Extracto
En trabajos anteriores hemos documentado la translocación nuclear de la NOS endotelial (eNOS) y su participación en los complejos con combinatorias de los receptores estrogénicos beta (ERβ) y factores inducible por hipoxia (HIF) que determinan localizada remodelación de la cromatina en respuesta a los estrógenos (E2) y estímulos de hipoxia, lo que resulta en la regulación transcripcional de genes asociados con un pronóstico adverso en el cáncer de próstata (CaP). Para explorar el papel de la eNOS nucleares en la adquisición del fenotipo agresivo en el CaP, se realizó un chip-Secuenciación de eNOS asociadas a la cromatina de las células de un tumor primario con un mal resultado y de las células LNCaP metastásicos. Se encontró que: 1. las regiones con destino a la eNOS (picos) están ampliamente distribuidos en todo el genoma que abarca múltiples factores de transcripción sitios de unión, incluyendo los elementos de respuesta a estrógenos. 2. E2 aumentó el número de picos, lo que indica dependiente de hormonas eNOS re-localización. 3. Distribución de pico fue similar con /sin E2 con ≈ 55% de ellas en regiones de ADN extragenic y una implicación interesante de dominio 5 'de varios miRs desregulados en el CaP. Numerosos potencialmente nuevos genes específicos-eNOS se han identificado lo que sugiere que la eNOS participa en la regulación de grandes conjuntos de genes. El hallazgo paralelo de regulación a la baja de un racimo de MIR, incluyendo el miR-34a, en células de CaP asociados con un mal resultado nos llevó a conocer un vínculo molecular entre la eNOS y SIRT1, un regulador de epigenética del envejecimiento y la tumorigenicidad, regulado negativamente por el miR-34a y a su vez la activación de la eNOS. E2 potencia la regulación a la baja de miR-34a mejorando así la expresión de SIRT1, que representa una interacción novela eNOS /SIRT1 puesto a punto por la señalización de ER activado-E2, y sugiriendo que la eNOS puede desempeñar un papel importante en CaP agresivo
Visto:. Nanni S, A Aiello, Re A, Guffanti A, V Benvenuti, Colussi C, et al. (2013) dependiente de estrógenos perfil dinámico de eNOS-ADN Asociaciones en el cáncer de próstata. PLoS ONE 8 (5): e62522. doi: 10.1371 /journal.pone.0062522
Editor: Costanza Emanueli, Universidad de Bristol, Reino Unido
Recibido: December 20, 2012; Aceptado: March 22, 2013; Publicado: 3 Mayo 2013
Derechos de Autor © 2013 Nanni et al. Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la licencia Creative Commons Attribution License, que permite el uso ilimitado, distribución y reproducción en cualquier medio, siempre que el autor original y la fuente se acreditan
Financiación:. Este trabajo fue apoyada por la Asociación Italiana Ricerca sul Cancro de AFa; Ministerio de Educación, Universidad, y subvenciones para la investigación italiana: PRIN 2008NY72SJ y FIRB RBFR087JMZ a AFa y FIRB RBFR10URHP a s.n. V.B. es destinatario de un FIRC (Federazione Italiana Ricerca sul Cancro) Fellowship. AUTOMÓVIL CLUB BRITÁNICO. está apoyado por la financiación de Susan G. Komen for the Cure Foundation. C. G. investigación es apoyada por el Centro para LOEWE Terapia Celular y Genética, Universidad Goethe, Frankfurt (Alemania). Los donantes no tenía papel en el diseño del estudio, la recogida y análisis de datos, decisión a publicar, o la preparación del manuscrito
Conflicto de intereses:. Los autores tienen los siguientes intereses: co-autor AG es un empleado srl y Genomnia una Fe es un consultor de Genomnia srl. Los co-autores CG anuncio MCC son PLoS ONE miembros del Consejo Editorial. No hay patentes, productos en desarrollo o los productos comercializados para declarar. Esto no altera la adhesión de los autores a todas las políticas de PLoS ONE en los datos y materiales de uso compartido.
Introducción
El óxido nítrico (NO) y sus sintasas alcanzaron celebridad entre los oncólogos debido a la evidencia de desregulación frecuente de la producción de NO en varios tumores, incluyendo el cáncer de próstata (CaP, [1], [2], [3], y del descubrimiento de un papel clave desempeñado por la NOS endotelial (eNOS) en el mantenimiento y progresión del tumor [1 ], [3], [4] Nuestros resultados experimentales anteriores han proporcionado demostración del papel fisiopatológico de la eNOS en tres contextos celulares:. células normales humanas endoteliales (HUVEC) antes y después del tratamiento con 17β-estradiol (E2); cultivos de células epiteliales . a partir de explantes de CaP cultivadas en condiciones basales o con E2, y muestras de tejido de próstata de pacientes con CaP la microscopía confocal y la inmunohistoquímica han documentado, en particular, la eNOS translocación nuclear en los tres modelos experimentales [1], [5] y proporcionó las siguientes pruebas: (i) la señalización de la eNOS-NO "nuclear" es una vía clave en la respuesta de las células endoteliales a estímulos angiogénicos y en la adquisición de un fenotipo más agresivo en el CP; y (ii) la existencia y el papel funcional de los complejos combinatorios cruciales en la cromatina, la eNOS /ER involucrados específicamente en el mantenimiento de la homeostasis vascular [6], [7] y eNOS /ERβ, eNOS /HIF-1α o eNOS /HIF-2α específicamente asociada con el resultado clínico adverso de CaP [1]. En el modelo de tumor, estos complejos determinan remodelación localizada de la cromatina en respuesta a los estrógenos y la hipoxia estímulos, lo que resulta en la regulación transcripcional de los genes diana de pronóstico [1]. Ya sea eNOS y sus socios están presentes como queda por evaluado una constelación de coordinar los complejos o en la forma de un complejo de macro-multifactorial.
En los últimos años, un papel relevante en el cáncer humano de iniciación, la progresión y la metástasis tiene ha asignado también a la desregulación de microRNAs (MIR) [8], [9]. Como la expresión de los genes diana de pronóstico está regulada en el contexto de la PCA es actualmente objeto de investigación aunque varios informes [10], [11], [12], [13], [14] han identificado grupos de gran relevancia para el cáncer de próstata. Aquí hemos ampliado en este aspecto mediante la documentación de una regulación a la baja significativa de un grupo de MIR, exclusivamente en células de CaP asociados con el resultado clínico adverso (células G1). Este grupo comprende a los miR-34a, el primer MIR identificado como un regulador de la deacetilasa SIRT1 [15] un controlador crítico epigenética del envejecimiento y la tumorigenicidad [16].
Es de destacar eNOS y también se han implicado en el proceso de envejecimiento, una observación relevante, ya que el envejecimiento se considera un factor de riesgo independiente en varias condiciones patológicas. Durante el envejecimiento, eNOS es a menudo desregulado y la usual NO biosíntesis transforma a la producción de radicales libres. Este efecto contribuye al daño del ADN y la inestabilidad genómica proporcionando un terreno favorable para el desarrollo del cáncer. De hecho eNOS se ha asociado recientemente con el mantenimiento de cáncer de páncreas [4] y a la progresión del CaP [1], uno de los cáncer más común en las personas mayores. Curiosamente, el papel de la eNOS durante el proceso de envejecimiento está estrictamente ligada a la función de SIRT1. En condiciones fisiológicas, la SIRT1 se activa la eNOS por desacetilación. El envejecimiento, por alterar la función SIRT1 determina una eficacia metabólica de la glucosa reducida, así como una reducción de la producción de NO niveles apropiados, deteriorando así el medio intracelular.
Estas instalaciones, junto con nuestra constatación inicial de que la vía del NO representa un "
primum movens
"de un programa transcripcional promover la adquisición de un fenotipo agresivo en células de CaP, y que la translocación nuclear de la eNOS afecta significativamente remodelación de la cromatina de un subconjunto específico de CaP pronósticos genes [17], nos ha llevado a investigar el potencial de esta molécula de señalización clave como gen maestro en la progresión del cáncer de próstata. Nuestro objetivo y el reto eran para desenmascarar la función de la eNOS en un genoma de gran escala mediante un enfoque chip-secuenciación, con la esperanza de desvelar un mecanismo general asociada con la presencia de la eNOS nucleares en los tumores de próstata. Aquí presentamos evidencia experimental que define una circuitería molecular que contribuye a CaP agresivo y metastásico y puede ser modulada por los inhibidores de la eNOS o SIRT1 con un impacto potencial sobre las terapias actuales para el CaP.
Métodos
Hormonas y inhibidores
17β-estradiol (E2 Sigma), NG-nitro-L-arginina metil éster (L-NAME; Alexis), TSA (Sigma-Aldrich), MS275, MC1568, sirtinol, el resveratrol fue una especie de regalo de Antonello Mai (Roma, Italia)