Estudio del mecanismo de muerte celular inducido por el IMMUNEPOTENT CRP en combinación con ciclofosfamida en células de cáncer de mama

Rivera Lazarín, Ana Luisa (2020) Estudio del mecanismo de muerte celular inducido por el IMMUNEPOTENT CRP en combinación con ciclofosfamida en células de cáncer de mama. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

La quimioterapia es el tratamiento de primera línea contra cáncer de mama, a pesar de causar importantes efectos secundarios y de que las células tumorales desarrollan farmacorresistencia. Las principales propuestas actuales proponen su uso combinatorio con inmunoterapias, a fin de reducir las dosis requeridas para contrarrestar el proceso tumoral, los efectos secundarios y de prevenir la resistencia. En ese sentido, el Immunepotent-CRP (ICRP) es una inmunoterapia que in vitro ha mostrado inducir citotoxicidad sinérgica en combinación con ciclofosfamida (CYP), y mejorar la calidad de vida en pacientes con cáncer de mama cursando esquemas de quimioterapia convencional. Con base en lo anterior, el objetivo de esta tesis fue describir el mecanismo citotóxico del ICRP en combinación con CYP en células de cáncer de mama (MCF-7, MDA-MB-231 y 4T1) y su efecto sobre células mononucleares de sangre periférica (PBMC) sanas. Para ello se analizaron el potencial citotóxico y características bioquímicas de muerte celular regulada (RCD), como alteraciones mitocondriales, activación de caspasas, alteraciones nucleares y morfológicas, así como la capacidad de exposición o liberación de patrones moleculares asociados a daño (DAMPs); además, se determinó el efecto de la combinación ICRP+CYP sobre PBMC. Los resultados obtenidos permiten demostrar que el ICRP en combinación con CYP induce arresto del ciclo celular en células triple negativo (TNBC) y muerte celular potenciada que se caracteriza por inducir pérdida del potencial de membrana mitocondrial, producción de especies reactivas de oxígeno (ROS), activación de caspasas, degradación del ADN, cambios morfológicos, la exposición de calreticulina y liberación de ATP. Además, se determinó que la muerte celular inducida por el ICRP+CYP depende de la producción de ROS y no de las caspasas en células de cáncer de mama. Por otro lado, el ICRP no afectó la citotoxicidad inducida por la CYP sobre las PBMC. Por todo lo anterior, se puede proponer a la combinación del ICRP con CYP como una terapia combinatoria efectiva, promoviendo su uso aún en células tumorales que tengan defectos en las proteínas implicadas en la vía de muerte apoptótica; y con potencial en el contexto de inductores de muerte celular inmunogénica. Abstract Chemotherapy remains a mainstay in breast cancer treatment, in spite of harmful adverse effects and that tumoral cells often became resistant. Current main proposes suggest the integration of immunotherapies in combined therapies in order to reduce the doses required for tumor eradication, to reduce adverse effects and to avoid treatment-resistance. From this perspective, IMMUNEPOTENT CRP (ICRP) is an immunotherapy that has proven synergic cytotoxicity in combination with cyclophosphamide (CYP), besides increasing quality of patient’s life during conventional chemotherapy. Based on the above, the objective of this thesis was to evaluate the mechanism of cytotoxicity induced by ICRP in combination with CYP in breast cancer cells (MCF-7, MDA-MB-231 and 4T1), and to determine the effect of the ICRP+CYP treatment in peripheral blood mononuclear cells (PBMC). To this end, cytotoxic potential and regulated cell death (RCD)-biochemical characteristics were analyzed, such as mitochondrial alterations, caspases activation, cell death effectors, nuclear alterations and morphology phenotype, as well as damage associated molecular patterns (DAMPs)-exposure or release, beside, the effect of the ICRP+CYP combination in PMBC was determined. The results obtained allow us to demonstrate that ICRP in combination with CYP induces cell cycle arrest in triple negative breast cancer cells (TNBC) and potentiated cell death that is characterized by the loss of mitochondrial membrane potential, reactive oxygen species (ROS) production, caspases activation, DNA degradation, morphologic changes, calreticulin exposure and ATP release. In addition, it was determined that ICRP+CYPcell death is ROS-dependent in MDA-MB-231 and 4T1 cells, and caspases-independent in all of the breast cancer cells assessed. On the other hand, ICRP didn´t affect CYPcytotoxicity in PBMC. For all the above, we can propose that the combination of ICRP with CYP is an effective combination therapy, promoting their use even in tumoral cells with defects on proteins implicated in the apoptotic-pathway; and as a therapeutic strategy with potential as an immunogenic cell death-inductor.

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