Rol de la molécula de adhesión NCAM en patologías neurodegenerativas y neuroproliferativas humanas y experimentales

Todaro, Laura Beatriz

Registro:

Documento:	Tesis Doctoral
Disciplina:	biologia
Título:	Rol de la molécula de adhesión NCAM en patologías neurodegenerativas y neuroproliferativas humanas y experimentales
Autor:	Todaro, Laura Beatriz
Editor:	Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Filiación:	Universidad de Buenos Aires (UBA). Instituo de Oncología Angel H. Roffo. Área de Investigación. Departamento de Biología Celular
Publicación en la Web:	2017-03-01
Fecha de defensa:	2003
Fecha en portada:	2003
Grado Obtenido:	Doctorado
Título Obtenido:	Doctor en Ciencias Biológicas
Director:	Puricelli, Lydia Inés
Idioma:	Español
Tema:	biología/inmunología biología/biomedicina
Formato:	PDF
Handle:	http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3685_Todaro
PDF:	https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/download/tesis/tesis_n3685_Todaro.pdf
Registro:	https://bibliotecadigital.exactas.uba.ar/collection/tesis/document/tesis_n3685_Todaro
Ubicación:	Dep.BIO 003685
Derechos de Acceso:	Esta obra puede ser leída, grabada y utilizada con fines de estudio, investigación y docencia. Es necesario el reconocimiento de autoría mediante la cita correspondiente. Todaro, Laura Beatriz. (2003). Rol de la molécula de adhesión NCAM en patologías neurodegenerativas y neuroproliferativas humanas y experimentales. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de http://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3685_Todaro

Resumen:

La NCAM pertenece a la familia de las inmunoglobulinas siendo su funciónmás conocida la promoción de la adhesión homofílica entre células vecinas,como neuronas, astrocitos y células musculares, y de la adhesiónheterofilicas entre estas células y proteínas de las matrices extracelulares. Tiene tres isoformas principales: 120, 140 y 180 kDa. Sólo la NCAM de 120kDa carece de los dominios citoplasmático y transmembrana y se encuentraunida por anclaje fosfatidilinositol. Una caracteristica de Ia NCAM es presentar cadenas homo poliméricas deácido siálico (PSA) unidas covalentemente. La expresión de PSA NCAM esmuy abundante en el sistema nervioso central durante el desarrolloembrionario y las primeras etapas postnatales pero en el adulto su expresióndisminuye. La presencia de PSA en la NCAM adulta impide la adhesióncelular y estimula la remodelación y plasticidad tisular. Además la NCAM puede encontrarse en forma soluble, puesto que se hadescrito su presencia en diferentes fluidos biológicos, proponiéndola comomarcador soluble para algunas patologías tumorales como el cáncer depulmón a células pequeñas y en patologías neurodegenerativas como laesquizofrenia. Nuestro obietivo fue estudiar la relación de la molécula NCAM conprocesos tumorales y neurodegenerativas humanos y experimentales. A) Para ello estudiamos la participación de NCAM en el comportamientobiológico de la línea celular LP07, derivada de un tumor de pulmón murinode origen epitelial glandular con componente neuroendocrino. La expresiónse evaluó en homogenatos y cultivos primarios tumorales, detectándosedistintas isoformas de NCAM,cuya expresión varia a lo largo del crecimientotumoral. Por otro lado, la disminución de metástasis experimentales con anti NCAM sugiere que esta molécula favorecería la colonización del órganoblanco. El tratamiento de NCAM in vitro con anticuerpos específicos disminuyó laadhesividad, la migración y la proliferación celular al mismo tiempo queinduce la reorganización del citoesqueleto de actina compatible con unareversión epitelio mesenquimática, característica de la célula tumoral. B) Hemos estudiado el rol de NCAM sérica como marcadora tumoral enpacientes con patología cerebral benigna y maligna. Para ello en un primeraetapa estudiamos por western blot y densitometría los niveles de todas lasisoformas de NCAM sérica en individuos sanos apareados por edad y sexo,observando que las isoformas de bajo PM difieren con la edad de losindividuos. Determinamos los niveles de las distintas isoformas de NCAMpresentes en el suero de pacientes con tumores primarios del SNC: gliomas (n=34), metástasis única (n=27), tumores benignos (n=22). Las muestras desuero de cada paciente se analizaron por western blot y densitometría. Laconcentración de NCAM se asoció a los parámetros clínico-patológicosindicadores de pronóstico, así como con la evolución clínica de cadapaciente. Se detectaron bandas específicas de alto (≥130kDa) y bajo PM (<130kDa). Se encontró que el cociente ≥130kDa /<130kDa está aumentadoen los pacientes con tumores cerebrales vs controles sanos (diferenciasindependientes de edad y sexo). No se encontró diferencia entre pacientescon tumores benignos o malignos NCAM sérico mostró una especificidad del 80% y una sensibilidad del 60%, con un VP+ del 60% y VP- del 80% paraidentificar pacientes con tumores cerebrales. En una segunda muestra postcirugía fue posible encontrar una disminución de los valores séricos de NCAM en 9 de 12 pacientes analizados. C) Hemos medido los niveles de NCAM sérico en pacientes con déficitcognitivo como la Demencia tipo Alzheimer (DTA). Las patologíasneurodegenerativas presentan niveles séricos elevados de todas lasisoformas de NCAM. Además se observó un aumento especifico de la NCAM <130kDa asociada al grado de deterioro cognitivo de los pacientes DTA por lo tanto podría ser útil como marcador de seguimiento del paciente,lo cual facilitaría el diagnostico y el tratamiento en etapas tempranas.

Abstract:

NCAM is an adhesion molecule which belongs to the immunoglobulinsuperfamily and mediates both homophilic binding between neighbour cellslike neurons, astrocites and muscular cells; and heterophilic binding betweenthese cells and proteins from the extracellular matrix. NCAM presents threemajor isoforms: 120, 140 and 180 kDa. Only NCAM 120 kDa is linked to themembrane via a glycosyl-phosphatidyl inositol (GPI) anchor and lackscitoplamic and transmembrane domains. NCAM has sialic acid (PSA) homo polymeric chains covalently bond. PSA NCAM expression is highly expressed in central nervous system duringembrionary development and post natal early stages but the PSA expressionis down regulated in adult tissues. The presence of PSA NCAM in adultsprevents cellular adhesion and stimulates tissular remodelling and plasticity. In addition NCAM exist in a soluble form, since its presence has beendescribed in several biological fluids. Some authors proposed soluble NCAMas a diagnostic marker for tumoral pathologies like small cells lung cancer (SCLC) and neurodegeneratives pathologies including squizofrenia. Our objective was to study the relationship between NCAM moleculeand experimental and human tumoral and neurodegenerativeprocesses. A) We study the roll of NCAM in biological behaviour of the cellular line LPO7, derived from a murine lung tumor with neuroendocrine component. The NCAM expression was evaluated in homogenates and tumoral primarycultures. Several NCAM isoforms were detected whose expression variesthrough tumoral growth. On the other hand, decrease of experimentalmetastasis with anti NCAM suggests that this molecule is implicated in targetorgan colonization. In vitro NCAM treatment with specific antibodies diminishes adhesion,migration and cellular proliferation while induces actine cytoskeletonreorganization, compatible with mesenchematic epithelial reversion. B) We have study the roll of serum NCAM as a tumoral marker in patientswith benign and malign brain pathology. First, we determine the levels ofserum NCAM isoforms in healthy individuals paired by sex and age bywestern blot and densitometry. Low Molecular Weigh NCAM bands (100-130kDa)decreased significantly with age independently of sex. Then, wedetermine NCAM isoforms levels in serum from primary brain tumor patients:gliomas (n=34), brain metastsis (n=37) and benign tumors (n=22). NCAMvalues were associated with clinico-pathological prognostic parameters, aswell as clinical evolution of each patient. There were detected specific bandsof high (≥130 kDa) and low molecular weigh (<130 kDa). It was observed thatthe ratio ≥130 /<13O kDa is increased in patients vs control. It was nodifferences between benign and maligns tumors. NCAM showed a sensitivityof 60% and a specificity of 80%. The PV+ was about 60% and the PV- was 80% for brain tumors patients’ identification. In a post surgery sample wedetected decreased serum values of NCAM in 9 of 12 patients. C) We have measure serum NCAM levels in patients with cognitive deficitlike Dementia of Alzheimer Type (DAT).DAT patients presented values of allisoforms significantly higher than healthy controls of similar age. Only lowmolecular weight NCAM isoforms were associated with GDS, which may beuseful as follow up marker. This marker would allow the diagnostic andtreatment in early stages.

Citación:

---------- APA ----------

Todaro, Laura Beatriz. (2003). Rol de la molécula de adhesión NCAM en patologías neurodegenerativas y neuroproliferativas humanas y experimentales. (Tesis Doctoral. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.). Recuperado de https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3685_Todaro

---------- CHICAGO ----------

Todaro, Laura Beatriz. "Rol de la molécula de adhesión NCAM en patologías neurodegenerativas y neuroproliferativas humanas y experimentales". Tesis Doctoral, Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, 2003.https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n3685_Todaro

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