Plasticita signálních drah nádorových buněk jako výsledek dynamických změn nádorového mikroprostředí

Bc. Tereza Souralová

Bachelor's thesis

The plasticity of signaling pathways in cancer cells as a result of the dynamic tumor microenvironment changes

Abstract:

Nádorové onemocnění vzniká řadou na sebe navazujících mutací, které vedou k deregulaci proliferace a buněčných pochodů. Pro nádorové mikroprostředí je typická extracelulární acidóza, nedostatek živin a nízké hladiny kyslíku (hypoxie). S nádorovou progresí se podmínky nádorového mikroprostředí dynamicky mění. Proto je pro buňky nezbytné pomocí signálních drah zajistit patřičnou odpověď. Výsledkem této komunikace je aktivace či inhibice genů, které buňkám pomáhají s adaptací na nově vznikající podmínky. Mezi nejvýznamnější signální dráhy patří PI3K/AKT/HIF-1α a Ras/Raf/MEK/ERK, které se na této komunikaci podílejí, a proto jsou dobrým cílem pro nádorovou terapii. V této práci je stručně popsáno nádorové onemocnění a jeho vznik. V dalších kapitolách je přiblíženo nádorové mikroprostředí, které se dynamicky mění v průběhu karcinogeneze. Značná část práce je věnována popisu signálních drah PI3K/AKT/HIF-1α a Ras/Raf/MEK/ERK. Závěrem jsou popsány inhibitory vázající se na jednotlivé komponenty těchto drah. Díky jejich specificitě může terapie působit lokálně v místě nádoru a tím předejít možnému poškození zdravé tkáně.

Abstract:

Cancer is caused by series of consecutive mutations which result in the deregulation of proliferation and cellular processes. The tumor microenvironment is characterized by extracellular acidosis, lack of nutrients and low levels of oxygen (hypoxia). Conditions of tumor microenvironment are dynamically changing with tumor progression. Therefore it is necessary to provide an appropriate response via signaling pathways for cells. The result of this communication is the activation or inhibition of genes that help cells to adapt to arising conditions. One of the most important signaling pathways are the PI3K/AKT/HIF-1α and the Ras/Raf/MEK/ERK, which are involved in this communication, thus they are good targets for tumor therapy. Cancer and its origin is described briefly in this thesis. Subsequent chapters are focused on the tumor microenvironment, which dynamically changes during carcinogenesis. Much of the work is devoted to describing the PI3K/AKT/HIF-1α and the Ras/Raf/MEK/ERK. Inhibitors, which bind to individual components of these pathways, are described in the end of the thesis. Due to their specificity the therapy can affect locally at the tumor site and thereby avoid possible damage to healthy tissue.

Keywords

signální dráha, nádorové mikroprostředí, hypoxie, laktátová acidóza, glykolýza, metabolické změny, PI3K/AKT/HIF-1α, Ras/Raf/MEK/ERK, signaling pathway, cancer microenvironment, hypoxia, lactic acidosis, glycolysis, metabolic changes

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 5. 2016

Thesis defence

• Date of defence: 8. 6. 2016
• Supervisor: Mgr. Jarmila Navrátilová, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Experimental Biology / Molecular Biology and Genetics