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Integrantes

WAGNER, Paula

Becaria doctoral de CONICET
Director: Mario Guido
E-Mail: paula_sisi@hotmail.com

Tema de Tesis

Regulación circadiana del metabolismo lipídico y expresión de genes reloj en células tumorales. Estudios in vivo y en cultivos celulares

El sistema circadiano regula temporalmente la fisiología del organismo y está conformado por osciladores distribuidos en distintos órganos y tejidos. Estos relojes generan ritmos autosostenidos, se sincronizan con señales ambientales y presentarían un estrecho control sobre el metabolismo celular (Bass 2012). Más aun, la disrupción de los ritmos diarios podría tener severos efectos sobre la salud (síndrome metabólico, obesidad, alteraciones en el sueño) y aumentar el riesgo al cáncer (Lathi et al., 2012). Nuestro laboratorio ha investigado la regulación circadiana del metabolismo de glicerofosfolípidos (GFLs) en células retinales (Guido et al, 2010), en hígado (Gorné et al., 2014) y en cultivos de fibroblastos NIH 3T3 inmortalizados (Márquez et al., 2004; Acosta et al., 2013). Estas y otras líneas celulares, una vez sincronizadas, presentan oscilaciones circadianas en la expresión génica (Balsalobre et al., 1998) y en la síntesis de GFLs mediante un mecanismo dependiente de la expresión de la proteína PER1. La fosfatidiletanolamina (PE) es uno de los GFLs más abundantes en las membranas eucariotas sintetizado por la vía de Kennedy a partir de etanolamina. Las enzimas regulatorias en esta vía son la etanolamina kinasa (EK) y la citidiltransferasa (ECT) (enzima limitante). Poco se conoce sobre el funcionamiento de estos relojes en la regulación del metabolismo lipídico en células cancerígenas. Para abordar estos aspectos, se utilizarán: 1) líneas tumorales humanas: T98G (glioblastoma de cerebro) y HepG2 (carcinoma de hígado) y sus controles (cultivos primarios de glía o hepatocitos mamíferos) y 2) tumores inducidos en nervios periféricos de ratón por inóculo de células 530 (gliomas, laboratorio Dra. BL Caputto). El objetivo general es investigar la regulación temporal de la biosíntesis de GFLs en cultivos tumorales sujetos a arresto parcial o proliferación, post sincronización, y en tumores inducidos en ratones a distintos tiempos (día/noche). Los objetivos específicos investigarán en líneas tumorales sincronizadas, y tumores (día/noche): a) la presencia de genes reloj (Bmal1, Per1, Per2, Cry1, Cry2,) y posible ritmicidad; y b) la marcación de GFLs y de PE, expresión y actividad de las enzimas EK y ECT, a distintos tiempos y en las condiciones experimentales mencionadas. Estos estudios permitirán conocer si existe un control circadiano del metabolismo lipídico en células tumorales y si las mismas conservan intacto su mecanismo.

PhD Thesis Topic

Circadian regulation of lipid metabolism and clock gene expression in tumor cells. In vivo and cell culture studies

Circadian clocks are present in most living organisms and regulate a number of physiological and behavioral rhythms with a period near 24 h. Several types of isolated single cells, immortalized cell lines, and primary cell cultures present rhythms in gene expression and metabolic activities. The disruption of circadian clocks leads to severe metabolic disorders or higher cancer risk through failures in cell division control.
We have previously described that de novo synthesis of whole phospholipids in different cell types from mammalian and non-mammalian vertebrates is controlled by a circadian clock as observed in chicken retinal neurons in vivo or in vitro as well as in quiescent murine fibroblasts after synchronization by a serum shock.
The general objective is investigate the temporal regulation in GPLs biosynthesis in tumor cell culture subject to partial arrest or proliferation, post synchronization, and in induced tumors in mice at different time. The specific objectives investigate: a) – possible rhythmicity of clock genes (Bmal1, Per1, Per2, Cry1 and Cry2) in tumor cell synchronized and induced tumors; b) – GPLs labelling and phosphatidylethanolamine, expression and activity of ethanolamine kinase (EK) and cytidiltransferase (ECT) at different times in experimental conditions mentioned. The proposed studies will allow us to know if exist a circadian control on lipid metabolism on tumor cell and if these cell lines keep intact their molecular mechanism of clock.