Rol de adenosina en la quimioresistencia de Glioblastoma stem-like cekks bajo condiciones de hipoxia.

Role of adenosine in chemoresistance of Glioblastoma stem-like cells under hypoxia conditions.

dc.contributorQuezada Monras, Claudia Andrea
dc.contributorRocha, Dellis
dc.contributorUNIVERSIDAD AUSTRAL DE CHILE
dc.creatorRocha Pérez, José Dellis
dc.date2020-02-10T19:51:15Z
dc.date2022-08-16T16:45:40Z
dc.date2020-02-10T19:51:15Z
dc.date2022-08-16T16:45:40Z
dc.date2019
dc.date.accessioned2023-08-22T10:02:00Z
dc.date.available2023-08-22T10:02:00Z
dc.identifier21140446
dc.identifierhttps://hdl.handle.net/10533/237759
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8338390
dc.descriptionGlioblastoma (GBM) corresponde al tipo de tumor primario cerebral más común y agresivo. Aunque GBM cuenta con tratamientos bien establecidos, la sobrevida en Chile de estos pacientes no supera los 6 meses debido a que este tipo de cáncer es altamente quimioresistente. En este tumor se ha descrito la presencia de una población celular con fenotipo auto renovante y multipotente conocida como Glioblastoma stem-like cells (GSCs). Estas células son intrínsecamente quimioresistentes y parecen tener un rol fundamental en la resistencia a drogas. El fenómeno de múltiple resistencia a drogas (MDR) se debe principalmente a la actividad de transportadores miembros de la familia ATP Binding Cassette (ABC) que expulsan al espacio extracelular las drogas antineoplásicas. Nosotros hemos establecido que en GSCs, MRP1es el transportador de mayor expresión y actividad, cuya regulación es modulada positivamente por el nucleósido adenosina a través de la activación de su receptor A3. Dentro del tumor, las GSCs se pueden encontrar en nichos hipóxicos, siendo la hipoxia un factor que se ha asociado a un fenotipo quimioresistente en diversos modelos tumorales. Se ha demostrado que la expresión de genes de respuesta a hipoxia, dentro de los cuales se incluyen genes de resistencia a drogas y supervivencia, puede ser regulada por los factores de transcripción HIF-1α y HIF-2α. También, hemos descrito que en hipoxia se induce la expresión de un transportador muy poco estudiado, el transportador MRP3; que tiene un alto grado de homología con MRP1, además de compartir algunos sustratos. Sin embargo, muy poco se sabe acerca de la regulación de este transportador y su impacto en la resistencia a drogas en GSCs. Adicionalmente, es sabido que en hipoxia el nucleósido adenosina aumenta su biodisponibilidad a concentraciones suficientes como para activar a su receptor de más baja afinidad, el receptor A2B. Este receptor se ha asociado a importantes procesos fisiopatológicos, incluso en GSCs, pero no se ha descrito anteriormente si en hipoxia este receptor podría regular la expresión de transportadores ABC involucrados en el fenotipo MDR. Por lo tanto, el objetivo principal de este estudio fue determinar el rol que cumple A2B en el fenotipo de resistencia múltiple a drogas mediante la expresión los transportadores ABC MRP1 y MRP3 en GSCs bajo condiciones de hipoxia. Nuestros resultados nos indican que los transportadores MRP1 y MRP3 se expresan de manera diferencial en GSCs dependiendo de las condiciones de normoxia o hipoxia. Adicionalmente, los efectos citotóxicos de las drogas sustratos de estos transportadores fueron significativamente menores en hipoxia. A su vez, bajo condiciones de hipoxia hay un 20% más actividad de transportadores MRPs que en normoxia. Demostramos que el bloqueo con el antagonista de A2B, MRS1754, y el silenciamiento del receptor de adenosina A2B disminuye la expresión de MRP3 en hipoxia. Además, el bloqueo de este receptor provocó una disminución en la capacidad de extrusión dependiente de MRPs de las GSCs hipóxicas. A su vez, tratamientos con MRS1754 en combinación con la droga antitumoral sustrato de MRP3, tenipósido, logró revertir el fenotipo más resistente de las GSCs en hipoxia, promoviendo apoptosis. Por otro lado, Nuestros resultados sugieren que la expresión de MRP1 y MRP3 en GSCs son regulados de manera diferencial por la vía PI3K/Akt, en un proceso independiente de HIF-2α. En conjunto, esta tesis sugiere que bajo condiciones de hipoxia, las GSCs adquieren un fenotipo más resistente mediante la expresión de MRP3 que estaría apoyando a MRP1 en la extrusión de drogas antitumorales, mecanismo que sería modulado a través de la activación del receptor A2B. Estos resultados además permiten sugerir al receptor de adenosina A2B como diana farmacológica para poder atacar a GSCs hipóxicas, debido a que demostramos que tanto la modulación farmacológica como la genética es capaz de revertir y sensibilizar a las GSCs al tratamiento con la droga sustrato de MRP3.
dc.descriptionGlioblastoma (GBM) corresponds to the most common and aggressive type of primary brain tumor. Although GBM has well-established treatments, the survival in Chile of these patients does not exceed 6 months because this type of cancer is highly chemoresistant. In this tumor, the presence of a cell population with a self-renewing and multipotent phenotype known as Glioblastoma stem-like cells (GSCs) has been described. These cells are intrinsically chemoresistant and appear to play a fundamental role in drug resistance. The phenomenon of multiple drug resistance (MDR) is mainly due to the activity of transporters members of the ATP Binding Cassette family (ABC) that expel antineoplastic drugs into the extracellular space. We have established that in GSCs, MRP1 is the transporter of greater expression and activity, whose regulation is modulated positively by the nucleoside adenosine through the activation of its A3 receptor. In the tumor, GSCs can be found in hypoxic niches, hypoxia being a factor that has been associated with a chemoresistant phenotype in various tumor models. It has been shown that the expression of hypoxia-responsive genes, which include genes for drug resistance and survival, can be regulated by the transcription factors HIF-1α and HIF-2α. We have also described that hypoxia induces the expression of a poorly studied transporter, the MRP3 transporter; which has a high degree of homology with MRP1, in addition to sharing some substrates. However, very little is known about the regulation of this transporter and its impact on drug resistance in GSCs. Additionally, it is known that in hypoxia the nucleoside adenosine increases its bioavailability at sufficient concentrations to activate its receptor of lower affinity, the A2B receptor. This receptor has been associated with important pathophysiological processes, even in GSCs, but it has not been previously described if in hypoxia this receptor could regulate the expression of ABC transporters involved in the MDR phenotype. Therefore, the main objective of this study was to determine the role of A2B in the multiple drug resistance phenotype by expressing the ABC transporters MRP1 and MRP3 in GSCs under hypoxic conditions. Our results indicate that MRP1 and MRP3 transporters are differentially expressed in GSCs depending on normoxia or hipoxia conditions. Additionally, the cytotoxic effects of the drug substrates of these transporters were significantly lower in hypoxia. In turn, under hypoxic conditions there is 20% more MRP transporters activity than in normoxia. We demonstrate that blockade with the A2B antagonist, MRS1754, and silencing of the A2B adenosine receptor decreases the expression of MRP3 in hypoxia. In addition, blockade of this receptor caused a decrease in the extrusion capacity dependent on MRPs of the hypoxic GSCs. In turn, treatments with MRS1754 in combination with the antitumor drug substrate of MRP3, teniposide, impair the more resistant phenotype of GSCs in hypoxia, promoting apoptosis. On the other hand, our results suggest that the expression of MRP1 and MRP3 in GSCs are differentially regulated by the PI3K/Akt pathway, in a HIF-2α independent process. Taken together, this thesis suggests that under hypoxic conditions, GSCs acquire a more resistant phenotype through the expression of MRP3 that would be supporting MRP1 in the extrusion of antitumor drugs, a mechanism that would be modulated through the activation of the A2B receptor. These results also suggest the adenosine A2B receptor as a pharmacological target to attack hypoxic GSCs, because we demonstrate that both pharmacological and genetic modulation is capable of reversing and sensitizing GSCs to treatment with the substrate drug of MRP3.
dc.descriptionPFCHA-Becas
dc.descriptionPFCHA-Becas
dc.formatapplication/pdf
dc.relationinstname: Conicyt
dc.relationreponame: Repositorio Digital RI2.0
dc.relationinfo:eu-repo/grantAgreement//21140446
dc.relationinfo:eu-repo/semantics/dataset/hdl.handle.net/10533/93488
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Chile
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dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/cl/
dc.subjectCiencias Naturales
dc.subjectOtras Ciencias Naturales
dc.titleRol de adenosina en la quimioresistencia de Glioblastoma stem-like cekks bajo condiciones de hipoxia.
dc.titleRole of adenosine in chemoresistance of Glioblastoma stem-like cells under hypoxia conditions.
dc.typeTesis Doctorado
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.typeTesis


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