Le rôle d’Akt dans la réponse cellulaire aux dommages à l’ADN induits par les ultraviolets dans les cellules de mélanomes humains

Le mélanome malin est l’un des cancers les plus mortels dont l’incidence continue à augmenter chaque année avec peu de traitement efficace à long terme. Il est causé et initié principalement par l’exposition excessive aux rayons ultraviolets engendrant des photoproduits hautement génotoxiques. Il est bien connu que la cascade de signalisation PI3K/Akt joue un rôle crucial dans la régulation des processus qui sont généralement dérégulés durant le développement tumoral comme la prolifération, le contrôle du cycle cellulaire et l’apoptose. Néanmoins, l’implication de cette voie moléculaire dans la réponse aux dommages à l’ADN est peu caractérisée. Chez les mammifères, trois isoformes de la protéine kinase Akt ont été identifiées: Akt1, Akt2 et Akt3. Bien qu’elles soient très homologues en termes de séquence, plusieurs études ont montré que ces isoformes ont des fonctions biologiques distinctes, et nous suggérons qu’elles puissent contribuer différemment à la régulation de la réponse génotoxique. Les objectifs de ce projet étaient de: (i) évaluer l’activation d’Akt dans les cellules de mélanomes (ii) déterminer l’impact de l’inhibition de cette activité sur la régulation de la réponse cellulaire aux UV (iii) vérifier si la perte d’expression de l’un ou de l’autre des isoformes d’Akt peut réguler la réponse aux UV. Nous avons démontré qu’Akt est transitoirement hyperactivée par phosphorylation suite aux irradiations UV dans les lignées cellulaires de mélanomes. Afin de déterminer l'importance de cette activation dans la réponse cellulaire aux UV, notre approche était de diminuer (i) la phosphorylation d’Akt par l’usage d’inhibiteurs pharmacologiques ou (ii) l’expression de chaque isoforme d’Akt par l’approche des ARN interférents. Nous avons montré que l’inhibition de la phosphorylation d’Akt amène à l’augmentation du taux de l’apoptose induit par les UV d’une manière isoforme spécifique, alors qu’elle n’a aucun effet sur la régulation de la voie de réparation par excision de nucléotides (NER), qui est la seule voie humaine pour éliminer les dommages à l’ADN induits par les UV. En somme, notre étude constitue un nouvel aspect qui permet de mieux comprendre les mécanismes moléculaires du développement de mélanomes malins suites aux irradiations ultraviolettes.

Feedback regulation of Gab2-dependent signaling by the Ras/MAPK pathway

La voie de signalisation des Récepteurs Tyrosine Kinase (RTK) occupe un rôle central dans la régulation de la croissance cellulaire, la prolifération, la différentiation et la motilité. Une régulation anormale des RTKs mène à plusieurs maladies humaines telles que le cancer du sein, la seconde cause de mortalité chez les femmes à cause de l’amplification et la mutation fréquente de la protéine tyrosine kinase HER2 (ERBB2). Grb2-associated binder (Gab) 2 est une protéine adaptatrice qui agit en aval de plusieurs RTKs, y compris HER2, pour réguler de multiples voies de signalisation. En réponse à la stimulation par de nombreux facteurs de croissances et cytokines, Gab2 est recruté à la membrane plasmique où il potentialise l’activation des voies de signalisation Ras/mitogen-activated protein kinase (MAPK) et PI3K (phosphatidylinositol-3-kinase)/Akt (protein kinase B). En plus d’occuper un rôle essentiel durant le développement du système hématopoïétique, Gab2 est souvent amplifié dans les cancers, notamment le cancer du sein et les mélanomes. Cependant, les mécanismes moléculaires qui régulent le fonctionnement de Gab2 sont peu connus. Il est établi que lors de l’activation des RTKs, Gab2 est phosphorylé au niveau de plusieurs résidus Tyrosine, menant à l’association de différentes protéines comme p85 et Shp2. En plus de la phosphorylation en Tyrosine, notre laboratoire ainsi que d’autres groupes de recherche avons identifié que Gab2 est aussi phosphorylé au niveau de résidus Ser/Thr suite à l’activation de la voie de signalisation MAPK. Cependant, la régulation des fonctions de Gab2 par ces modifications post-traductionnelles est encore peu connue. Dans le but de comprendre comment Gab2 est régulé par la voie de signalisation MAPK, nous avons utilisé différentes approches. Dans la première partie de ma thèse, nous avons déterminé un nouveau mécanisme démontrant que la voie de signalisation Ras/MAPK, par le biais des protéines kinases RSK (p90 ribosomal S6 kinase), phosphoryle Gab2. Ce phénomène se produit à la fois in vivo et in vitro au niveau de trois résidus Ser/Thr conservés. Des mutations au niveau de ces sites de phosphorylation entrainent le recrutement de Shp2 menant à l’augmentation de la motilité cellulaire, ce qui suggère que les protéines RSK restreignent les fonctions dépendantes de Gab2. Ce phénomène est le résultat de la participation de RSK dans la boucle de rétroaction négative de la voie de signalisation MAPK. Dans la seconde partie de ma thèse, nous avons démontré que les protéines ERK1/2 phosphorylent Gab2 au niveau de plusieurs résidus pS/T-P à la fois in vitro et in vivo, entrainant l’inhibition du recrutement de p85. De plus, nous avons établi pour la première fois que Gab2 interagit physiquement avec ERK1/2 dans des cellules lors de l’activation de la voie de signalisation MAPK. Par ailleurs, nous avons montré un nouveau domaine d’attache du module ERK1/2 sur Gab2. Des mutations sur les résidus essentiels de ce domaine d’attache n’entrainent pas seulement la dissociation de ERK1/2 avec Gab2, mais diminuent également la phosphorylation dépendante de ERK1/2 sur Gab2. Ainsi, nos données montrent que la voie de signalisation MAPK régule les fonctions de la protéine Gab2 par le biais des kinases RSK et ERK1/2. Cette thèse élabore par ailleurs un schéma complet des fonctions de Gab2 dépendantes de la voie de signalisation MAPK dans le développement de nombreux cancers.

Phosphorylation et régulation de l’E3 ubiquitine ligase MDM2 par la protéine kinase RSK dans les mélanomes

La voie de signalisation Ras/MAPK (Ras/mitogen-activated protein kinase) régule une variété de protéines intracellulaires qui jouent un rôle important dans la croissance et la prolifération cellulaire. La régulation inappropriée de cette voie de signalisation conduit au développement de nombreux cancers comme le mélanome, qui est caractérisé par des mutations activatrices au niveau des gènes NRAS et BRAF. La protéine kinase RSK (p90 ribosomal S6 kinase) est un composant central de la voie Ras/MAPK, mais son rôle dans la croissance et la prolifération cellulaire n’est pas bien compris. RSK a été montrée pour participer à la résistance des mélanomes aux chimiothérapies, mais le mécanisme moléculaire reste encore à élucider. Nous montrons à l’aide d’un anticorps phospho-spécifique que MDM2 est phosphorylée en réponse à des agonistes et des mutations oncogéniques activant spécifiquement la voie Ras/MAPK. En utilisant des méthodes in vitro et in vivo, nous avons constaté que RSK phosphoryle directement MDM2 sur les Sérines 166 et 186, ce qui suggère que MDM2 est un substrat de RSK. La mutagénèse dirigée envers ces sites nous indique que ces résidus régulent l’ubiquitination de MDM2, suggérant que RSK régule la stabilité de MDM2 et de p53. De plus, nous avons observé que l’inhibition de RSK conduit à une augmentation du niveau protéique de p53 après un dommage à l’ADN dans les cellules de mélanomes. En conclusion, nos travaux suggèrent un rôle important de la protéine kinase RSK dans la régulation de MDM2 et de sa cible, p53. L’étude de ces mécanismes moléculaires aidera à mieux définir le rôle de RSK dans la croissance tumorale, mais également dans la résistance aux agents chimiothérapeutiques.

Comparación: injerto libre o cierre primario más lente de contacto, en resección de tumores de conjuntiva limbar

INTRODUCCION: Existe controversia en cuanto a la técnica quirúrgica para el manejo de tumores del limbo conjuntival. El uso de cierre primario con uso de lente de contacto puede ofrecer una mejor cicatrización y tener ventajas adicionales sobre la técnica tradicional con el uso de plastia. OBJETIVOS: Comparar los resultados en cuanto a grado de dolor, picadas, prurito, porcentaje de epitelización y cicatrización, comodidad del paciente, grado de quemosis y tiempo de retorno a actividades diarias en ambas técnicas quirúrgicas. MATERIALES Y METODOS: Experimento clínico controlado aleatorizado en dos grupos: Al primer grupo se le realizó cirugía de resección de la lesión más plastia. Al segundo grupo se le practicó la resección de la lesión cierre primario y lente de contacto. El seguimiento se realizó al primer y cuarto día, y cada semana durante el primer mes de postoperatorio. Se utilizó el SPSS 20.0 ® para análisis estadístico de datos y se utilizó estadística no paramétrica. RESULTADOS: Se conto con 10 pacientes por grupo. El dolor y porcentaje de cicatrización al primer día postoperatorio fueron mayores en el grupo usando lente de contacto (p=0.048). Al cuarto día postquirúrgico se encontró un mayor porcentaje de cicatrización en el grupo usando lente de contacto. (p=0.075). CONCLUSIONES: El cierre por afrontamiento con uso de lente de contacto mostró dolor y picadas mayores al primer y cuarto día postoperatorio. Pero la epitelización y cicatrización fueron tempranas con un retorno corto a actividades cotidianas.

Resultados del tratamiento de nevos melanocíticos con láser

Introducción A pesar de que los nevos melanocíticos son un motivo de consulta frecuente en nuestra población no existen estudios a nivel de Colombia acerca de su tratamiento, a nivel mundial existe muy poca literatura al respecto por lo que hay un vacío conceptual en este campo. Objetivos Evaluar los cambios en cuanto a la presencia de pigmento y cicatrización, en los nevos melanocíticos adquiridos tratados con láser, basados en la experiencia de un solo centro en Bogotá. Materiales y métodos Es un estudio observacional de antes y después, en una cohorte histórica, de 90 casos de nevos melanocíticos adquiridos, tratados con láser en Uniláser Medica, en los que se evaluó la presencia de pigmento, cicatrización, y otras variables, con un control realizado a no menos de 3 meses de la intervención. Resultados Se encontró un rango de edad entre los 18 -51 años, promedio 27,59 años; fototipo de III-V; en el 32% de los casos, solo fue requerida una sesión de láser de Co2 y Erbio, para el aclaramiento completo de la misma. La duración del eritema en el 54,4% los casos fue de 1 a 3 meses. En un 64,4% quedó pigmento residual al control, pero de éstos casos el 48,2% fue entre un 5 a un 10% del inicial. El 58,9% hizo cicatriz, de éstos el 63% fue estética. La satisfacción por parte de los pacientes es alta a pesar de la persistencia pigmentaria y/o la presencia de cicatriz. Discusión El tratamiento de nevos melanocíticos adquiridos con láser es una opción terapéutica que genera cambios estadísticamente significativos en cuanto a pigmento, cicatriz estética y alta satisfacción por parte de los pacientes. Se requieren estudios, analíticos, para determinar eficacia del tratamiento.

Citología de impresión para neoplasias de la superficie ocular

Se estimó la sensibilidad y especificidad de la citología de impresión como prueba diagnóstica en lesiones conjuntivales clínicamente sospechosas de neoplasia usando como patrón de oro la patología. Se estudiaron 60 pacientes, que ingresaron al azar a la Fundación Oftalmológica Nacional, con diagnóstico clínico de neoplasia de superficie ocular o lesión sospechosa de neoplasia, quienes fueron sometidos a citología de impresión y posterior resección quirúrgica completa, más estudio patológico de la lesión. Se realizó un análisis descriptivo, analizando la sensibilidad y la especificidad con el método clásico y análisis bayesiano.

Inmunoterapia en pacientes con cáncer de pulmón de células no pequeñas versus terapia convencional. Revisión sistemática

RESUMEN Antecedentes y Justificación: El cáncer de pulmón es la principal causa de muerte relacionada con Cáncer en el mundo. El cáncer pulmonar de células no pequeñas (Non-Small-cell lung cancer NSCLC) representa el 85% de todos los cánceres de pulmón y en un 40% es diagnosticado tardíamente y con los tratamientos disponibles actualmente (cirugía, radioterapia y quimioterapia) presenta una supervivencia a 5 años entre el 10 y el 15%. En los últimos años han surgido nuevos tratamientos basados en la inmunoterapia que prometen mejorar la supervivencia de estos pacientes. Objetivo: Determinar la eficacia de la inmunoterapia en el tratamiento del cáncer de pulmón de células no pequeñas (NSCLC) con el fin de integrar la información disponible para su posterior uso en la clínica. Metodología: Se realizó búsqueda exhaustiva de la literatura disponible del 1 de Enero de 2003 al 31 de Diciembre de 2013. Se examinaron las siguientes bases de datos: Pubmed, Scielo, Medline, Lilacs, EMBASE, Bandolier, peDRO y Cochrane. Se utilizaron los términos MeSH de búsqueda: immunotherapy, NSCLC, clinical trials. Resultados: de 163 referencias identificadas en las bases de datos, 12 fueron seleccionadas para la revisión. Se identificaron 11 estrategias inmunoterapéuticas que fueron complementarias al uso de quimioterapia, radioterapia o ambas. No se encontró diferencia significativa entre la supervivencia global de los grupos de intervención y controles con excepción de 1 artículo. La mayoría de efectos secundarios fueron de leves a moderados y no hubo diferencias significativas entre los grupos. Discusión: no se evidenció un aumento significativo de la supervivencia global con la utilización de inmunoterapias, a excepción de la que emplea células asesinas inducidas por citocinas junto a células dendríticas. Sin embargo es necesario esperar resultados de estudios fase III en curso.

Paraben esters: review of recent studies of endocrine toxicity, absorption, esterase and human exposure, and discussion of potential human health risks

This toxicology update reviews research over the past four years since publication in 2004 of the first measurement of intact esters of p-hydroxybenzoic acid (parabens) in human breast cancer tissues, and the suggestion that their presence in the human body might originate from topical application of bodycare cosmetics. The presence of intact paraben esters in human body tissues has now been confirmed by independent measurements in human urine, and the ability of parabens to penetrate human skin intact without breakdown by esterases and to be absorbed systemically has been demonstrated through studies not only in vitro but also in vivo using healthy human subjects. Using a wide variety of assay systems in vitro and in vivo, the oestrogen agonist properties of parabens together with their common metabolite (p-hydroxybenzoic acid) have been extensively documented, and, in addition, the parabens have now also been shown to possess androgen antagonist activity, to act as inhibitors of sulfotransferase enzymes and to possess genotoxic activity. With the continued use of parabens in the majority of bodycare cosmetics, there is a need to carry out detailed evaluation of the potential for parabens, together with other oestrogenic and genotoxic co-formulants of bodycare cosmetics, to increase female breast cancer incidence, to interfere with male reproductive functions and to influence development of malignant melanoma which has also recently been shown to be influenced by oestrogenic stimulation. Copyright (C) 2008 John Wiley & Sons, Ltd.

Development of new methodologies for entry to targets of therapeutic interest

This Account provides an overview of strategies that have been reported from our laboratories for the synthesis of targets of therapeutic interest, namely carbohydrates, and prodrugs for the treatment of melanoma. These programmes have involved the development of new synthetic methodologies including the regio- and stereoselective synthesis of specific carbohydrate isomers, and new protecting group methodologies. This review provides an insight into the progress of these research themes, and suggests some applications for the targets that are currently being explored.

Fighting skin cancer with prodrugs

Excessive exposure to uv light initiates melanoma in the skin. Tumour-specific enzymes are hijacked to deliver anticancer drugs.

MARCKS functions as a novel growth/tumour suppressor in cells of melanocyte origin

Protein kinase C (PKC) plays a pivotal role in modulating the growth of melanocytic cells in culture. We have shown previously that a major physiological substrate of PKC, the 80 kDa myristoylated alanine-rich C-kinase substrate (MARCKS), can be phosphorylated in quiescent, non-tumorigenic melanocytes exposed transiently to a biologically active phorbol ester, but cannot be phosphorylated in phorbol ester-treated, syngeneic malignant melanoma cells. Despite its ubiquitous distribution, the function of MARCKS in cell growth and transformation remains to be demonstrated clearly. We report here that MARCKS mRNA and protein levels are down-regulated significantly in the spontaneously derived murine B16 melanoma cell line compared with syngeneic normal Mel-ab melanocytes. In contrast, the tumourigenic v-Ha-ras-transfonned melan-ocytic line, LTR Ras 2, showed a high basal level of MARCKS phosphorylation which was not enhanced by treatment of cells with phorbol ester. Furthermore, protein levels of MARCKS in LTR Ras 2 cells were similar to those expressed in Mel-ab melanocytes. However, in four out of six murine tumour cell lines investigated, levels of MARCKS protein were barely detectable. Transfection of B16 cells with a plasmid containing the MARCKS cDNA in the sense orientation produced two neomycin-resistant clones displaying reduced proliferative capacity and decreased anchorage-independent growth compared with control cells. In contrast, transfection with the antisense MARCKS construct produced many colonies which displayed enhanced growth and transforming potential compared with control cells. Thus, MARCKS appears to act as a novel growth suppressor in the spontaneous transformation of cells of melanocyte origin and may play a more general role in the tumour progression of other carcinomas.

Growth of melanocytic cells is associated with down-regulation of protein kinase C α,δ and ε isoforms: Possible role of diacylglycerol

Protein kinase C (PKC) down-regulation has been shown to correlate with the growth of murine melanocytic cells in culture (Brooks, G., Wilson, R. E., Dooley, T. P., Goss, M. W., and Hart, I. R. (1991) Cancer Res. 51, 3281-3288). We now show that PKC alpha, delta, epsilon, and zeta isoforms are present at the protein level in quiescent, non-transformed Mel-ab melanocytes, maintained in the absence of phorbol ester. Proliferation of Mel-ab cells, achieved by incubation in the continual presence of phorbol 12,13-dibutyrate, was associated with a down-regulation of the PKC alpha, delta, and epsilon isozymes. Examination of two transformed syngeneic lines (the B16 murine melanoma and the long terminal repeat Ras.2 line), that grew in the absence of exogenous phorbol esters, showed that PKC alpha protein levels were either partially down-regulated or unaffected, the PKC delta and epsilon isoforms were down-regulated completely, and the levels of PKC zeta protein remained unaltered relative to quiescent Mel-ab cells. Basal levels of total diacylglycerol were elevated 5-fold in B16 melanoma cells compared with levels found in quiescent or proliferating Mel-ab melanocytes and appear to arise largely from the breakdown of phosphatidylinositol phospholipids accompanied by a significant rise in phospholipase C activity. Hourly treatments of quiescent Mel-ab melanocytes with the synthetic diacylglycerol analogue, 1,2-dioctanoyl-sn-glycerol, for 24 h, resulted in an induction of DNA synthesis which was associated with a significant down-regulation of PKC levels mediated largely via post-translational rather than transcriptional mechanisms. These results show for the first time that specific isoforms of PKC are down-regulated at the protein level during proliferation of murine melanocytic cells and suggest that the constitutive down-regulation of PKC in transformed melanoma cells may arise as a consequence of elevated endogenous phosphatidylinositol-derived diacylglycerol levels.

Protein kinase C down-regulation, and not transient activation, correlates with melanocyte growth

The nontumorigenic, immortal line of murine melanocytes, Mel-ab, requires the continual presence of biologically active phorbol esters for growth (R. E. Wilson et al., Cancer Res., 49: 711–716, 1989). Comparable treatments of B16 murine melanoma cells result in partial inhibition of cell proliferation. The role of protein kinase C (PKC) in the modulation of growth of cells from these two melanocytic cell lines has been investigated. Significant levels of PKC were present in quiescent Mel-ab cells as determined by Western blotting, whereas no immunoreactive protein was detected in cell extracts from either proliferating Mel-ab or B16.F1 cells. Phosphorylation of a Mr 80,000 protein, which by one- and two-dimensional gel analysis comigrated with the known Mr 80,000 protein substrate of PKC in fibroblasts, was induced in 12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate-stimulated quiescent Mel-ab cells but not in proliferating Mel-ab cells or B16.F1 melanoma cells. Direct measurement of PKC activity in these cells demonstrated a 10-fold greater level of activity in quiescent Mel-ab cells (262 ± 50 pmol/min/mg SD) compared with growing cells (22.8 ± 11.8 pmol/min/mg SD). An intermediate level of activity was detected in proliferating B16.F1 melanoma cells (148.5 ± 20.4 pmol/min/mg SD). The subcellular distribution of PKC was dependent upon the growth state of the cells such that quiescent Mel-ab cells displayed a higher level of activity in the cytosol, whereas growing Melab cells displayed greater activity in the particulate fraction. Like many other transformed lines, B16.F1 melanoma cells constitutively expressed the majority of enzyme activity in the particulate fraction. Measurement of [3H]phorbol ester binding in intact cells paralleled the PKC activation data such that quiescent Mel-ab cells displayed binding of 1612 ± 147 cpm/106 cells, whereas proliferating Mel-ab and B16.F1 melanoma cells displayed binding of 652 ± 28 and 947 ± 81 cpm/106 cells, respectively. Membrane-permeant diacylglycerol analogues, which activated but did not down-regulate PKC, were devoid of growth-stimulating effects on melanocytes, even in the presence of the specific diacylglycerol kinase inhibitor, R59022. Together, these data show that PKC down-regulation, and not activation, correlates with the growth of melanocytes in culture.

Ribose 2′-O-methylation provides a molecular signature for the distinction of self and non-self mRNA dependent on the RNA sensor Mda5

The 5'-cap-structures of higher eukaryote mRNAs are ribose 2'-O-methylated. Likewise, a number of viruses replicating in the cytoplasm of eukayotes have evolved 2'-O-methyltransferases to modify autonomously their mRNAs. However, a defined biological role of mRNA 2'-O-methylation remains elusive. Here we show that viral mRNA 2'-O-methylation is critically involved in subversion of type-I-interferon (IFN-I) induction. We demonstrate that human and murine coronavirus 2'-O-methyltransferase mutants induce increased IFN-I expression, and are highly IFN-I sensitive. Importantly, IFN-I induction by 2'-O-methyltransferase-deficient viruses is dependent on the cytoplasmic RNA sensor melanoma differentiation-associated gene 5 (MDA5). This link between MDA5-mediated sensing of viral RNA and mRNA 2'-O-methylation suggests that RNA modifications, such as 2'-O-methylation, provide a molecular signature for the discrimination of self and non-self mRNA.

In Vitro Evaluation of Acellular Dermal Matrix as a Three-Dimensional Scaffold for Gingival Fibroblasts Seeding

Background: Tissue engineering principles could improve the incorporation of acellular dermal matrix (ADM). The aim of this study is to verify if ADM is a suitable three-dimensional matrix for gingival fibroblasts and cancerous cells ingrowth, and also if cultured medium conditioned in ADM affect cellular behavior. Methods: Canine gingival fibroblasts (CGF), human gingival fibroblasts (HGF), and murine melanoma cell line (B16F10) were seeded on ADM for up to 14 days. The following parameters were assessed: morphology and distribution of CGF, HGF, and B16F10; CGF and HGF viability; and the effect of ADM conditioned medium (CM) on CGF viability. Results: Epifluorescence revealed that CGF were unevenly distributed on the ADM surface, showing no increase in cell number over the periods of study; HGF formed a monolayer on the ADM surface in a higher number at 14 days (P<0.05); B16F10 exhibited an increase in cell number within 7 days (P<0.05), and were mainly arranged in cell aggregates on the ADM, forming a continuous layer at 14 days. A higher percentage of cells on the ADM surface (P<0.05) compared to inside was observed for all cell types. 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyl tetrazolium bromide (MU) values indicated higher cell viability in samples cultured with HGF compared to CGF (P=0.024). A significantly lower cell viability for CGF grown in CM compared to cells grown in non-CM was observed at 48 and 72 hours (P<0.05). Conclusions: ADM is not suitable as a three-dimensional matrix for gingival fibroblasts ingrowth. Gingival fibroblasts and highly proliferative cells as B16F10 can only be superficially located on ADM, and CGF are negatively affected by culture medium conditioned in ADM, reducing its viability. J Periodontol 2011;82:293-301.