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Articles by Michael K. Wendt in JoVE
JoVE Clinical and Translational Medicine
En vivo doble sustrato bioluminiscentes imagen
Case Comprehensive Cancer Center, Case Western Reserve University
Other articles by Michael K. Wendt on PubMed
CXCL12 Activación De CXCR4 Regula Defensa Del Huésped Mucosa a Través De La Estimulación De La Migración De Células Epiteliales Y La Promoción De La Integridad De La Barrera Intestinal
Migración de células epiteliales intestinales desempeña un papel clave en la formación de la barrera mucosa gastrointestinal, desarrollo del enterocito, diferenciación, facturación, la cicatrización de heridas y metástasis de adenocarcinoma. Quimiocinas, mediante la participación de sus receptores correspondientes, son potentes mediadores de la migración celular dirigida y críticos en el establecimiento y regulación de la respuesta inmune innata y adaptativa. El objetivo de este estudio fue definir el papel de la Quimiocina CXCL12 y su receptor cognado único CXCR4 en la regulación de la migración de células epiteliales intestinales y determinar su impacto en la integridad de la barrera. CXCL12 estimuló la migración quimiotáctica dependiente de la dosis de células epiteliales colónicas humanas de T84. Migración de células epiteliales fue inhibida por anticuerpos neutralizantes CXCR4, toxina pertussis, LY-294002 y PD-98059, lo que implica Galpha(i), fosfatidilinositol 3-quinasa (PI3) y los caminos de la quinasa de ERK1/2 mapa en señalización específica CXCR4. CXCL12 también fue demostrado para aumentar la integridad de la barrera, según lo definido por transepitelial resistencia y paracelular del flujo a través de la diferenciación T84 monocapas. Para determinar si CXCL12 regulados restitución epitelial, utilizamos normal nontransformed intestinal epitelial celular-6 (IEC-6) curativo de la herida modelo. Mediante RT-PCR, análisis de immunoblot y microscopia de la inmunofluorescencia, mostramos primero la expresión de CXCR4 y su ligando por IEC-6 células. Luego demostramos que CXCL12 activado los mecanismos de señalización comparables para estimular la migración epitelial en la ausencia de la proliferación en monocapas de IEC-6 heridas. Tomados en conjunto, estos datos indican que CXCL12 señalización vía CXCR4 dirige la migración de células epiteliales intestinales, maduración de la barrera y restitución, consistente con un papel importante de mecanicista de estas moléculas en la integridad de la barrera mucosa y la defensa del huésped innata.
Activación De Rho Regula CXCL12 Chemokine Estimula La Reorganización De La Actina Y Restitución En El Epitelio Intestinal Modelo
Quimiocinas son factores reguladores críticos que dirigen la migración, proliferación y maduración del receptor que expresan las células diana en la mucosa intestinal. El objetivo del presente estudio fue definir los mecanismos celulares por el compromiso de la Quimiocina esencial CXCL12 a CXCR4 regula la migración de células epiteliales restitutorio. No-transformado IEC-6 células o monocapas epiteliales de polarizado T84 resultaron heridas y acumulación de la F-actina evaluó mediante citometría de flujo y microscopia de fluorescencia. Immunoblot análisis, ensayos de pull-down, microscopía de fluorescencia y ensayos de cicatrización definen activación de Rho, Rho cinasa (ROCK) y miosina de cadena ligera (MLC) y el papel de los efectores de Rho en restitución epitelial CXCL12 regulada. CXCL12 aumentó localización RhoGTP y F-actina a la vanguardia de monocapas IEC-6 y T84 heridas. CXCL12 congruentemente había estimulado un aumento en MLC activo que fue inhibida por el bloqueo de la roca y la quinasa de cadena ligera de miosina y la migración epitelial regulada. Nuestros datos en epitelio intestinal modelo sugieren CXCR4 y CXCL12 pueden funcionar como un autocrina y paracrina mucosa señalización de red regular la competencia de la barrera epitelial soportar lesiones y mediar la reparación después de daño.
Receptores De Quimiocinas Y Quimioquinas En La Homeostasis De La Mucosa En La Barrera Epitelial Intestinal En La Enfermedad Inflamatoria Intestinal
Quimiocinas, una gran familia de la pequeña chemoattractive citoquinas y sus receptores desempeñan un papel integral en la regulación de la respuesta inmune y la homeostasis. La capacidad de atraer a poblaciones específicas de células inmunes de quimiocinas les distingue de otros atrayentes. Quimiocinas producidas en la mucosa gastrointestinal son actores críticos en dirigir el equilibrio entre la inflamación fisiológico y patofisiológico en salud, la enfermedad inflamatoria intestinal (EII) y la progresión a cáncer de colon. Además del papel bien caracterizado de quimiocinas en tráfico dirigido de las células inmunes a la mucosa intestinal, la expresión de receptores de quimioquinas en las células del epitelio hace participantes activos en la Quimiocina red de señalización. Resultados recientes demuestran un importante papel para receptores de quimiocinas y quimioquinas en mantenimiento y reparación de la barrera epitelial, así como una implicación intrincada en la limitación de metástasis del carcinoma colónico. Mayor reconocimiento de la asociación entre inflamación, defectos de la barrera y la progresión posterior al cáncer en la EII así implica quimiocinas como principales reguladores de la patogenesia de homeostasis y enfermedad mucosa.
Expresión Constitutiva De CXCL12 Induce Anoikis En Células De Carcinoma Colorrectal
CXCL12 y CXCR4 señalización juega un papel crítico en la metástasis del tumor, desarrollo y homeostasis. Previamente, hemos demostrado que silenciamiento epigenético de CXCL12 en carcinomas de mamarios y colorrectales promueve la metástasis. Anoikis es un proceso esencial de facturación epitelial colónica y limita la progresión de metástasis del carcinoma. Intentamos determinar el papel de anoikis en limitar la metástasis del tumor después de reexpresión de CXCL12 en células de carcinoma de colon humano.
El Enfoque Terapéutico Del Complejo De Adhesión Focal Evita Oncogénico Del TGF-beta De Señalización Y De Metástasis
Tumorigénesis mamaria se asocia con el incremento en la expresión de varias proteínas en el complejo de adhesión focal, incluyendo quinasa de adhesión focal (FAK) y las integrinas diferentes. Expresión aberrante de estas moléculas se produce concomitantemente con la conversión del TGF-beta función de un supresor tumoral a un promotor de tumores. Anteriormente puso de manifiesto que la interacción entre la integrina beta3 y TbetaR II-TGF-beta facilita la señalización mediada por oncogénico, transición epitelio-mesenquimal (EMT), y la metástasis. Sin embargo, los mecanismos moleculares por los cuales el complejo de adhesión focal contribuye a la integrina beta3: TbetaR-II y la conversión de señalización oncogénicas del TGF-beta siguen siendo poco conocidos.
P130Cas Se Requiere Para El Crecimiento Del Tumor Mamario Y El Factor De Crecimiento Transformante-beta Mediada Por Metástasis a Través Del Reglamento De Smad2 / 3 Actividad
Durante la progresión del cáncer de mama, factor de crecimiento transformante-beta (TGF-beta) se pasa de un supresor tumoral a una molécula pro-metastásico. Varios estudios recientes sugieren que esta conversión en el TGF-beta de la función depende de los cambios fundamentales en el sistema de señalización de TGF-beta. Mostramos aquí que estos cambios en la señalización de TGF-beta son concomitantes con la expresión aberrante de la proteína de adhesión focal, p130Cas. De hecho, elevando la expresión de cualquiera de los de larga duración (FL) o simplemente el carboxilo terminal (TC) de p130Cas en las células epiteliales mamarias (MEC) disminuyen la capacidad de TGF-beta1 para activar Smad2 / 3, pero aumentó su acoplamiento a la p38 MAPK . Este cambio en el TGF-beta señalización evocada (i) la resistencia a la detención del crecimiento TGF-beta-inducido, y (ii) acinares llenado en tres dimensiones de cultivos organotípicos p130Cas-FL o TC-expresión de MEC. Además, haciendo MEC metastásicas deficientes en p130Cas mejorada de TGF-beta-estimulada Smad2 / 3 actividad, que restaura el TGF-beta inducida por la inhibición del crecimiento tanto in vitro como en los tumores mamarios producidos en ratones. Además, mientras que la elevación TbetaR-II expresión en metástasis MEC no tuvo efecto en la fosforilación de Smad2 / 3, este evento se mejora notablemente la activación de p38 MAPK, lo que lleva a la invasión aumentó el MEC y la metástasis. Es importante destacar, que agotan la expresión p130Cas en TbetaR-II-expresando MEC metastásicos aumentó significativamente la activación de Smad2 / 3, que (i) restablecer el equilibrio fisiológico entre los canónicos y no canónicos de señalización de TGF-beta, y (ii) revocó la invasión celular y del tumor mamario temprano diseminación de las células estimuladas por el TGF-beta. En conjunto, nuestros hallazgos identifican p130Cas como un reostato molecular que regula el delicado equilibrio entre canónicos y no canónicos de señalización de TGF-beta, un equilibrio que es fundamental para el mantenimiento de la función supresora de tumores del TGF-beta en la progresión del cáncer de mama.
Los Mecanismos De La Transición Epitelio-mesenquimal De TGF-beta
La formación de barreras epiteliales de células resultados de la diferenciación definido espacio-temporal de las células madre en un epitelio especializado y polarizada, un proceso denominado mesenquimal-epitelial de transición. El proceso inverso, transición epitelio-mesenquimal (TEM), es un proceso que permite metaestable células epiteliales polarizadas para adquirir un fenotipo fibroblastoides móviles. Fisiológica EMT también juega un papel esencial en la promoción de la cicatrización del tejido, remodelación o reparación en respuesta a una variedad de lesiones patológicas. Por otro lado, fisiopatológicos EMT es un paso crítico en la mediación de la adquisición de fenotipos metastásicos por carcinomas localizados. Aunque la metástasis es claramente el aspecto más letal de cáncer, el conocimiento de los eventos moleculares que rigen su desarrollo, incluidas las subyacente EMT, se mantienen relativamente indefinido. Factor de crecimiento transformante beta (TGF-beta) es una citoquina multifuncional que supervisa y dirige todos los aspectos de desarrollo de las células, la diferenciación y la homeostasis, así como suprime su proliferación incontrolada y transformación. Muy dicotómica, tumorigénesis subvierte la función de supresor de tumores del TGF-beta, y al hacerlo, se convierte de TGF-beta a un promotor de tumores que estimula fisiopatológico EMT y la metástasis. Por lo tanto, es lógico que la determinación de cómo TGF-beta induce la EMT en los tumores en desarrollo permitirá a la ciencia y la medicina para producir nuevos agentes farmacológicos capaces de impedir su capacidad para hacerlo, lo que mejora el curso clínico de pacientes con cáncer. Aquí hacemos una revisión de los mecanismos celulares, moleculares y microambientales utilizados por el TGF-beta para mediar en la estimulación de la EMT en las células normales y malignas.
Secreción Y Expresión De Quimiocina CXCL12 Regula Anoikis De Carcinoma Colorrectal Celular Por Apoptosis Intrínseca Bim-mediado
Resistencia a la anoikis, apoptosis provocada por una pérdida de adhesión celular a la matriz extracelular subyacente, es un sello de cáncer metastásico. Previamente hemos demostrado reestablecimiento de CXCL12 expresión en las células del carcinoma colorrectal inhibe la metástasis mejorando anoikis sensibilidad. El objetivo de estos estudios fue definir los mecanismos de señalización regulación mediada por CXCL12 anoikis.
Down-regulación De Cadherina Epitelial Se Requiere Para Iniciar TRANSFORMACIONES Metastásico Del Cáncer De Mama
Reducción del epitelio cadherina (E-CAD) es una característica de los carcinomas invasivos que han adquirido transición epitelio-mesenquimal (EMT) fenotipos. Aquí nos muestran que las reguladas E-cad expresión inducida por el factor de crecimiento transformante β-(TGF-β) y EMT precedido consecuencia del cáncer de mama en tres dimensiones (3D), los ensayos organotípicos y en los pulmones de los ratones. Inhibidores farmacológicos contra la quinasa de adhesión focal impedido consecuencia metastásico de organoides recién sembrados, pero no el de sus homólogos plenamente establecidos. Interrogación del D2-HAN (hiperplasia alveolar, nódulo) modelo de latencia del cáncer de mama y metástasis mostraron que las células inactivas D2.OR producido ramificados organoides morfologías en 3D de las culturas, y expresó fuertes cantidades de E-cad que ha quedado desligado de la regulación por el TGF-β . En contraste, organoides D2.A1 metastásicas eran esféricas y totalmente carecían de E-cad expresión. Curiosamente, las células D2.A1 diseñado para re-express E-cad formada organoides ramificados, abajo-regula la expresión de la integrina β1, y no pudo someterse a consecuencia metastásico. La función de supresor de tumores de E-cad se inactivó por la rigidez microambiental mayor, y no fue recapitulado por la expresión de un mutante E-cad carente de su dominio extracelular. Expresión de giro, pero no el de Caracol, consecuencia reinició metastásico en células D2.OR latentes. Nuestros hallazgos muestran que la EMT y su-regulada por la expresión de E-cad eludir la latencia del cáncer de mama, en parte, al facilitar la expresión de la integrina β1 consecuencia necesaria para metastásico.
β3 Integrina-EGF Receptor Diafonía Activa P190RhoGAP En Células De Ratón De Las Glándulas Epiteliales Mamarias
RhoA activa se localiza en la membrana plasmática, donde se estimula la formación de adhesiones focales y fibras de estrés. RhoA actividad es inhibida por p190RhoGAP siguiente fijación de células mediada por la integrina para permitir el muestreo de los entornos de nuevo adhesivo. p190RhoGAP es a su vez activado por Src dependiente de la fosforilación de la tirosina, que facilita la formación de complejos con p120RasGAP. Este complejo entonces transloca a la superficie celular, donde p190RhoGAP abajo regula RhoA. Aquí demostramos que el receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR) coopera con la integrina β3 para regular la actividad p190RhoGAP en células de ratón de las glándulas epiteliales mamarias. Adhesión a la fibronectina estimula la fosforilación de tirosina del EGFR en la ausencia de ligandos del receptor. El uso de un inhibidor dominante mutante EGFR demuestra que los reclutas EGFR fibronectina activados p120RasGAP a la periferia de la célula. Expresión de una subunidad de la integrina β3 inactiva suprime fosforilación de la tirosina p190RhoGAP, lo que demuestra una relación mecanicista entre la integrina β3 activado Src y la regulación del inhibidor del EGFR RhoA. La integrina β3 / EGFR vía también tiene un papel positivo en la formación de filopodios. Juntos, nuestros datos sugieren que el EGFR, constituye una importante señal migratoria intrínseca ya la fibronectina es un componente clave del microambiente en el desarrollo normal de la glándula mamaria y cáncer de mama. Nuestros datos también sugieren que el EGFR expresa en altos niveles tiene un papel en la obtención de los cambios celulares asociados con la forma del epitelio-mesenquimal de transición.
La Deconstrucción De Los Mecanismos Y Las Consecuencias De TGF-β Inducida Por La EMT Durante La Progresión Del Cáncer
Factor de crecimiento transformante β (TGF-β) es un potente citoquina pleiotrópico que regula el desarrollo de mamíferos, la diferenciación y la homeostasis en esencialmente todos los tipos de células y tejidos. TGF-β que normalmente ejerce actividades contra el cáncer mediante la prohibición de la proliferación celular y la creación de microambientes celulares que inhiben la motilidad celular, invasión y metástasis. Sin embargo, la evidencia acumulada indica que el proceso de tumorigénesis, particularmente los asociados con la progresión metastásica, confiere el TGF-β con actividades oncogénicos, un interruptor funcional conocido como el "TGF-β paradoja". Los determinantes moleculares que regulan la paradoja de TGF-β son complejos y representan un área de intensa investigación por parte de los investigadores en el ámbito académico e industrial. Los recientes hallazgos vincular los eventos genéticos y epigenéticos en la mediación de la adquisición de la actividad oncogénica del TGF-β por el, al igual que las alteraciones aberrantes dentro de microambientes del tumor. Estos eventos se unen para permitir que el TGF-β a la progresión metastásica directa a través de la estimulación de la transición epitelio-mesenquimal (EMT), que permite a las células de carcinoma de abandonar fenotipos epiteliales polarizadas a favor de la apolares mesenquimales-como fenotipos. Los intentos de deconstruir el proceso de EMT inducida por TGF-β se han identificado numerosas moléculas de señalización, factores de transcripción, y microRNAs operantes en la mediación de la iniciación y resolución de este caso transdiferenciación complejo. Además de su capacidad para mejorar la invasión y la metástasis de carcinoma de células, la EMT también se dota a la transición de las células madre con propiedades similares, incluyendo la adquisición de auto-renovación y el tumor-que inician las capacidades, junto a la quimio-resistencia. En este artículo examinamos los recientes hallazgos que definen los mecanismos fisiopatológicos por el que la EMT estimuladas por el TGF-β promueve la progresión metastásica y recurrencia de la enfermedad en los carcinomas humanos.
