El ion calcio (Ca2+) y la entrada de éste desde el medio extracelular hasta el citoplasma, a través de canales localizados en la membrana plasmática, juegan un papel muy importante en la fisiología y la fisiopatología de las células animales. Los miembros de las familias de proteínas STIM (STIM1 y STIM2), Orai (Orai1-3) y TRPC (TRPC1-7), modulan la entrada capacitativa de calcio (ECC), principal mecanismo de entrada de calcio en células no excitables. La existencia de un elevado número de isoformas, que aumenta en función de los diferentes splicing alternativos que cada proteína puede sufrir, da una idea del control tan preciso que requiere este mecanismo fundamental para el mantenimiento de la salud.Las células tumorales comparten una serie de características particulares y comunes. De entre ellas, cabe destacar la alta tasa proliferativa, una elevada capacidad de migración, una capacidad alta de invadir órganos y tejidos de manera muy agresiva (metástasis) y la habilidad de formar nuevos vasos sanguíneos (angiogénesis) con el fin de asegurarse el aporte de nutrientes y presentar resistencia a la muerte celular programada o apoptosis. Todos ellos, son procesos que se regulan por la entrada de calcio desde el medio extracelular. Sin embargo, todavía no se tiene un conocimiento preciso del papel de las proteínas STIM, Orai y TRPC en la biología de las células tumorales. El estudio de los ratios de expresión entre las variantes de los componentes de la ECC en células tumorales y sanas no se ha considerado aún, pero su análisis proporcionaría información más actualizada sobre el papel biológico de la ECC en el cáncer.Dada la importancia de la entrada de Ca2+ en la fisiopatología de las células tumorales, el principal objetivo de esta tesis es esclarecer la alteración de los mecanismos que median y regulan la entrada de calcio en los diferentes tipos de cáncer (leucemia y cáncer de mama) y el papel de dichos mecanismos en procesos de proliferación, migración e invasión de dichas células tumorales.Para ello, empleando modelos de líneas celulares de cultivo no tumorigénicas y tumorales de los diferentes tipos de cáncer estudiados (leucemia y cáncer de mama), hemos investigado las bases moleculares del remodelado de la entrada de Ca2+ y de sus principales componentes, las proteínas STIM, Orai y TRPC, en el desarrollo tumoral mediante técnicas fisiológicas, de biología molecular y bioquímicas.En el primer trabajo demostramos que los canales Orai1 y Orai2 están sobreexpresados en la línea celular de leucemia mieloide aguda HL60, mediando la entrada capacitativa de Ca2+ y la migración en estas células. En el segundo trabajo, presentamos evidencias del papel del canal TRPC6 en la regulación de la expresión de los canales Orai1 y Orai3 en la membrana plasmática y su función como modulador de la entrada capacitativa de Ca2+, y por tanto la proliferación, la migración y la invasión en células tumorales mamarias. En el último trabajo hemos estudiado el papel del oleocantal, un extracto fenólico del aceite de oliva virgen extra, que presenta propiedades antitumorales regulando la expresión del canal TRPC6 en las líneas celulares de cáncer de mama.Los resultados de esta tesis pueden ayudar a identificar marcadores de diagnóstico o pronóstico del desarrollo tumoral u objetivos potenciales para estrategias quimioterapéuticas.1. Abdelmohsen K, Srikantan S, Tominaga K, Kang MJ, Yaniv Y, Martindale JL, Yang X, Park SS, Becker KG, Subramanian M, Maudsley S, Lal A, Gorospe M. (2012) Mol Cell Biol 32: 2530-48.2. Baryshnikov SG, Pulina MV, Zulian A, Linde CI, Golovina VA. (2009) Am J Physiol Cell Physiol 297: C1103 12.3. Berezikov E, Guryev V, van de Belt J, Wienholds E, Plasterk RH, Cuppen E. (2005) Cell 120:21-4.4. Berna-Erro A, Galan C, Dionisio N, Gomez LJ, Salido GM, Rosado JA. (2012) Biochim Biophys Acta 1823:1242-51.5. Bödding M. (2007) Cell Signal 19: 617-24.6. Bollimuntha S, Singh BB, Shavali S, Sharma SK, Ebadi M. (2005) J Biol Chem 280: 2132-40.7. Brandman O, Liou J, Park WS, Meyer T. (2007) Cell 131: 1327-39.8. Carrillo ED, Escobar Y, González G, Hernández A, Galindo JM, García MC, Sánchez JA. (2011) J Cardiovasc Pharmacol 58: 470-8.9. Chen YF, Chiu WT, Chen YT, Lin PY, Huang HJ, Chou CY, Chang HC, Tang MJ, Shen MR. (2011) Proc Natl Acad Sci U S A 108: 15225-30.10. Darbellay B, Arnaudeau S, König S, Jousset H, Bader C, Demaurex N, Bernheim L. (2009) J Biol Chem 284:5370-80.11. Feske S, Gwack Y, Prakriya M, Srikanth S, Puppel SH, Tanasa B, Hogan PG, Lewis RS, Daly M, Rao A. (2006) Nature 441: 179-85.12. Guo L, Qiu Z, Wei L, Yu X, Gao X, Jiang S, Tian H, Jiang C, Zhu D. (2012) Hypertension 59:1006-13.13. Hammadi M, Chopin V, Matifat F, Dhennin-Duthille I, Chasseraud M, Sevestre H, Ouadid Ahidouch H. (2012) J Cell Physiol 227:3837-46.14. Jardin I, Lopez JJ, Salido GM, Rosado JA. (2008) J Biol Chem 283: 25296-304.15. Jha A, Ahuja M, Maléth J, Moreno CM, Yuan JP, Kim MS, Muallem S. (2013) J Cell Biol 202:71-9.16. Lee RC, Feinbaum RL, Ambros V. (1993) Cell 75: 843-54.17. Lehen'kyi V, Flourakis M, Skryma R, Prevarskaya N. (2007) Oncogene 26: 7380-5.18. Lehen'kyi V, Prevarskaya N. (2011) Adv Exp Med Biol 704: 929-45.19. Liao Y, Erxleben C, Yildirim E, Abramowitz J, Armstrong DL, Birnbaumer L. (2007) Proc Natl Acad Sci U S A 104:4682-7.20. Liu H, Hughes JD, Rollins S, Chen B, Perkins E. (2011) Exp Mol Pathol 91: 753-60.21. Lopez E, Jardin I, Berna-Erro A, Bermejo N, Salido GM, Sage SO, Rosado JA, Redondo PC. (2012) Cell Signal24: 1315-22.22. Mercer JC, Dehaven WI, Smyth JT, Wedel B, Boyles RR, Bird GS, Putney JW Jr. (2006) J Biol Chem 281: 24979-90.23. Motiani, R. K., Abdullaev, I. F. and Trebak, M. (2010). J Biol Chem 285(25): 19173-19183.24. Oulidi A, Bokhobza A, Gkika D, Vanden Abeele F, Lehen'kyi V, Ouafik L, Mauroy B, Prevarskaya N. (2013) PLoS One 8:e64885.25. Palty R, Raveh A, Kaminsky I, Meller R, Reuveny E. (2012) Cell 149: 425-38.26. Rosado JA, Graves D, Sage SO. (2000) Biochem J 351: 429-37.27. Salido GM, Jardín I, Rosado JA. (2011) Adv Exp Med Biol 704: 413-33.28. Smyth JT, Beg AM, Wu S, Putney JW Jr, Rusan NM. (2012). Curr Biol. 22:1487-93.29. Smyth JT, Petranka JG, Boyles RR, DeHaven WI, Fukushima M, Johnson KL, Williams JG, Putney JW Jr. (2009) Nat Cell Biol 11: 1465-72.30. Tajeddine N, Gailly P. (2012) J Biol Chem 287: 16146-57.31. Vanden Abeele F, Shuba Y, Roudbaraki M, Lemonnier L, Vanoverberghe K, Mariot P, Skryma R, Prevarskaya N. (2003) Cell Calcium 33: 357-73.32. Vasil'eva IO, Neguliaev IuA, Marakhova II, Semenova SB. (2008) Tsitologiia 50: 953-7.33. Woodard GE, Salido GM, Rosado JA. (2008) Am J Physiol Cell Physiol 294: C1323-31.34. Yang S, Zhang JJ, Huang XY. (2009) Cancer Cell 15: 124-34.35. Zeng W, Yuan JP, Kim MS, Choi YJ, Huang GN, Worley PF, Muallem S. (2008) Mol Cell 32: 439-48.36. Zhang SL, Yu Y, Roos J, Kozak JA, Deerinck TJ, Ellisman MH, Stauderman KA, Cahalan MD. (2005) Nature 437:902-5.
