Estudio de la acumulación de polisacáridos y de la expresión de VEGF como elementos de patogénesis en la hiperplasia prostática benigna en la rata

Abstract

Aquesta Tesi Doctoral es va centrar en l’estudi de les alteracions lligades a canvis en el contingut intraluminal i en l’expressió i localització de citoquines i quimoquines a la pròstata de rates sanes i afectades per hiperplàsia prostàtica benigna associada amb l’edat (HPB). Els resultats van mostrar que l’aparició de la HPB era paral·lela a un increment en un contingut intraductal PAS+. Aquest contingut estava format majoritàriament per polisacàrids poc ramificats, amb presència majoritària d’enllaços α-1,4 glucosídics. D’altra banda, també es va observar un increment en l’expressió intracel·lular de l’enzima glicogen sintasa en algunes cèl·lules ductals, el que suggereix una alteració global en el metabolisme del glicogen ductal. L’estudi d’expressió de citoquines i quimoquines mitjançant mini-arrays va mostrar que la instauració de la pubertat està cronològicament relacionada amb una disminució generalitzada de l’expressió prostàtica d’un gran nombre d’aquests factors, malgrat que alguns d’ells tornen a incrementar els seus nivells a partir dels 6 mesos de vida. A més a més, l’aparició de HPB fou paral·lela a un increment de l’expressió prostàtica d’un grup reduït de citoquines y quimoquines, entre las que destaquen el PDGF, el TIMP-1 i el VEGF. Quan es van comparar el panell de expressió prostàtic i sèric de citoquines i quimioquines en rates de diferents grups d’edat pràcticament no es van observar proteïnes que patissin variacions equivalents, essent-ne l’única excepció el VEGF. Finalment, centránt-se en el VEGF, es va poder determinar que l’incremento observat en la seva expressió tant mitjançant miniarrays como per Western blotting es relacionava amb l’aparició de nivells significatius citoplàsmics de VEGF en les cèl·lules prostàtiques, apareixent també un increment en el processament post-traduccional de la proteïna a través del seu pas per l’aparell de Golgi. Aquestes alteracions van ser simultànies amb un increment significatiu en l’expressió del receptor de VEGF. Per tant,, como a conclusió d’aquests resultats es podria inferir que l’inici de la HPB està més relacionat amb canvis en els processos de angiogènesi prostàtica que en mecanismes inmunitaris ‘per se’. Endemés, els resultats també van suggerir la possibilitat d’estudiar el patró d’expressió sèrica de VEGF com un possible marcador de HPB en rata.

Esta Tesis Doctoral se centró en el estudio de alteraciones ligadas a cambios en el contenido intraluminal y en la expresión y localización de citoquinas y quimoquinas en la próstata de ratas sanas y afectadas por hiperplasia prostática benigna asociada con la edad (HPB). Los resultados mostraron que la aparición de la HPB era paralela a un incremento en un contenido intraductal PAS+. Este contenido estaba formado mayoritariamente por polisacáridos poco ramificados, con presencia mayoritaria de enlaces α-1,4 glucosídicos. Por otra parte, también se observó un incremento en la expresión intracelular del enzima glucógeno sintasa en algunas células ductales, lo que sugiere una alteración global en el metabolismo del glucógeno ductal. El estudio de expresión de citoquinas y quimoquinas mediante mini-arrays mostró que la instauración de la pubertad está cronológicamente relacionada con una disminución generalizada en la expresión prostática de un gran número de estos factores, si bien algunas de estas proteínas vuelven a incrementar sus niveles a partir de los 6 meses de vida. Por otra parte, la aparición de HPB fue paralela a un incremento en la expresión prostática de un grupo reducido de citoquinas y quimoquinas, entre las que destacan el PDGF, el TIMP-1 y el VEGF. Al comparar el panel de expresión prostático y sérico de citoquinas y quimioquinas en ratas de diferentes grupos de edad apenas se observaron proteínas que sufrieran variaciones equivalentes, siendo la única excepción el VEGF. Finalmente, centrándonos en el VEGF, se pudo determinar que el incremento observado en su expresión tanto mediante miniarrays como por Western blotting se relacionaba con la aparición de niveles significativos citoplásmicos de VEGF en las células prostáticas, apareciendo asimismo un incremento en el procesamiento post-traduccional de la proteína a través de su paso por el aparato de Golgi. Estas alteraciones fueron concomitantes con un incremento significativo en la expresión del receptor de VEGF. Así pues, como conclusión de estos resultados se podría inferir que el inicio de la HPB está más relacionado con cambios en los procesos de angiogénesis prostática que en mecanismos inmunitarios ‘per se’. Además, los resultados también sugirieron la posibilidad de estudiar el patrón de expresión sérica de VEGF como un posible marcador de HPB en rata.

This PhD dissertation was centred on the study of the alterations in both the intra-luminal content and the cytokines and chemokines expression in prostates from healthy rats and also from individuals affected by age-related benign prostastic hyperplasia (BPH). Ours results showed that the onset of BPH was concomitant with an increase in the PAS+ intraductal prostatic content. This content was mainly composed by low branched polysaccharides, which showed high levels of α-1,4 glycosydic bonds. Otherwise an increase in the intracellular glycogen synthase expression was also observed in some ductal cells. This would suggest a putative alteration of the whole glycogen metabolism in prostate ducts associated with the appearance of the BPH. The analysis of the expression of prostate cytokines and chemokines through a miniarray system showed that the onset of puberty was parallel to an overall decrease in the expresión of the analyzed factors, although there was a partial recovery from age 6-months old onwards. The appearance of BPH was also parallel to an increase of a low number cytokines/chemokines, namely PDGF, TIMP-1 and VEGF. When comparing the expression panel the analyzed cytokines and chemokines of prostate extracts against those from blood serum only the VEGF underwent parallel changes in both samples. Finally, the observed BPH-concomitant increase of prostate VEGF expression, which was confirmed through both miniarrays and Western blotting, was parallel with the appearance of significant intracytoplasmic levels of VEGF that were accompanied with an increase in the post-translational processing of this protein through the Golgi apparatus. These changes were concomitant with a significant increase in the expression of the ductal VEGF receptor. In this manner, as a conclusion, the obtained results would suggest that the BPH onset in rats would be more related with alterations in the regulation of prostate angiogenesis than in the launching of intrinsic immunitary reactions. Furthermore, results also suggest the possibility to utilize VEGF serum levels as an useful putative marker for BPH in rat.