Role hypoxie a mikroprostředí v deregulaci apoptózy u agresivních lymfomů

Abstract

Hypoxie hraje zásadní roli v biologii nádorových onemocnění - ovlivňuje jejich růst, šíření a citlivost na protinádorovu léčbu. Postihuje hlavně rychle rostoucí tumory. V důsledku hypoxie dochází k aktivaci mnoha procesů, které ovlivňují nejen samotné nádorové buňky, ale celé nádorové mikroprostředí. Podmínky in vitro se však od stavu in vivo liší mimo jiné tím, že se s tkáňovými kulturami běžně pracuje za normoxických podmínek při neutrálním pH. Ve své dizertační práci se nejprve zabývám obecnými mechanismy rozvoje hypoxie u nádorů se zaměřením na nehodgkinské lymfomy. V praktické části dizertačního projektu nejprve popisuji podmínky pro relevantní studium hypoxie in vitro v hypoxické stanici. Poté se již věnuji hlavním výsledkům mé práce - studium vlivu dlouhodobé hluboké hypoxie (1% O2) na biologii nehodgkinských lymfomů na modelu buněčných linií v podmínkách in vitro. Hlavním cílem práce bylo zkoumat, k jakým změnám dochází při dlouhodobé expozici lymfomových buněk hypoxii na úrovni genové a proteinové exprese, metabolismu a citlivosti na vybrané protinádorové látky. Zjistili jsme, že adaptace lymfomových buněk na dlouhodobou hlubokou hypoxii vede ke komplexním změnám transkriptomu, proteomu a metabolomu - došlo ke zvýšení exprese proteinů odpovědných za utlizaci glukózy a k významné degradaci...

Hypoxia plays key role in tumor biology impacting the growth, spread, and sensitivity to treatment. It typically develops in rapidly growing tumors and promotes aggressive behaviour of malignant cells. Non-Hodgkin lymphomas (NHL), the most frequent hematologic tumors, often involve diverse hypoxic microenvironments such as bone marrow, malignant effusions, or large lymphoma masses. Numerous processes, which drive aggressiveness of tumor cells are activated in response to hypoxia. This theses first outlines the general molecular mechanisms regulating the tumor tissue response to hypoxia, and I describe relevant tissue culture conditions for studying hypoxia under in vitro conditions. The main objective of the thesis was to investigate molecular mechanisms associated with long- term adaptation of non-Hodgkin lymphoma cells to long-term deep hypoxia (i.e., 1% O2) using established lymphoma cell lines in vitro. Our comprehensive analysis including genome-wide gene expression profiling, whole proteome analysis, metabolome, and metabolic profiling revealed several common mechanisms of lymphoma cell adaptation to chronic hypoxia. The most important findings included the upregulation of proteins involved in glucose utilization, degradation of mitochondrial proteins for potential mitochondrial recycling (by...