Please use this identifier to cite or link to this item: https://hdl.handle.net/10316/25804
Title: The role of senescent fibroblasts on epithelial cells malignant transformation
Authors: Mendes, Luís André Lima da Gama 
Orientador: Alpoim, Maria Carmen Martins de Carvalho
Issue Date: 2011
Place of publication or event: Coimbra
Abstract: As the vast majority of human cancers, hexavalent chromium [Cr(VI)] induced lung cancers (LC) are carcinomas that arise from epithelial cells. Though there is little doubt that multiple genetic alterations are necessary for epithelial cells malignant transformation to take place, several lines of evidence suggest that the progress towards full malignancy, of cells that bear potentially oncogenic mutations, requires a permissive tissue microenvironment. Therefore, to obtain reliable information on the mechanisms underlying the onset and progression of cancer a system resembling the in vivo epithelium is needed. In the case of LC such a system requires the use of normal human bronchial epithelial cells (NBEC). However, NBEC proliferate poorly and most epithelial cells quickly lose their differentiated features in vitro, probably because appropriate signals from extracellular matrix, growth factors and hormones have not been fully defined. The number of cultures that can be initiated is therefore limited by the yield of NBEC obtained from tissues or commercially available sources. Recently, however, it was established a new cultivation method in which epithelial cells and fibroblasts co-evolve together, which can be used to study the role of fibroblasts, the major stroma component intimately involved in tissue homeostasis, on epithelial cells malignant transformation. Fibroblasts portray a wide range of molecular, biochemical and morphological features which allow them to adapt to normal and pathological situations. Factors secreted by senescent fibroblasts (SF) can stimulate epithelial cells proliferation and disrupt epithelial differentiation, which may explain age-related cancers. The main targets of Cr(VI)-toxicity are bronchial epithelial cells (BEC) and bronchial fibroblasts. Although, Cr(VI) is known to induce senescence in human foreskin fibroblasts, it’s unkown whether Cr(VI) also induces senescence in human bronchial fibroblasts and the role of this senescent fibroblasts on bronchial epithelial cells malignant transformation. This dissertation describes the impact of Cr(VI)-expoure regimens on normal bronchial fibroblasts phenotype and the effects of the Cr(VI)-induced senescent fibroblasts on SV-40 immortalised human bronchial epithelial cells phenotype using a co-culture method. To fullfill the objective of this dissertation several cultures of normal bronchial fibroblasts and normal bronchial epithelial cells were established out of lung biopsies. Thereafter, it was possible to established which Cr(VI)-exposure regimen was inducing a stable senescent XVI phenotype on human bronchial fibroblasts. Finally, co-cultures of bronchial fibroblasts both normal and Cr(VI)-senescent were cultured together with bronchial epithelial cells. These cocultures allowed the evaluation of how normal and senescent fibroblasts and epithelial cells co-evolved together in presence and absence of Cr(VI).
O cancro de pulmão (CP) induzido por crómio hexavalente [Cr(VI)] emerge em células epiteliais sendo, por este motivo, designado carcinoma. Muito embora a ocorrência de múltiplas alterações genéticas seja um factor crucial na malignização de células recentemente, verificou-se que o processo requer a existência de um microambiente permissivo em torno das células com potenciais mutações oncogénicas. Por isso, a obtenção in vitro de dados precisos sobre os mecanismos subjacentes ao aparecimento e desenvolvimento da patologia maligna necessita, no caso do CP, de utilizar modelos que tenham características semelhantes ao epitélio bronquial humano. É um facto que células normais do epitélio bronquial humano (NBEC) terão de ser usadas, o que é muito limitativo dado que estas células, in vitro, se tornam indiferenciadas devido, possivelmente, à ausência de factores de crescimento e hormonas provenientes da matrix. Por isso, o uso de culturas primárias de NBEC, obtidas comercialmente ou de tecidos, é muito restrito. Recentemente foi implementada uma nova metodologia que permite cultivar células epiteliais conjuntamente com fibroblastos e, consequentemente, estudar o papel dos fibroblastos, o maior componente do estroma envolvido na homeostasia dos tecidos, na transformação maligna de células epiteliais. Os fibroblastos apresentam características moleculares, bioquímicas e morfológicas que favorecem a sua adaptação a situações normais e patológicas. É já do conhecimento que os factores segregados por fibroblastos senescentes (SF) têm capacidade para estimular a proliferação de células epiteliais, interferindo com a diferenciação celular e potenciando o eclodir de cancro em idosos. Os principais alvos de toxicidade de Cr(VI) são células epiteliais bronquiais e fibroblastos bronquiais. Apesar de se saber que Cr(VI) é capaz de induzir senescência em fibroblastos do prepúcio, desconhece-se se o Cr(VI) também induz senescência em fibroblastos bronquiais humanos e o papel deste fibroblastos senescentes na transformação maligna de células epiteliais bronquiais. Esta dissertação descreve o estudo realizado tendo em vista avaliar se o Cr(VI) induzia o desenvolvimento do fenótipo senescente em fibroblastos bronquiais normais, e o efeito da senescência em fibroblastos no fenótipo de células epiteliais bronquais normais, imortalizadas por SV-40, usando um método de co-cultura. XVIII Para cumprir os objectivos desta dissertação diversas culturas de fibroblastos bronquiais normais e células epiteliais bronquiais normais foram estabelecidas a partir de biopsias de pulmão. Posteriormente, foi possível determinar qual o regime de exposição a Cr(VI) induzia um fenótipo senescnte estável em fibroblastos bronquais humanos. Finalmente, co-culturas de fibroblastos bronquiais, tanto normais como senescentes devido a Cr(VI), e células epiteliais bronquiais foram realizadas. Estas co-culturas permitiram a avaliação de como fibroblastos, normais e senescentes, e células epiteliais co-evoluiam em conjunto, na presence e ausência de Cr(VI).
Description: Dissertação de mestrado em Bioquímica
URI: https://hdl.handle.net/10316/25804
Rights: openAccess
Appears in Collections:UC - Dissertações de Mestrado
FCTUC Ciências da Vida - Teses de Mestrado

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