
573
topic Cèl·lules epitelials
Inestebilitat cromosòmica
Telomers
Ciències Experimentals
573
description Els carcinomes usualment presenten inestabilitat cromosòmica (CIN), mostrant tant anomalies estructurals com numèriques. La CIN es genera a l'inici del desenvolupament del càncer i representaria un pas important en l'inici i/o progressió tumoral. Un model per estudiar la CIN deguda a disfunció telomèrica són les cèl·lules epitelials mamaries humanes (HMECs). Quan les HMECs es cultiven in vitro proliferen fins assolir un plateau, anomenat fase de selecció. La inactivació espontània del gen que codifica la proteïna p16INK4a, permet a les cèl·lules seguir proliferant amb una longitud telomèrica per sota de la normal. Els cromosomes amb telòmers disfuncionals poden ser reparats de forma il·legítima conduint a l'aparició de cromosomes dicèntrics els quals són susceptibles d'entrar en cicles de fusió-pont-trencament (BFB) tot generant CIN estructural (S-CIN). <br/>En aquesta tesi es descriuen els mecanismes bàsics de generació CIN deguda a disfunció telomèrica. Primerament, es determinà que l'entrada de cromosomes dicèntrics en cicles BFB genera una CIN massiva que es visualitza amb la presència de morfologies nuclears anòmales (ANM). L'anàlisi de HMECs binucleades demostrà la presència de tres tipus d'ANM: ponts cromatínics, protuberàncies nuclears i micronuclis, els quals incrementaven a mesura que incrementava la disfunció telomèrica. És més, es demostrà que aquestes ANM són originades pels cromosomes amb disfunció telomèrica alhora que s'evidencià un origen comú per als tres tipus d'ANM gràcies a l'estudi de la resolució de ponts anafàsics mitjançant microscòpia a temps real. A més, la utilització de la tècnica de FISH aplicant sondes pancentromèriques i centromèriques específiques per a cromosomes amb escurçament telomèric i cromosomes de longitud telomèrica normal va permetre establir que la disfunció telomèrica a més de generar S¬CIN també pot originar inestabilitat cromosòmica numèrica (W-CIN). Això succeeix quan els ponts anafàsics deguts a disfunció telomèrica segreguen erròniamet durant la mitosi. La capacitat d'un pont anafàsic de no trencar-se durant la divisió cel·lular podria estar condicionada per les forces mecàniques que oposa la cromatina que forma el pont juntament amb la capacitat que tenen els microtúbuls a no perdre la seva unió amb els cinetocors del pont. L'estudi dels ancoratges dels microtúbuls als cinetocors demostrà que els cinetocors dels ponts anafàsics no perden la seva connexió amb els microtúbuls que els uneixen, i poden romandre íntegres més enllà de la sortida de la mitosi. És més, la resistència que oposa la cromatina que intervé en el pont causa un retard en la seva migració fent que se situïn propers a l'equador de la cèl·lula, mentre que altres cromosomes segreguen normalment. Tot plegat, afavoriria la segregació errònia dels ponts anafàsics tot generant aneuploïdies. Per últim, mitjançant citometria de flux es confirmà la presència de HMECs poliploides, l'aparició de les quals està lligada a la interferència dels ponts anafàsics, generats per disfunció telomèrica, amb la consecució de la citocinesi induint la regressió del solc de divisió generant cèl·lules tetraploides. I no només això, sinó que aquestes cèl·lules 4N presentaven nivells més elevats d'inestabilitat cromosòmica, tant estructural com numèrica, que les diploides isogèniques. <br/>Tot plegat, ha permès dibuixar una connexió entre la disfunció telomèrica i l'aparició de tetraploïdies, dos esdeveniments que per separat s'havien relacionat amb la carcinogènesi, però que no havien estat vinculats encara. A l'inici del desenvolupament tumoral la disfunció telomèrica seria responsable de l'aparició de S i W-CIN alhora que també originaria cèl·lules tetraploides. Aquestes cèl·lules tetraploides altament inestables es dividirien de forma asimètrica generant cèl·lules filles aneuploides amb CIN. La posterior reactivació de la telomerasa minimitzaria la CIN deguda a disfunció telomèrica mentre que altres fonts de CIN perdurarien permetent la progressió tumoral.
publishDate 2010
dc.date.none.fl_str_mv 2010
2011
2011
2011
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://www.tdx.cat/TDX-0323111-134526
http://hdl.handle.net/10803/3841
url http://www.tdx.cat/TDX-0323111-134526
http://hdl.handle.net/10803/3841
dc.language.none.fl_str_mv Catalán
language_invalid_str_mv Catalán
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universitat Autònoma de Barcelona
publisher.none.fl_str_mv Universitat Autònoma de Barcelona
dc.source.none.fl_str_mv TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
reponame:TDR. Tesis Doctorales en Red
instname:CBUC, CESCA
instname_str CBUC, CESCA
reponame_str TDR. Tesis Doctorales en Red
collection TDR. Tesis Doctorales en Red
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869409417273802752
spelling La disfunció telomèrica com a font d'inestabilitat cromosòmica en cèl·lules epitelials mamàriesPampalona Sala, JuditCèl·lules epitelialsInestebilitat cromosòmicaTelomersCiències Experimentals573Els carcinomes usualment presenten inestabilitat cromosòmica (CIN), mostrant tant anomalies estructurals com numèriques. La CIN es genera a l'inici del desenvolupament del càncer i representaria un pas important en l'inici i/o progressió tumoral. Un model per estudiar la CIN deguda a disfunció telomèrica són les cèl·lules epitelials mamaries humanes (HMECs). Quan les HMECs es cultiven in vitro proliferen fins assolir un plateau, anomenat fase de selecció. La inactivació espontània del gen que codifica la proteïna p16INK4a, permet a les cèl·lules seguir proliferant amb una longitud telomèrica per sota de la normal. Els cromosomes amb telòmers disfuncionals poden ser reparats de forma il·legítima conduint a l'aparició de cromosomes dicèntrics els quals són susceptibles d'entrar en cicles de fusió-pont-trencament (BFB) tot generant CIN estructural (S-CIN). <br/>En aquesta tesi es descriuen els mecanismes bàsics de generació CIN deguda a disfunció telomèrica. Primerament, es determinà que l'entrada de cromosomes dicèntrics en cicles BFB genera una CIN massiva que es visualitza amb la presència de morfologies nuclears anòmales (ANM). L'anàlisi de HMECs binucleades demostrà la presència de tres tipus d'ANM: ponts cromatínics, protuberàncies nuclears i micronuclis, els quals incrementaven a mesura que incrementava la disfunció telomèrica. És més, es demostrà que aquestes ANM són originades pels cromosomes amb disfunció telomèrica alhora que s'evidencià un origen comú per als tres tipus d'ANM gràcies a l'estudi de la resolució de ponts anafàsics mitjançant microscòpia a temps real. A més, la utilització de la tècnica de FISH aplicant sondes pancentromèriques i centromèriques específiques per a cromosomes amb escurçament telomèric i cromosomes de longitud telomèrica normal va permetre establir que la disfunció telomèrica a més de generar S¬CIN també pot originar inestabilitat cromosòmica numèrica (W-CIN). Això succeeix quan els ponts anafàsics deguts a disfunció telomèrica segreguen erròniamet durant la mitosi. La capacitat d'un pont anafàsic de no trencar-se durant la divisió cel·lular podria estar condicionada per les forces mecàniques que oposa la cromatina que forma el pont juntament amb la capacitat que tenen els microtúbuls a no perdre la seva unió amb els cinetocors del pont. L'estudi dels ancoratges dels microtúbuls als cinetocors demostrà que els cinetocors dels ponts anafàsics no perden la seva connexió amb els microtúbuls que els uneixen, i poden romandre íntegres més enllà de la sortida de la mitosi. És més, la resistència que oposa la cromatina que intervé en el pont causa un retard en la seva migració fent que se situïn propers a l'equador de la cèl·lula, mentre que altres cromosomes segreguen normalment. Tot plegat, afavoriria la segregació errònia dels ponts anafàsics tot generant aneuploïdies. Per últim, mitjançant citometria de flux es confirmà la presència de HMECs poliploides, l'aparició de les quals està lligada a la interferència dels ponts anafàsics, generats per disfunció telomèrica, amb la consecució de la citocinesi induint la regressió del solc de divisió generant cèl·lules tetraploides. I no només això, sinó que aquestes cèl·lules 4N presentaven nivells més elevats d'inestabilitat cromosòmica, tant estructural com numèrica, que les diploides isogèniques. <br/>Tot plegat, ha permès dibuixar una connexió entre la disfunció telomèrica i l'aparició de tetraploïdies, dos esdeveniments que per separat s'havien relacionat amb la carcinogènesi, però que no havien estat vinculats encara. A l'inici del desenvolupament tumoral la disfunció telomèrica seria responsable de l'aparició de S i W-CIN alhora que també originaria cèl·lules tetraploides. Aquestes cèl·lules tetraploides altament inestables es dividirien de forma asimètrica generant cèl·lules filles aneuploides amb CIN. La posterior reactivació de la telomerasa minimitzaria la CIN deguda a disfunció telomèrica mentre que altres fonts de CIN perdurarien permetent la progressió tumoral.Epithelial tumours frequently exhibit chromosomal instability (CIN), and show both reorganized chromosomes and aneuploidies. CIN emerges early during carcinogenesis and is an important event in the promotion of tumour development. A valid model for studying telomere-dependent CIN is the human mammary epithelial cell system (HMECs). When these cells are cultured in vitro they proliferate actively until they reach a first plateau phase called selection. Spontaneous inactivation of the gene that codifies for p16INK4a allows cultures to be extended and the generation of CIN due to telomere dysfunction. Chromosomes with dysfunctional telomeres can fuse illegitimately and originate dicentric chromosomes, which may enter into breakage-fusion¬bridge cycles (BFB cycles) that give rise to structural CIN (S-CIN). <br/>Our work describes the different mechanisms through which telomere dysfunction can originate CIN in human cells. We first determined that when dicentric chromosomes enter into BFB cycles, CIN can be visualized by the presence of abnormal nuclear morphologies (ANM). The study of binucleated HMECs showed that there are three main types of ANM, nucleoplasmatic bridges (NPB), nuclear blebs (B) and micronuclei (MN), which increase throughout the cell culture in parallel with increasing telomere dysfunction. Furthermore, using in situ hybridization with fluorescent probes we determined that chromosomes with dysfunctional telomeres were involved in the formation of the different ANM. Real time microscopy revealed that B and MN originated through the breakage of anaphase bridges derived from the fusion of two unprotected chromosomes. Next we wanted to determine if telomere dysfunction was also responsible for the generation of numerical chromosome aberrations in addition to the structural ones. Pancentromeric and centromere specific FISH probes for chromosomes with telomere dysfunction and also with normal telomere length were applied to HMECs. Our results showed that telomere dysfunction not only generates structural CIN (S-CIN) but also whole chromosome instability (W-CIN) due to the missegregation of anaphase bridges during mitosis. The capacity of an anaphase bridge to remain unbroken during mitosis could be related to: 1) the mechanical forces of the intervening chromatin in the bridge that oppose the pulling of kinetochore microtubules at anaphase, and 2) the integrity of the attachment between the kinetochores and the microtubules in the bridged chromatin. The analysis of microtubule-kinetochore attachments showed that chromosome bridges rarely lose their connection with microtubules. In addition, the resistance given by the intervening chromatin in the bridge causes a delay in their migration so that they lag closer to the cell equator, whereas the kinetochores from normal chromosomes are situated close to the poles. Overall, these results imply that bridges that remain near the cell equator could ultimately be missegregated, which would cause aneuploidy. Finally, using flow cytometry approaches it was confirmed that a polyploid HMEC population emerged in the later phases of the culture. These polyploid cells appeared to be related to the presence of anaphase bridges due to telomere dysfunction. Unbroken anaphase bridges trapped below the cleavage furrow ultimately caused cytokinesis regression, which originated binucleated tetraploid cells. Importantly, these polyploid cells were significantly more unstable than the isogenic diploids. In summary, our results showed a connection between telomere dysfunction and the appearance of polyploidy: two events that have been related separately to carcinogenesis in humans. Early in the tumourigenic process telomere dysfunction would originate S and W-CIN as well as polyploid cells. This unstable tetraploid lineage of cells would divide with asymmetric divisions originating a highly aneuploid progeny with CIN. After telomerase activation, CIN, due to telomere dysfunction, would be minimized while other remaining sources of CIN would persist and be responsible for tumour progression.Universitat Autònoma de BarcelonaTusell Padrós, LauraGenescà Garrigosa, AnnaUniversitat Autònoma de Barcelona. Departament de Biologia Cel·lular i de Fisiologia2011201120102011info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfapplication/pdfhttp://www.tdx.cat/TDX-0323111-134526http://hdl.handle.net/10803/3841TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)reponame:TDR. Tesis Doctorales en Redinstname:CBUC, CESCACatalánADVERTIMENT. 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. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.info:eu-repo/semantics/openAccessoai:www.tdx.cat:10803/38412026-06-14T12:46:07Z
score 15,300719

Similares en LA Referencia