Caracterización fucnional del factor de transcripción ZEB1 en el programa de transición epitelio mesenquimal y la progresión tumoral

Abstract

La Transición Epitelio-Mesenquimal (EMT) es un programa esencial de la embriogénesis y un evento crítico en la progresión tumoral. Durante la EMT las células epiteliales experimentan cambios moleculares que promueven un fenotipo mesenquimal, caracterizado por la pérdida de la polaridad celular y uniones intercelulares y la ganancia de propiedades migratorias e invasivas. Este programa es finamente regulado a diversos niveles por factores de transcripción, entre los que se incluyen los miembros de las familias ZEB (Zinc Finger E-box Binding Homeobox), SNAIL y TWIST. Estudios recientes demuestran que ZEB1, uno de los miembros de la familia ZEB, tiene una activa participación en la inducción de EMT en diversos tumores epiteliales, tales como colon, próstata y mama. Sin embargo, existen pocos reportes respecto a las señales extracelulares y los mecanismos que regulan a ZEB1 durante el programa EMT. Bajo la hipótesis de que la función de ZEB1 está regulada a distintos niveles (transcripcional, postranscripcional, traduccional y postraduccional) por elementos presentes en el entorno intracelular o extracelular, el objetivo general de esta Tesis Doctoral fue caracterizar los mecanismos moleculares y las vías de transducción de señales que tienen impacto sobre la regulación funcional de ZEB1 y su relevancia en el programa EMT y la progresión tumoral. Durante el desarrollo de esta Tesis Doctoral, en primer lugar, se estudió el rol de la región amino terminal de ZEB1 en el programa EMT, se identificó la porción mínima de ZEB1 (NZEB1) que recapitula la función de ZEB1 wild type (wt) en la EMT en una línea celular de epitelio mamario murino no transformado (NMuMG). En segundo lugar, a través del estudio de múltiples cascadas de transducción de señales se estableció que las vías del receptor del factor de crecimiento similar a la insulina 1 (IGF-1R) y de las proteínas quinasa C (PKCs) regulan los niveles proteicos de ZEB1 y consecuentemente el programa EMT. En este sentido, se demostró que la vía de IGF-1R regula la función de NZEB1 mediante la modulación de su estabilidad proteica por un mecanismo dependiente del proteasoma. En tercer lugar, se evaluó la participación de la vía de PKCs en la regulación de la función biológica de ZEB1 utilizando 10 líneas celulares de mama con diferente grado de agresividad. Esto permitió establecer una correlación lineal entre los niveles de expresión de PKCα, ZEB1 y el estado de activación de la EMT. Mediante ensayos con ARNi y el uso de inhibidores farmacológicos se estableció que PKCα regula los niveles de ZEB1, revirtiendo el fenotipo migratorio e invasivo de células MDA-MB-231. De esta manera se demostró por primera vez que la vía de transducción de señales de PKCs regula la función biológica de ZEB1, definiendo un nuevo eje regulatorio del programa EMT en células MDA-MB-231. Palabras clave: ZEB1, EMT, cáncer de mama, vías de transducción de señales, PKCα, IGF-1R.