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Estudios previos de nuestro grupo en gliomas humanos demostraron que HSP27 (HSP=Heat Shock Protein = proteína de golpe de calor) y HSP70 junto con beta-catenina, p53, y O(6)-metilguanina ADN metiltransferasa (MGMT) se asocian con astrocitomas de alto grado. Además, en tumores oligodendrogliales HSP27 surgió como un marcador molecular sustituto de la pérdida de heterozigosidad del cromosoma 1p. TMZ es la principal droga administrada a pacientes que sufren de gliomas de alto grado, el estado de metilación del promotor de MGMT se utiliza para guiar este tratamiento. Con el objetivo de identificar dianas moleculares relacionadas con procesos de resistencia a la droga, analizamos los efectos de TMZ sobre la sobrevida de las células y los niveles de expresión de proteínas implicadas en la reparación del ADN en tres líneas celulares de glioma humano. Las tres líneas celulares exhibieron diferentes niveles de sobrevida celular, apoptosis, senescencia y capacidad para formar colonias. En las células Gli36, la TMZ no indujo senescencia. Se observó, en cambio, elevado daño al ADN (ensayo cometa) que se correlacionó con una reducida sobrevida a largo plazo. A pesar de esto, la línea celular mantuvo su viabilidad a concentraciones terapéuticas de la droga (ensayo MTT). En estas células la TMZ aumentó los niveles de expresión de MGMT, HSP27 y MLH1. Por otro lado, HSP27 y MSH2 se observaron en los núcleos de las células Gli36. Mediante ensayos de co-inmunoprecipitación e inmunofluorescencia se demostró una interacción entre MSH2 y HSP27 en las células tratadas con la droga. Estas proteínas podrían estar implicadas en mecanismos moleculares de resistencia al tratamiento con TMZ en gliomas.