Efecto antitumoral del selenito sódico solo y en combinación con gemcitabina en cáncer de páncreas: Estudios in vitro e in vivo
- Autores: Kevin Doello González
- Directores de la Tesis: José Carlos Prados Salazar (codir. tes.), Raúl Ortiz Quesada (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Granada ( España ) en 2022
- Idioma: español
- ISBN: 9788411172639
- Número de páginas: 229
- Tribunal Calificador de la Tesis: Maria Isabel Nuñez Torres (presid.), Octavio Caba Pérez (secret.), Jaime Gómez Millán Barrachina (voc.), Luis Javier Martínez González (voc.), Cristina Jiménez Luna (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biomedicina por la Universidad de Granada
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: DIGIBUG
- Resumen
- español
El cáncer de páncreas y, sobre todo, el adenocarcinoma pancreático es uno de los más mortíferos que existen con una supervivencia a los 5 años de menos del 5% en estadios avanzados (III y IV). Este hecho se debe en gran mayoría a retraso en su diagnóstico y a su gran agresividad y quimiorresistencia. El selenito sódico es una oxo-sal inorgánica fuente de selenio. Se trata de un compuesto tóxico para el ser humano a dosis elevadas pero con un rango terapéutico que permite su utilización como antitumoral en diversos tumores sólidos como demuestran diversas investigaciones realizadas en los últimos años. El daño celular ocasionado por el selenito sódico se atribuye a su capacidad para deplecionar el glutatión reducido y la tiorredoxina reducida y, por tanto, con la desprotección celular frente a las especies reactivas de oxígeno lo que activa mecanismos de muerte celular por daño sobre las proteínas y ácidos nucleicos celulares. Este poder antitumoral se ha descrito como selectivo con las células tumorales y sobre todo con aquellas que expresan mecanismos de resistencia a agentes quimioterápicos. Dado que no existen estudios con selenito sódico en células y tumores pancreáticos y teniendo en cuenta la quimiorresistencia, pronóstico ominoso y eficacia limitada de los tratamientos sistémicos, el objetivo de la presente tesis doctoral es testar el selenito sódico sólo y en combinación con quimioterapia (gemcitabina) en cáncer de páncreas in vitro e in vivo. Para ello se llevaron a cabo estudios in vitro: de proliferación celular y citotoxicidad con sulforrodamina B con las líneas celulares PANC-1 (humana) y Pan02 (murina), estudios de ciclo celular con yoduro de propidio y DIiC1, ensayos de inmunofluorescencia para la translocación de AIF e inhibición con benzamida (B, estudios de Western-Blott para detectar fosfo-p38, ensayos de colonias y migración celular, estudios de formación de esferos de CSCs, estudios sobre esferoides tumorales multicelulares (MTS) y ensayos de angiogénesis tumoral. Por otro lado, se desarrollaron estudios in vivo con animales de experimentación (ratones albinos) a los que se inocularon tumores subcutáneos con la línea Pan02 y se trataron durante 10 ciclos de tratamiento con selenito, gemcitabina y combinación de ambos. Se llevaron a cabo estudios de volumen tumoral, crecimiento tumoral, actividad metabólica tumoral, supervivencia e histología tumoral con técnicas histológicas básicas e inmunofluorescencia. Los resultados obtenidos pusieron de manifiesto la potente capacidad antitumoral in vitro del selenito sódico solo y sinérgica en combinación con gemcitabina. Estos estudios mostraron asimismo que la actividad antitumoral del selenito no ocasiona paradas destacables en el ciclo celular y sí afecta a la despolarización mitocondrial. Al analizar el mecanismo de muerte celular pudo comprobarse que es dependiente de la activación de la enzima reparadora PARP y de la traslocación nuclear del factor mitocondrial AIF. Por otro lado, pudo comprobarse que la sinergia entre el selenito y la gemcitabina se encuentra relacionado con que el selenito es capaz de activar el factor p38 que se encuentra íntimamente relacionado con la muerte celular tumoral ocasionada por la gemcitabina. Al analizar parámetros de agresividad tumoral pudo comprobarse como el selenito tanto solo como en combinación con la gemcitabina es capaz de disminuir la migración celular tumoral, la formación de colonias, la formación de esferos de CSCs, el crecimiento de los MTS y la angiogénesis tumoral. Todos estos hechos quedaron demostrados con los estudios con animales de experimentación donde se comprobó que el selenito tanto solo como en combinación con gemcitabina, en este último caso, de forma más acentuada, inhibe el crecimiento tumoral, la actividad tumoral, incrementa la supervivencia de los ratones y además disminuye in vivo los parámetros de agresividad tumoral como marcadores proliferativos, de invasividad y angiogénesis. Es por ello, que el selenito sódico tanto solo como en combinación con gencitabina posee una prometedora actividad antitumoral contra el cáncer de páncreas tanto in vitro como in vivo con animales de experimentación, justificándose por ello la realización de ensayos clínicos en humanos de cara a confirmar estos hallazgos.
- English
Pancreatic cancer and, above all, pancreatic adenocarcinoma is one of the deadliest with a 5-year survival of less than 5% in advanced stages (III and IV). This fact is largely due to a delay in its diagnosis and its great aggressiveness and chemoresistance. Sodium selenite is an inorganic oxo-salt source of selenium. It is a compound toxic to humans at high doses but with a therapeutic range that allows its use as an antitumor in various solid tumors, as shown by various investigations carried out in recent years. The cellular damage caused by sodium selenite is attributed to its ability to deplete reduced glutathione and reduced thioredoxin and, therefore, with the cellular deprotection against reactive oxygen species, which activates mechanisms of cell death due to protein damage. and cellular nucleic acids. This antitumor power has been described as selective with tumor cells and especially with those that express resistance mechanisms to chemotherapeutic agents. Given that there are no studies with sodium selenite in pancreatic cells and tumors and taking into account the chemoresistance, ominous prognosis and limited efficacy of systemic treatments, the objective of this doctoral thesis is to test sodium selenite alone and in combination with chemotherapy (gemcitabine) in pancreatic cancer in vitro and in vivo. For this, in vitro studies were carried out: cell proliferation and cytotoxicity with sulforhodamine B with the PANC-1 (human) and Pan02 (murine) cell lines, cell cycle studies with propidium iodide and DIiC1, immunofluorescence assays for AIF translocation and inhibition with benzamide, Western-Blott studies to detect phospho-p38, colony and cell migration assays, CSC spherical formation studies, multicellular tumor spheroids (MTS) studies, and tumor angiogenesis assays. On the other hand, in vivo studies were carried out with experimental animals (albino mice) which were inoculated with subcutaneous tumors with the Pan02 line and were treated for 10 treatment cycles with selenite, gemcitabine and a combination of both. Tumor volume, tumor growth, tumor metabolic activity, survival and tumor histology studies were carried out with basic histological techniques and immunofluorescence. The results obtained showed the potent in vitro antitumor capacity of sodium selenite alone and synergistically in combination with gemcitabine. These studies also showed that selenite's antitumor activity does not cause notable cell cycle stops and does affect mitochondrial depolarization. When analyzing the mechanism of cell death, it was found that it is dependent on the activation of the repairing enzyme PARP and the nuclear translocation of the mitochondrial factor AIF. On the other hand, it was found that the synergy between selenite and gemcitabine is related to the fact that selenite is capable of activating factor p38, which is closely related to tumor cell death caused by gemcitabine. When analyzing tumor aggressiveness parameters, it was possible to verify how selenite both alone and in combination with gemcitabine is capable of reducing tumor cell migration, colony formation, CSC spherical formation, MTS growth and tumor angiogenesis. All these facts were demonstrated with studies with experimental animals where it was found that selenite both alone and in combination with gemcitabine, in the latter case, in a more accentuated way, inhibits tumor growth, tumor activity, increases survival of the mice and also decreases in vivo tumor aggressiveness parameters such as proliferative markers, invasiveness and angiogenesis. That is why sodium selenite both alone and in combination with gemcitabine has promising antitumor activity against pancreatic cancer both in vitro and in vivo with experimental animals, thus justifying the performance of clinical trials in humans in order to confirm these findings.
- español
