Identificació de noves dianes terapèutiques en neoplàsies limfoides

El limfoma de cèl•lules de mantell (LCM) és un limfoma de cèl•lules B incurable que presenta sobreexpressió de ciclina D1. Això fa necessari el desenvolupament de noves teràpies. Els gens supressors de tumors estan alterats en càncer pel silenciament epigenètic aberrant, com a conseqüència de la desacetilació de les histones dels seus promotors. Els inhibidors de les desacetilases d'histones (HDACi) són nous compostos amb resultats prometedors per al tractament de tumors. L'objectiu principal, i que ha durat 7 mesos, va ser analitzar l'activitat antitumoral de l'àcid hidroxàmic suberoilanílid (SAHA, vorinostat), un HDACi en fase d'assajos clínics per al tractament de varis tumors, en cèl•lules de LCM. Es va analitzar la sensibilitat al SAHA (Merck Pharmaceuticals) en nou línies cel•lulars humanes de LCM, que es diferenciaven en les alteracions genètiques, les característiques replicatives i la sensibilitat als fàrmacs; i cèl•lules primàries de 6 pacients. El SAHA va presentar un efecte citotòxic heterogeni amb DL50 (Dosi Letal 50) de 3.25 μM a &25 μM amb 24 d'incubació. Aquest efecte citotòxic s'incrementava notablement després de 48 hores d'incubació assolint una DL50 de 0.34 a 5.69 μM. Cal destacar que 5 dels 6 casos de les mostres primàries de LCM van mostrar una elevada sensibilitat (DL50 & 8.07 μM). A nivell mecanistic, el SAHA va augmentar l'acetilació de les histones H3 i H4, i va disminuir els nivells de proteïna de la ciclina D1 i c-Flip. La citometria de flux i els anàlisis per Western Blot van posar de manifest que l'efecte citotòxic del SAHA es dóna a través de l'activació de la via mitocondrial de mort cel•lular i la cascada de caspases. El SAHA indueix l'expressió transcripcional de la proteïna proapoptòtica Bmf. Aquests resultats suggereixen que el SAHA podria ser una nova teràpia prometedora per al tractament del LCM.

La millor comprensió del desenvolupament cardíac i el dany cel•lular en els miòcits ajudarà a definir dianes terapèutiques

En el cor embrional, la senyalització de mort cel•lular apoptòtica iniciada per receptors de mort i les caspases executores 3 i 7 exerceixen un paper important durant el desenvolupament cardíac no relacionat amb la mort cel•lular, i posteriorment són silenciats en l’adult, on les vies independents de caspases estan implicades en la mort cel•lular patològica. Resultats previs del nostre grup han contribuït a entendre com es regula i silencia en el cor l’expressió dels gens de la via apoptòtica depenent de caspases durant el desenvolupament; a més, resultats no publicats demostren que les caspases regulen el procés d’expressió de gens en el cor i, contràriament a la maquinària depenent de caspases, TatD, una nucleasa, ’expressa abundantment al cor postnatal. Es desconeixen les funcions de la senyalització apoptòtica durant el desenvolupament cardíac, tot i que són essencials per al desenvolupament, a més, la senyalització independent de caspases implicada al dany cel•lular en els miòcits només es coneix parcialment, el nostre objectiu és contribuir al coneixement d’ambdós fenòmens. Creiem que les caspases podrien processar proteïnes reguladores de l’expressió de gens musculars alterant la seva activitat, mentre que TatD té un paper rellevant en el dany cel•lular però també en la funció cardíaca normal. Volem caracteritzar la contribució de les caspases 3 i 7 en el desenvolupament cardíac, utilitzant models in vivo (estem finalitzant els creuaments necessaris per a disposar dels animals amb el genotip desitjat) i in vitro (pràcticament hem preparat tot el material i hem optimitzat els protocols per a tirar-ho endavant). També volem caracteritzar la funció de TatD durant el desenvolupament i fisiologia del cor i conèixer-ne la seva funció utilitzant models in vitro i in vivo.

Relevance of death receptors in nervous system: role in the pathogenesis of neurodegenerative diseases and targets for therapy

L’apoptosi és un procés fisiològic que controla el nombre de cèl·lules en organismes superiors. L’apoptosi està estrictament regulada i s’ha vist que està implicada en la patogènesi d’algunes malalties del sistema nerviós. En aquest sentit, un excés de mort cel·lular contribueix a les malalties neurodegenerati- ves, mentre que, el seu dèficit és una de les raons del desenvolupament de tumors. El punt principal de regulació del procés apoptòtic és l’activació de les caspases, cisteïna-proteases que tenen especificitat pels residus aspàrtic. Les caspases es poden activar per dos mecanismes principals: (1) alliberament de citocrom C dels mitocondris alterats al citoplasma i (2) l’activació dels receptors de la membrana anomenats receptors de mort (DR, de l’anglès death receptor). Aquests receptors s’han caracteritzat extensament en el sistema immunitari, mentre que en el sistema nerviós les seves funcions són encara desconegudes. El present article se centra en el paper dels DR en la patogènesi de malalties neurodegeneratives i suggereix el seu potencial des del punt de vista terapèutic. També es descriuen diverses molècules intracel·lulars caracteritzades per la seva habilitat en la modulació dels DR. Entre elles, presentem dues noves proteïnes – lifeguard i FAIM – que s’expressen específicament al sistema nerviós.

EndoG links Bnip3-induced mitochondrial damage and caspase-independent DNA fragmentation in ischemic cardiomyocytes

Mitochondrial dysfunction, caspase activation and caspase-dependent DNA fragmentation are involved in cell damage in many tissues. However, differentiated cardiomyocytes repress the expression of the canonical apoptotic pathway and their death during ischemia is caspase-independent. The atypical BH3-only protein Bnip3 is involved in the process leading to caspase-independent DNA fragmentation in cardiomyocytes. However, the pathway by which DNA degradation ensues following Bnip3 activation is not resolved. To identify the mechanism involved, we analyzed the interdependence of Bnip3, Nix and EndoG in mitochondrial damage and DNA fragmentation during experimental ischemia in neonatal rat ventricular cardiomyocytes. Our results show that the expression of EndoG and Bnip3 increases in the heart throughout development, while the caspase-dependent machinery is silenced. TUNEL-positive DNA damage, which depends on caspase activity in other cells, is caspase-independent in ischemic cardiomyocytes and ischemia-induced DNA high and low molecular weight fragmentation is blocked by repressing EndoG expression. Ischemia-induced EndoG translocation and DNA degradation are prevented by silencing the expression of Bnip3, but not Nix, or by overexpressing Bcl-xL. These data establish a link between Bnip3 and EndoG-dependent, TUNEL-positive, DNA fragmentation in ischemic cardiomyocytes in the absence of caspases, defining an alternative cell death pathway in postmitotic cells.

Long-term treatment with insulin induces apoptosis in brown adipocytes: role of oxidative stress

Trying to define the precise role played by insulin regulating the survival of brown adipocytes, we have used rat fetal brown adipocytes maintained in primary culture. The effect of insulin on apoptosis and the mechanisms involved were assessed. Different from the known effects of insulin as a survival factor, we have found that long-term treatment (72 h) with insulin induces apoptosis in rat fetal brown adipocytes. This process is dependent on the phosphatidylinositol 3-kinase/mammalian target of rapamycin/p70 S6 kinase pathway. Short-term treatment with the conditioned medium from brown adipocytes treated with insulin for 72 h mimicked the apoptotic effect of insulin. During the process, caspase 8 activation, Bid cleavage, cytochrome c release, and activation of caspases 9 and 3 are sequentially produced. Treatment with the caspase inhibitor, benzyloxycarbonyl-Val-Ala-Asp (Z-VAD), prevents activation of this apoptotic cascade. The antioxidants, ascorbic acid and superoxide dismutase, also impair this process of apoptosis. Moreover, generation of reactive oxygen species (ROS), probably through reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidases, and a late decrease in reduced glutathione content are produced. According to this, antioxidants prevent caspase 8 activation and Bid cleavage, suggesting that ROS production is an important event mediating this process of apoptosis. However, the participation of uncoupling protein-1, -2, and -3 regulating ROS is unclear because their levels remain unchanged upon insulin treatment for 72 h. Our data suggest that the prolonged hyperinsulinemia might cause insulin resistance through the loss of brown adipose tissue.