Mycophenolic Acid (MPA) is a mycotoxin well studied for its antibiotic, anti-neoplastic, immunosuppressant, antiinflammatory, antiviral, antipsoriasis and antifungal properties. MPA is a uncompetitive reversible inhibitor of IMPDH, the pivotal enzyme in purine biosynthesis. By reducing the nucleoside pool, MPA effectively inhibits Ribonucleic Acid (RNA) and Deoxyribonucleic Acid (DNA) synthesis, the main mechanism by which it achieves cell cycle arrest. MPA has been recently shown to induce redifferentiation of various neoplastic cell types, including Prostate Cancer derived cell lines. The goal of our research is to determine the effects of MPA on Prostate Cancer derived cell lines. The long term objective is to establish an in vitro model for the study of prostate derived exosomes, the prostasome. To meet this objective we sought evidence of long and short term effects of MPA both on cytological and genetic levels. We also assesed if these modifications were maintained beyond the pharmacological challenge. We observed varying degrees of redifferentiation, based on the morphological, physiological and molecular criteria. In particular, MPA induced expression of various molecular markers for epithelial differentiation and function, namely MME, DPP IV and PSA. Additionally, we detected transcription of the AR in a cell type where expression was previously absent, indicating the lift of the transcriptional repression of the gene. Initial levels of HPRT seem to be an indicator of cell sensibility to IMPDH inhibitors. The depletion of the GTP pool—caused by the inhibition of IMPDH activity by MPA—is known to regulate the expression of IMPDH. We show that the isoforms are regulated independently. Our work shows that MPA induces partial phenotypical and functional redifferentiation of the Prostate Cancer derived cell lines studied. We show cytological and molecular evidence that MPA induced redifferentiation can be in part sustained after the pharmacological challenge in the absence of the drug.

L'acido micofenolico (MPA) è una micotossina nota per la sue proprietà antibiotiche, anti-neoplastiche, immunosoppressorie, antivirali, antimicotiche, e anti-psoriasi. L'MPA è un inibitore reversibile non competitivo dell'IMPDH, l'enzima chiave nella biosintesi delle purine. Con la riduzione della riserva di nucleosidi, l'MPA inibisce efficacemente la sintesi di RNA e di DNA. L'assenza di divisione del DNA è il meccanismo principale attraverso cui l'acido micofenolico provoca l'arresto del ciclo cellulare. E' stato recentemente dimostrato che l'MPA induce la ridifferenziazione di vari tipi di cellule neoplastiche, tra cui alcune linee cellulari derivate da adenocarcinoma prostatico. L'obiettivo della nostra ricerca è quello di determinare gli effetti dell'MPA su delle linee cellulari derivate da adenocarcinoma prostatico. L'obiettivo a lungo termine è quello di creare un modello in vitro per lo studio delle escrezioni prostatiche, in particolare dei prostasomi. Per raggiungere questo obiettivo abbiamo cercato delle prove a lungo e breve termine dell'azione dell'MPA sia a livello citologico che genetico. Abbiamo anche valutato se tali modifiche venisero mantenute anche dopo la sospensione del trattamento farmacologico. Abbiamo osservato diversi gradi di ridifferenziazione sulla base di criteri morfologici, fisiologici e molecolari. In particolare, l'MPA ha indotto l'espressione di diversi marcatori molecolari per la differenziazione e la funzione epiteliale, cioè di MME, DPP IV e PSA. Inoltre, abbiamo rilevato la trascrizione del Recettore Androgeno (AR) in un tipo cellulare in cui l'espressione era precedentemente assente, evento che indica la rimozione della repressione trascrizionale del gene. Livelli iniziali di HPRT sembrano essere un indicatore della sensibilità delle cellule agli effetti inibitori IMPDH. E' noto che l'esaurimento dei livelli intracellulari di GTP, causato dall'inibizione dell'attività IMPDH da parte dell'MPA, regola l'espressione di IMPDH. Noi mostriamo che nelle cellule prostatiche le isoforme sono regolate autonomamente. Il nostro lavoro dimostra che l'MPA induce una ridifferenziazione parziale sia fenotipica che funzionale delle linee cellulari derivate dal cancro alla prostata da noi studiate. Inoltre abbiamo ottenuto prove che evidenziano che le modifiche citologiche e molecolari, dovute al ridifferenziazione indotta da MPA, vengono mantenute anche in assenza del farmaco.

Ramírez Morales, R.I. (2009). Molecular and cellular effects of mycophenolic acid: study on prostate cancer derived cell lines.

Molecular and cellular effects of mycophenolic acid: study on prostate cancer derived cell lines

RAMIREZ MORALES, RAFAEL IGNACIO
2009-09-01

Abstract

L'acido micofenolico (MPA) è una micotossina nota per la sue proprietà antibiotiche, anti-neoplastiche, immunosoppressorie, antivirali, antimicotiche, e anti-psoriasi. L'MPA è un inibitore reversibile non competitivo dell'IMPDH, l'enzima chiave nella biosintesi delle purine. Con la riduzione della riserva di nucleosidi, l'MPA inibisce efficacemente la sintesi di RNA e di DNA. L'assenza di divisione del DNA è il meccanismo principale attraverso cui l'acido micofenolico provoca l'arresto del ciclo cellulare. E' stato recentemente dimostrato che l'MPA induce la ridifferenziazione di vari tipi di cellule neoplastiche, tra cui alcune linee cellulari derivate da adenocarcinoma prostatico. L'obiettivo della nostra ricerca è quello di determinare gli effetti dell'MPA su delle linee cellulari derivate da adenocarcinoma prostatico. L'obiettivo a lungo termine è quello di creare un modello in vitro per lo studio delle escrezioni prostatiche, in particolare dei prostasomi. Per raggiungere questo obiettivo abbiamo cercato delle prove a lungo e breve termine dell'azione dell'MPA sia a livello citologico che genetico. Abbiamo anche valutato se tali modifiche venisero mantenute anche dopo la sospensione del trattamento farmacologico. Abbiamo osservato diversi gradi di ridifferenziazione sulla base di criteri morfologici, fisiologici e molecolari. In particolare, l'MPA ha indotto l'espressione di diversi marcatori molecolari per la differenziazione e la funzione epiteliale, cioè di MME, DPP IV e PSA. Inoltre, abbiamo rilevato la trascrizione del Recettore Androgeno (AR) in un tipo cellulare in cui l'espressione era precedentemente assente, evento che indica la rimozione della repressione trascrizionale del gene. Livelli iniziali di HPRT sembrano essere un indicatore della sensibilità delle cellule agli effetti inibitori IMPDH. E' noto che l'esaurimento dei livelli intracellulari di GTP, causato dall'inibizione dell'attività IMPDH da parte dell'MPA, regola l'espressione di IMPDH. Noi mostriamo che nelle cellule prostatiche le isoforme sono regolate autonomamente. Il nostro lavoro dimostra che l'MPA induce una ridifferenziazione parziale sia fenotipica che funzionale delle linee cellulari derivate dal cancro alla prostata da noi studiate. Inoltre abbiamo ottenuto prove che evidenziano che le modifiche citologiche e molecolari, dovute al ridifferenziazione indotta da MPA, vengono mantenute anche in assenza del farmaco.
A.A. 2008/2009
Scienze Endocrinologiche
20.
Mycophenolic Acid (MPA) is a mycotoxin well studied for its antibiotic, anti-neoplastic, immunosuppressant, antiinflammatory, antiviral, antipsoriasis and antifungal properties. MPA is a uncompetitive reversible inhibitor of IMPDH, the pivotal enzyme in purine biosynthesis. By reducing the nucleoside pool, MPA effectively inhibits Ribonucleic Acid (RNA) and Deoxyribonucleic Acid (DNA) synthesis, the main mechanism by which it achieves cell cycle arrest. MPA has been recently shown to induce redifferentiation of various neoplastic cell types, including Prostate Cancer derived cell lines. The goal of our research is to determine the effects of MPA on Prostate Cancer derived cell lines. The long term objective is to establish an in vitro model for the study of prostate derived exosomes, the prostasome. To meet this objective we sought evidence of long and short term effects of MPA both on cytological and genetic levels. We also assesed if these modifications were maintained beyond the pharmacological challenge. We observed varying degrees of redifferentiation, based on the morphological, physiological and molecular criteria. In particular, MPA induced expression of various molecular markers for epithelial differentiation and function, namely MME, DPP IV and PSA. Additionally, we detected transcription of the AR in a cell type where expression was previously absent, indicating the lift of the transcriptional repression of the gene. Initial levels of HPRT seem to be an indicator of cell sensibility to IMPDH inhibitors. The depletion of the GTP pool—caused by the inhibition of IMPDH activity by MPA—is known to regulate the expression of IMPDH. We show that the isoforms are regulated independently. Our work shows that MPA induces partial phenotypical and functional redifferentiation of the Prostate Cancer derived cell lines studied. We show cytological and molecular evidence that MPA induced redifferentiation can be in part sustained after the pharmacological challenge in the absence of the drug.
MPA; adenocarcinoma prostatico; acido micofenolico
Settore MED/13 - Endocrinologia
eng
Tesi di dottorato
Ramírez Morales, R.I. (2009). Molecular and cellular effects of mycophenolic acid: study on prostate cancer derived cell lines.
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