Estudio proteómico 2DE-DIGE en plasma sanguíneo de pacientes en etapa infantil con leucemia linfoblástica aguda / 2DE-DIGE proteomic study in blood plasma of patients in childhood stage with acute lymphoblastic leukemia / Estudo proteômico 2DE-DIGE no plasma sanguíneo de pacientes em estágio infantil com leucemia linfoblástica aguda

Resumen En Colombia, durante la última década, la leucemia linfoblástica aguda (LLA) ha causado más del 40% de las muertes por cáncer en menores de edad. Entre los factores que influyen en estas cifras, el diagnóstico tardío es uno de los factores que más afecta el éxito del tratamiento. Por lo anterior, esta investigación se centró en el estudio del proteoma plasmático de niños colombianos diagnosticados con LLA tipo B, en comparación con controles en la búsqueda de proteínas que podrían ser clasificadas como biomarcadores de diagnóstico. En vista de los avances en las herramientas proteómicas y de espectrometría de masas y teniendo en cuenta que son una alternativa para abordar la complejidad molecular de enfermedades como el cáncer, se utilizó una aproximación proteómica basada en una separación por electroforesis bidimensional diferencial (2DE-DIGE) con posterior separación por cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas (LC-MS) en tándem. Se encontraron ocho proteínas con expresión diferencial en plasma de pacientes con LLA-B, entre las cuales resaltan la Serotransferrina, la Alfa-1-antitripsina, la Haptoglobina, la Alfa-2-glicoproteína de zinc y el Complemento C3.

Abstract In Colombia, during the last decade, acute lymphoblastic leukemia (ALL) has caused more than 40% of cancer deaths in children. Among the factors that influence these figures, late diagnosis is one of the factors that affects the treatment success. Therefore, this research focused on the plasma proteome study of Colombian children diagnosed with B-cell ALL, as compared with healthy controls in the search of proteins that could be classified as diagnostic biomarkers. Now, in view of the advances in the proteomics and mass spectrometry tools and taking into account that they are an alternative to address the molecular complexity of diseases such as cancer, a proteomic approach, based on bidimensional difference gel electrophoretic separation (2DE-DIGE) coupled to LC-MS/ MS, was used. We found eight differentially expressed proteins in plasma from B-cell ALL patients as follows: Serotransferrin, Alpha-1-antitrypsin, Haptoglobin, Zinc-alpha-2-glycoprotein, and Complement C3.

Resumo Na Colômbia, durante a última década, a leucemia linfoblastica aguda (LLA) tem sido o câncer com maior incidência, com mais de 40% das mortes por câncer em menores atribuídas a essa doença. Entre os fatores que influenciam esses números, o diagnóstico tardio talvez seja o fator mais sensível que afeta negativamente o sucesso do tratamento. Esta pesquisa enfocou o estudo do proteoma plasmático de crianças colombianas diagnosticadas com LLA tipo B, dada a sua alta incidência, em comparação com controles na busca por proteínas que poderiam ter potencialidade para serem classificadas como biomarcadores diagnósticos. Agora, em vista dos avanços nas ferramentas de proteômica e espectrometria de massa e sabendo que eles são uma alternativa para abordar a complexidade molecular de doenças como o câncer, usamos uma abordagem proteômica baseada em uma separação por eletroforese bidimensional diferencial (2DE-DIGE) com subsequente separação por cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massa em tandem. Encontramos 8 proteínas com expressão diferencial no plasma de pacientes com LBA, dentre os quais a Serotransferrina, a Alfa-1-antitripsina, a Haptoglobina, a Glicoproteína alfa-2-zinco e o Complemento C3.

TRANSFORMING GROWTH FACTOR BETA HAS DUAL EFFECTS ON MMP9 AND uPA EXPRESSION IN HTR-8/SVneo HUMAN TROPHOBLASTIC CELL LINE / El factor de crecimiento transformante beta tiene efecto dual en la expresión de MMP9 y uPA en la línea celular de trofoblasto _HTR-8/SVneo

ABSTRACT Invasion of trophoblast into endometrium is vital for successful pregnancy development. MMP9 and uPA are key proteases in this process, but it is still not clear the regulation of its expression by Transforming Growth Factor Beta (TGF-β), a known negative regulator of trophoblast invasion. We evaluated the effect of TGF-β on the transcriptional expression of uPA and MMP9 over time, in HTR-8/SVneo trophoblast cells cultured with or without 0.5 % fetal bovine serum, via RT qPCR. The involved transcription factors and signaling pathways were analyzed in silico, using Proscan, Enrich, PCViz and Wiki Pathway. Results showed that TGF-β temporarily regulates the expression of uPA and MMP9. Serum modified the nature of TGF-β's effects on uPA expression, from negative without serum to positive with it, showing opposite effects on MMP9 expression. In silico analysis evidenced different transcription factors for each protease, some belonging to TGF-β signaling pathway, and crosstalk with MAPK and Wnt/β -catenin pathways. The TGF-β dual role is discussed proposing that serum affects the cellular context. Transcriptional regulation of MMP9 and uPA by TGF-β is differential and depends on serum presence and evaluation time.

RESUMEN La invasión del trofoblasto al endometrio es vital para el correcto desarrollo del embarazo. Las proteasas MMP9 y uPA son claves en este proceso, pero aún no es clara la regulación de su expresión por parte del Factor de Crecimiento Transformante beta (TGF-β), conocido por sus acciones no invasivas sobre el trofoblasto. En este trabajo evaluamos el efecto del TGF-β sobre la expresión transcripcional de uPA y MMP9 en células de la línea de trofoblasto HTR-8/SVneo cultivadas con o sin suero fetal bovino al 0,5 %, mediante RT qPCR. Se analizaron in sillico los potenciales factores de transcripción y vías de señalización involucradas empleando Proscan, Enrich, PCViz y WikiPathway. Los resultados muestran que el TGF-β regula temporalmente la expresión de uPA y MMP9. El suero modificó la naturaleza del efecto del TGF-β sobre la expresión de uPA, de negativo en ausencia de suero a positivo en presencia de este, presentando efectos opuestos para la expresión de MMP9. El análisis in sillico evidenció diferentes factores de transcripción para cada proteasa, algunos pertenecientes a la vía de señalización del TGF-β, y un entrecruzamiento con la vía MAPK y Wnt/β-catenina. Los resultados sugieren que la regulación transcripcional de MMP9 y uPA por parte del TGF-β es diferencial y depende de la presencia de suero y tiempo de evaluación.

Implementación de una metodología para la separación de proteomas de plasma humano mediante electroforesis bidimensional / Implementation of a methodology to separate human plasma proteomes by two-dimensional electrophoresis / Implementação de uma metodologia para a separação do proteoma do plasma humano por eletroforese bidimensional

En este trabajo se implementaron las condiciones para la separación de proteomas de plasma sanguíneo por electroforesis bidimensional. En muestras de plasma de infante y adulto se evaluaron dos sistemas de pretratamiento de la muestra para reducir el rango dinámico de las proteínas: inmunodepleción de proteínas abundantes y enriquecimiento de proteínas de baja abundancia. Los proteomas se separaron por electroforesis bidimensional y las imágenes se analizaron con el programa Melanie 7.0. Se encontró que ambos métodos de pretratamiento fueron reproducibles y permitieron ver las diferencias en los proteomas de infante y adulto, como muestran los análisis de componentes principales y de clasificación jerárquica tipo heatmap. El porcentaje de recuperación de proteínas fue mayor con la inmunodepleción en comparación con el enriquecimiento proteico. Estos resultados permitieron concluir que con la inmunodepleción, se tiene mayor control de las proteínas eliminadas y por tanto menor pérdida de información, lo que permite su aplicación en estudios exploratorios para la identificación de potenciales biomarcadores de enfermedad.

The conditions to separate blood plasma proteomes by two-dimensional electrophoresis were implemented. In plasma samples from infant and adult two sample pretreatment systems to reduce the proteins dynamic range were evaluated: Immunodepletion of abundant proteins and protein-enrichment of low abundance proteins. Proteomes were separated by two-dimensional electrophoresis and the images were analyzed using Melanie 7.0. It was found that both pretreatment methods were reproducible and allowed to see the differences in the proteomes of infant and adult, as evidenced by the principal component analysis and heatmap, a type of hierarchic classification. The percent recovery of proteins was greater with the immunodepletion method, compared to the protein enrichment system. With these results, we conclude that reducing the complexity of plasma by immunoaffinity showed better control of unrecovered proteins and therefore less loss of information, which allows its application on exploratory studies to identify potential biomarkers of disease.

O objetivo deste trabalho foi otimizar as condições para a separação de proteomas do plasma sanguíneo por eletroforese bidimensional para sua aplicação na procura de potenciais biomarcadores. Trabalhou-se com amostras de plasma de crianças e adultos, avaliando dois sistemas de pre-tratamento da amostra para diminuir o espectro dinâmico das proteínas, imunodepleção de proteínas abundantes e enriquecimento de proteínas de baixa abundância. Os proteomas foram separados por eletroforese bidimensional e as imagens foram analisadas com o programa Melanie 7.0. Foi encontrado que ambos métodos de pre-tratamento foram reprodutíveis e permitiram observar as diferenças nos proteomas de crianças e adultos, como foram evidenciadas com as análises de componentes principais e de classificação hierárquica tipo heatmap. A porcentagem de recuperação de proteínas foi maior na imunodepleção do que obtido pelo enriquecimento proteico. Estes resultados permitiram concluir que com a imunodepleção há um controle mais eficiente das proteínas eliminadas e assim uma menor perda de informação, isto permite sua aplicação em estudos exploratórios orientados na identificação de potenciais biomarcadores da doença.

Igf-ii y la gonddotropina coriónica regulan la roliferación, migración e invassión de células de trofoblasto humano / IGF-II and Chorionic Gonadotropin Regulate Proliferation, Migration and Invasion of Human Trophoblast Cells

Son conocidas las propiedades del factor de crecimiento similar a la insulina tipo II (IGF-II) y de la hormona gonadotropina coriónica (hCG) en implantación y migración trofoblástica; sin embargo, los mecanismos moleculares a través de los cuales ejercen sus efectos no están completamente caracterizados. El objetivo de este estudio fue establecer la interacción potencial entre los efectos funcionales de hCG e IGF-II en la regulación de la proliferación, migración e invasión trofoblástica. Utilizando la línea celular HTR-8/SVneo de trofoblasto extravelloso se estableció que IGF-II promueve la proliferación celular y de manera novedosa se demostró que hCG, a concentraciones elevadas, es capaz de estimular la proliferación trofoblástica, a través de un mecanismo independiente al empleado por IGF-II. En contraste, la capacidad invasiva del trofoblasto fue regulada por IGF-II y hCG, planteando la existencia de un efecto aditivo en sus acciones. En conclusión, nuestros resultados demuestran el papel de hCG e IGF-II en la regulación de la proliferación e invasión del trofoblasto y plantean la existencia de interacciones a nivel de sus acciones biológicas, contribuyendo a un mejor entendimiento de la biología del trofoblasto y sus patologías.

Both IGF-II and chorionic gonadotropin (hCG) are important regulators of human trophoblast migration and implantation; however the molecular mechanisms are not fully understood. The purpose of this study was to determine the potential cross-talk between functional effects of hCG and IGF-II in the regulation of trophoblast proliferation, migration and invasion. Using the HTR-8/SVneo trophobast cell line we found that IGF-II stimulates cell proliferation and, for the first time we demonstrate that hCG at high doses is able to promote trophoblast proliferation through a mechanism independent of IGF-II. In contrast, trophoblast invasiveness was regulated by both IGF-II and hCG and an additive effect between the two hormones was observed. In conclusion, our results demonstrate cross-talk between the biological activities of IGF-II and hCG in the regulation of trophoblast invasiveness and contribute to a better understanding of the trophoblast biology and pathology.