Study of glycosidic changes in lung cancer: potential effectors in hematogenous metastasis

RESUMO: O cancro do pulmão (LC), uma das principais causas de mortalidade relacionada com cancro em Portugal, pode levar à formação de metástases hematogénicas. A adesão das células tumorais ao endotélio é considerada um dos passos fundamentais envolvidos na metástase. Em células sanguíneas, esta adesão é mediada por ligandos de E-selectina (E-SL), glicoproteínas ou glicolípidos decorados principalmente com sialyl-Lewis x (sLex) e sialyl-Lewis a (sLea). Tem sido descrito a expressão destes antigénios em LC, contudo o seu papel funcional em permitir a adesão das células de LC ao endotélio é ainda pouco compreendido. Foram analisadas amostras emparelhadas normais e tumorais de pacientes com cancro de pulmão de não-pequenas células (NSCLC) e três linhas celulares de LC. Immunoblotting assays com anti-sLex/sLea e molécula quimérica de E-selectina demonstraram que tecidos tumorais de LC sobreexpressam significativamente E-SL e resultados de citometria de fluxo demonstraram uma expressão elevada de E-SL nas linhas celulares. Para compreender o mecanismo da sobreexpressão de E-SL em tecidos tumorais e linhas celulares de LC, foi analisada a expressão de genes envolvidos na biossíntese de E-SL, nomeadamente FUT3, FUT4, FUT6, FUT7, ST3GAL3, ST3GAL4, ST3GAL6, β4GALT1, GCNT1 e GALNT3. Observou-se a sobreexpressão das fucosiltransferases FUT3, FUT6 e FUT7 em tecidos tumorais de LC e FUT3 em linhas celulares de LC, sendo que neste último, esta expressão é correlacionada com um aumento da adesão das células de LC às selectinas endoteliais. Foi observado que uma baixa expressão de FUT4 em tecidos tumorais está associada com estadios menos avançados de NSCLC. Foram analisadas ainda proteínas decoradas com sLex/sLea, tendo-se identificado como E-SL o antigénio carcinoembrionário em NSCLC. Em resumo, esta tese contribuiu para uma melhor compreensão das alterações glicosídicas e moléculas que podem influenciar a progressão tumoral do LC, podendo permitir identificar futuramente novos biomarcadores de diagnóstico/prognóstico e potenciais alvos terapêuticos para o NSCLC.--------------------------ABSTRACT: Lung cancer (LC), one of the major causes of mortality related to cancer in Portugal, may lead to hematogenous metastasis. Adhesion of cancer cells to endothelium is considered one of the crucial steps involved in metastasis. In blood cells, this adhesion is initiated by endothelial selectin ligands (E-SL) that are glycoproteins or glycolipids decorated mostly with sialyl-Lewis x (sLex) and sialyl-Lewis a (sLea). While LC has been described as expressing these sialyl Lewis antigens, its functional role in allowing LC adhesion to endothelium is still poorly understood. We analyzed paired tumor and normal tissues samples from non-small cell lung cancer (NSCLC) patients and three LC cell lines. Immunoblotting assays with anti-sLex/sLea and E-selectin chimera demonstrated that LC tumor tissues significantly overexpress E-SL and flow cytometry results indicated that E-SL are also abundantly expressed in LC cell lines. To understand the mechanism behind the overexpression of E-SL in LC tissues and cell lines, we analyzed the expression of genes involved in its biosynthesis, namely FUT3, FUT4, FUT6, FUT7, ST3GAL3, ST3GAL4, ST3GAL6, β4GALT1, GCNT1 and GALNT3. It was observed the overexpression of fucosyltransferases FUT3, FUT6 and FUT7 in LC tumor tissues and FUT3 in LC cell lines, being this last one correlated with an increased reactivity of the LC cells to endothelial selectins. It was described that low expression of FUT4 in tumor tissues is correlated with early stages of NSCLC. We also analyzed scaffolds proteins of sLex/sLea and it was identified the carcinoembryonic antigen as an E-SL in NSCLC. In summary, this thesis contributed to a better understanding of the glycosidic changes and molecules that can influence tumor progression of LC, allowing identifying in the future new diagnosis/prognosis biomarkers and potential therapeutic targets for NSCLC.

Causas posibles de la drástica disminución de la longitud media de la merluza peruana en 1992

La drástica disminución de la longitud media de la merluza en 1992 fue hasta cierto punto inesperada para los biólogos pesqueros peruanos, acostumbrados a manejar esta población como un stock unitario controlando el rendimiento y la longitud mínima en las capturas. Durante toda la década de los años ochenta, el esfuerzo pesquero no fue muy alto y afectó principalmente a los grupos de edades IV+. Menos del 10% de los desembarques fueron de tallas menores a la longitud media de desove (35 cm). Por esto, la gran ocurrencia de tallas pequeñas de merluza a partir de marzo de 1992 en las capturas de todas las flotas dedicadas a esta especie, parecía deberse a las condiciones oceanográficas, ya que un evento El Niño Oscilación Sur (ENOS) se estaba desarrollando. Sin embargo, igual que en anteriores ENOS, se hubiera esperado un cambio de sitio de toda la población hacia el sur y lejos de la costa. Esto significaría que las merluzas jóvenes de tamaño mediano estarían mas al sur fuera del alcance de la flota de Paita. Contrario a lo esperado, durante El Niño 1991-93, debido a una intrusión de aguas oceánicas subtropicales, las merluzas grandes migraron hacia el norte. Mientras que El Niño podría haber actuado como un disparador, la causa fundamental de los cambios estructurales en la población fue la desaparición de la sardina como especie de presa principal para las merluzas grandes a partir de 1987, y la falta de pequeños Sciaenidae (bereche) durante El Niño, para las merluzas de tamaño medio. Lo primero podría deberse al alto esfuerzo pesquero sobre la sardina, en conjunto, probablemente, con una presión depredadora alta de una población sana de merluza a partir de mediados de la década de los años 80. Estudios futuros deben incluir las relaciones entre predador y presa en el ecosistema. Estas relaciones, que se desarrollaron durante largos períodos, probablemente soportan la estabilidad del sistema, y las pesquerías, que actúan como un fuerte depredador, deben ser incluidas en un modelo multiespecífico.

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