Il sistema dell'Eme Ossigenasi-1 (HO-1) nel Glioblastoma Multiforme

I Gliomi sono i tumori primari più comuni del sistema nervoso centrale (SNC) nell'adulto. Il glioblastoma rappresenta la metà dei gliomi diagnosticati ed è il tumore cerebrale più aggressivo con una sopravvivenza media dei pazienti di 14-17 mesi. L'Eme Ossigenasi (HO) è l'enzima che limita la velocità nel catabolismo dell'eme: questa reazione enzimatica in due fasi provoca la formazione di quantità equimolari di biliverdina, ferro e monossido di carbonio (CO). HO esiste in due forme, HO-1, la forma inducibile, e HO-2, la forma costitutiva che degrada l'eme in un identico modo stereospecifico. Nei tumori di glioma umano, HO-1 è overespresso sia rispetto ai tessuti cerebrali sani sia durante la progressione dell'oligodendroglioma. Finora, i meccanismi molecolari innescati da HO-1 per promuovere la crescita del glioblastoma rimangono sconosciuti. Nella prima parte del progetto HO-1 è stato indotto dal trattamento con Emina (10 M) mentre il VP13/ 47 (100 M) è stato utilizzato come specifico inibitore non competitivo della sua attività. Le molecole a rilascio di monossido di carbonio (CORM) (ovvero CORM-3 e CORM-A1) sono state usate anche in una serie separata di esperimenti per confermare l'effetto del sottoprodotto della reazione. I nostri risultati sono stati ulteriormente validati utilizzando l'analisi del set di dati microarray GSE4412 e confrontando le biopsie di pazienti che hanno valori di espressione di HMOX-1 elevati rispetto agli altri pazienti. L'Emina, ma non il trattamento con i CORM, ha determinato un aumento significativo della proliferazione cellulare dopo 24 ore di trattamento: ciò è stato misurato dall'aumento dell'indice cellulare e dalla capacità di formazione delle colonie e tale effetto è stato revertito da VP13/47. Sia l’Emina che i CORM hanno mostrato un effetto significativo sul test di migrazione mostrando anche una specificità cellulare. Inoltre, la nostra analisi del set di dati ha mostrato una correlazione positiva dell'espressione del gene HMOX-1 con ITGBI e ITGBII che sono recettori di membrana coinvolti nell'adesione cellulare, l'embriogenesi, la riparazione dei tessuti, la risposta immunitaria e la diffusione metastatica delle cellule tumorali. Nella seconda parte del progetto abbiamo analizzato gli effetti dell'estradiolo (E2, 5nM) nelle linea cellulare U87-MG di glioblastoma multiforme umano e per verificare un effetto sulla proliferazione cellulare e sulla forma mitocondriale. In particolare, il benessere mitocondriale è stata valutato tramite l'espressione dei geni coinvolti nella biogenesi mitocondriale (PGC1, SIRT1, TFAM), nella fosforilazione ossidativa (ND4, Cytb, COX II, COX IV, Ndufa6, ATP sintetasi) e dinamica (OPA1, MNF2 , MNF1, FIS1). Inoltre, la traslocazione nucleare di Nrf2 è stata valutata mediante analisi immunocitochimica. Nel loro insieme, i nostri dati suggeriscono che HO-1 e il suo sottoprodotto CO mostrano un effetto specifico sulle cellule su vari aspetti della progressione della malattia ed è associato a una serie complessa di meccanismi molecolari che guidano la proliferazione cellulare, la sopravvivenza e le metastasi; inoltre, l'E2 promuove la proliferazione nelle cellule del glioblastoma e regola l'espressione dei geni coinvolti nel benessere mitocondriale e nella chemioresistenza.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2019

Author dc:creator

• CASTRUCCIO CASTRACANI, CARLO

Contributors dc:contributor

• LI VOLTI, Giovanni

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess
• license:PUBBLICO - Pubblico con Copyright
• license uri:iris.PUB02

Language dc:language

ita

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/581224

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/581224