ETD

• A549
• EMT
• TGFbeta

Il tumore al polmone è la tipologia di cancro con il più elevato tasso di mortalità a livello globale. Tra le diverse tipologie, il tumore al polmone non a piccole cellule (NSCLC) costituisce circa l'85% dei casi e comprende l'adenocarcinoma, il carcinoma a cellule squamose e il carcinoma a cellule grandi. Le terapie prevedono principalmente asportazione chirurgica e chemioterapia, la quale però ha una percentuale di fallimento di circa il 90% a causa dei meccanismi di chemioresistenza innata o acquisita delle cellule tumorali. Ad aumentare la malignità delle cellule tumorali sono i processi che favoriscono non solo la chemioresistenza ma anche la migrazione. La transizione epitelio-mesenchimale (EMT) è un processo biologico non binario attraverso il quale le cellule epiteliali perdono le proprie caratteristiche morfologiche in favore di un fenotipo mesenchimale; nel contesto tumorale la EMT ha un ruolo patologico, caratterizzato da maggiore mobilità, invasività e potenziale metastatico delle cellule tumorali. La EMT è regolata da una serie di fattori di trascrizione, tra cui SNAIL, TWIST e ZEB; uno dei principali prodotti della EMT è il TGFbeta1, citochina che agisce anche da promotore della stessa EMT.
Lo scopo del presente lavoro di tesi è stato quello di approfondire gli effetti della citochina TGFbeta1 sull’induzione della transizione epitelio-mesenchimale in cellule di carcinoma polmonare non a piccole cellule. In particolare, si sono valutati gli effetti in termini di coinvolgimento dell’enzima AKR1B1, noto di recente per essere coinvolto nella EMT, e di sensibilità ai chemioterapici. A tale scopo è stata utilizzata la linea cellulare A549 come modello sperimentale. Le cellule trattate con TGFbeta1 sono state confrontate con le corrispondenti cellule di controllo al fine di valutare le modificazioni associate all’acquisizione del fenotipo mesenchimale in termini di vitalità, capacità migratoria, espressione dei marker di mesenchimalità, dando inoltre particolare attenzione alla modulazione dell’espressione e dell’attività dell’enzima AKR1B1 come marker aggiuntivo della EMT. Si è indagato sulla capacità di resistere allo stress ossidativo ed è stata inoltre valutata la sensibilità a due farmaci, daunorubicina e taxolo, sulla linea cellulare trasformata rispetto a quella di controllo al fine di verificare se la EMT indotta direttamente da TGFbeta1 sia associata a chemioresistenza.
I risultati ottenuti mostrano come il TGFbeta1 sia in grado di indurre l'EMT nella linea cellulare A549 in condizioni sperimentali ottimizzate; nello specifico, le cellule trasformate presentano un fenotipo marcatamente mesenchimale come osservato dall’espressione dei marker di mesenchimalità tipici (aumento di N-caderina, diminuzione di E-caderina, aumento di SNAIL). In particolare, risulta essere mediata una transizione completa su tutta la popolazione cellulare in tempi abbastanza rapidi (già da 48 ore e fino a 120 ore, tempo massimo impiegato per gli esperimenti del presente lavoro di tesi).
L’enzima AKR1B1 non sembra invece svolgere un’azione rilevante nella trasformazione così mediata, dimostrato dalla mancata osservazione di un aumento significativo della sua espressione e attività.
Le cellule trattate risultano inoltre avere una buona capacità dello stress ossidativo, con un abbassamento dei livelli intracellulari di ROS, un recupero dei livelli di glutatione e un aumento estremamente significativo dell’attività dell’enzima glutatione reduttasi.
Le cellule trattate mostrano una maggiore sensibilità ai trattamenti chemioterapici rispetto alle cellule di controllo spiegabile probabilmente con la diminuzione dell’espressione di trasportatore di efflusso di farmaci, in particolare il multi drug response protein 1 (MRP1).
Quanto osservato apre le porte per ulteriori approfondimenti sul confronto tra EMT indotta da TGFbeta1 e EMT indotta da farmaci, valutando altri aspetti molecolari coinvolti nella chemioresistenza e in particolare sull’indagare il ruolo della plasticità cellulare e del ruolo dei fenotipi intermedi.