Title
Metabolički i redoks profil ćelija tumora i masnog tkiva dojke premenopauzalnih žena: veza sa gojaznoću
Creator
Kalezić, Anđelika, 1993-
CONOR:
65164553
Copyright date
2022
Object Links
Select license
Autorstvo-Nekomercijalno-Bez prerade 3.0 Srbija (CC BY-NC-ND 3.0)
License description
Dozvoljavate samo preuzimanje i distribuciju dela, ako/dok se pravilno naznačava ime autora, bez ikakvih promena dela i bez prava komercijalnog korišćenja dela. Ova licenca je najstroža CC licenca. Osnovni opis Licence: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/deed.sr_LATN. Sadržaj ugovora u celini: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/rs/legalcode.sr-Latn
Language
Serbian
Cobiss-ID
Theses Type
Doktorska disertacija
description
Datum odbrane: 30.05.2022.
Other responsibilities
Academic Expertise
Prirodno-matematičke nauke
Academic Title
-
University
Univerzitet u Beogradu
Faculty
Biološki fakultet
Alternative title
Metabolic and redox profile of breast tumor and adipose cells in premenopausal women: the relationship with obesity
Publisher
[A. T. Kalezić]
Format
125 str.
description
Biologija - Biologija ćelija i tkiva /
Abstract (sr)
Incidenca premenopauzalnog karcinoma dojke i gojaznosti je u porastu, a veza između ovih oboljenja
je izrazito kompleksna. Gojaznost pokazuje negativnu korelaciju sa incidencom premenopauzalnog
karcinoma dojke, ali pozitivnu korelaciju sa stopom metastaza, terapijske rezistencije i smrtnosti.
Metaboličko reprogramiranje i visoka plastičnost redoks homeostaze su fundamentalne karakteristike
malignog fenotipa koje omogućavaju adaptivni odgovor na povišene energetske zahteve i selektivne
pritiske poreklom iz tumorske mikrosredine. U karcinomu dojke adipociti su ključni konstituent tumorske
mikrosredine, a dvosmerna komunikacija između kancerskih ćelija i adipocita doprinosi proliferativnom i
invazivnom potencijalu kancerskih ćelija. Uprkos ovakvim nalazima, in vivo molekulski mehanizmi
redoks-senzitivnog metaboličkog reprogramiranja su mahom nepoznati. Cilj ove doktorske disertacije bio
je da se okarakteriše redoks i metabolički profil tumorskog i masnog tkiva normalno uhranjenih i gojaznih
premenopauzalnih žena sa benignim, odnosno malignim tumorom dojke i identifikuju ključni metabolički
putevi i transkripcioni faktori uključeni u redoks-senzitivno metaboličko reprogramiranje. Pokazana
povećana ekspresija osnovnih enzima antioksidativne odbrane ukazuje da malignitet indukuje
uspostavljanje nove redoks homeostaze, paralelno u tumorskom i masnom tkivu. Diferencijalna ekspresija
enzima antioksidativne odbrane i master regulatora redoks homeostaze, nukleusnog faktora-eritroid faktor
2-zavisnog faktora 2 (Nrf2), između normalno uhranjenih i gojaznih žena, ukazuje da gojaznost utiče na
uspostavljanje nove redoks homeostaze u tkivima dojke. Simultano sa redoks reprogramiranjem, povećana
ekspresija AMP-aktivirane protein kinaze (AMPK), enzima glikolize i pentozofosfatnog puta ukazuje na
uspostavljanje AMPK-zavisnog Varburgovog efekta. Posledično, metabolizam glukoze u tumorskom tkivu
je usmeren ka glikolizi uz produkciju laktata i pentozofosfatnom putu, dok je u masnom tkivu usmeren
prevashodno ka pentozofosfatnom putu, ističući tkivno specifičan karakter Varburgovog efekta. U skladu
sa Varburgovim efektom, smanjena ekspresija enzima oksidativne dekarboksilacije piruvata i Krebsovog
ciklusa, a povećana ekspresija enzima oksidativne fosforilacije ukazuju da se metabolizam mitohondrija u
tumorskom tkivu održava zahvaljujući plastičnosti anaplerotskih puteva. Sa druge strane, povećan broj
kopija mitohondrijske DNK, kao i povećana proteinska ekspresija enzima oksidativne dekarboksilacije
piruvata, Krebsovog ciklusa i oksidativne fosforilacije ukazuju da je indukcija oksidativnog metabolizma
u osnovi metaboličkog reprogramiranja masnog tkiva u malignitetu. Markantne razlike u ekspresiji enzima
uključenih u mobilizaciju, β-oksidaciju i de novo sintezu masnih kiselina između normalno uhranjenih i
gojaznih premenopauzalnih žena ukazuju da gojaznost utiče na smer metaboličkog reprogramiranja u
tumorskom i masnom tkivu dojke. Rezultati ove doktorske disertacije su pokazali da u procesu neoplastične
transformacije tumorsko i masno tkivo dojke čine kompleksan pseudo-organ u kome dolazi do
uspostavljanja specifičnih redoks i metaboličkih profila u zavisnosti od sistemskih i lokalnih uticaja
gojaznosti na tumorsku mikrosredinu u kojoj se razvija karcinom dojke.
Abstract (en)
The incidence of premenopausal breast cancer and obesity is rising, while accumulating evidence shows
that the relationship between two diseases is highly complex. Obesity shows a negative correlation with the
incidence of premenopausal breast cancer but a positive correlation with the rate of metastasis, therapeutic
resistance, and mortality. Metabolic reprogramming and high redox homeostasis threshold are fundamental
characteristics of the malignant phenotype that enable adaptive responses to increased energy demands and
selective pressures imposed by the tumor microenvironment. In breast cancer, adipocytes represent a crucial
component of the tumor microenvironment, where two-way communication between cancer cells and
adipocytes contributes to cancer cell proliferation and invasion. Despite such findings, in vivo molecular
mechanisms of redox-sensitive metabolic reprogramming remain mostly unknown. This doctoral
dissertation aimed to characterize the redox and metabolic profile of tumor and adipose tissue of normalweight
and obese premenopausal women with benign or malignant breast tumors and identify key metabolic
pathways and transcription factors involved in redox-sensitive metabolic reprogramming. Increased
expression of main antioxidant defense enzymes was shown, indicating that malignancy contributes to the
establishment of new redox homeostasis, both in tumor and adipose tissue. Differential expression of
antioxidant defense enzymes and the master regulator of redox hemostasis, the nuclear factor-erythroid
factor 2-related factor 2 (Nrf2), between normal-weight and obese women indicates that obesity affects the
establishment of new redox homeostasis. Simultaneously with redox reprogramming, increased expression
of AMP-activated protein kinase (AMPK), glycolytic, and pentose phosphate pathway enzymes indicates
the establishment of an AMPK-dependent Warburg effect. Consequently, glucose metabolism in tumor
tissue is directed to glycolysis with lactate production and the pentose phosphate pathway, while in adipose
tissue, it is directed primarily to the pentose phosphate pathway, emphasizing the tissue-specific character
of the Warburg effect. Consistent with the Warburg effect, decreased expression of pyruvate
decarboxylation and Krebs cycle enzymes and increased expression of oxidative phosphorylation enzymes
indicate that mitochondrial metabolism in tumor tissue is maintained due to the plasticity of anaplerotic
pathways. On the other hand, increased mitochondrial copy number, as well as protein expression of
pyruvate decarboxylation, Krebs cycle, and oxidative phosphorylation enzymes indicate that the induction
of oxidative metabolism underlies metabolic reprogramming of adipose tissue in malignancy. Striking
differences in the expression of enzymes involved in mobilization, β-oxidation, and de novo synthesis of
fatty acids between normal-weight and obese premenopausal women indicate that obesity affects the
direction of metabolic reprogramming in breast tumor and adipose tissue. This doctoral dissertation showed
that in the process of neoplastic transformation, breast tumor and adipose tissue behave as a complex
pseudo-organ in which specific redox and metabolic profiles are established, in accordance with the
systemic and local influences of obesity on the tumor microenvironment.
Authors Key words
premenopauzalni karcinom dojke, masno tkivo, redoks homeostaza,
metaboličko reprogramiranje, gojaznost
Authors Key words
premenopausal breast cancer, adipose tissue, redox homeostasis, metabolic
reprogramming, obesity
Classification
576.385.5:618.19-006.6(043.3)
Type
Tekst
Abstract (sr)
Incidenca premenopauzalnog karcinoma dojke i gojaznosti je u porastu, a veza između ovih oboljenja
je izrazito kompleksna. Gojaznost pokazuje negativnu korelaciju sa incidencom premenopauzalnog
karcinoma dojke, ali pozitivnu korelaciju sa stopom metastaza, terapijske rezistencije i smrtnosti.
Metaboličko reprogramiranje i visoka plastičnost redoks homeostaze su fundamentalne karakteristike
malignog fenotipa koje omogućavaju adaptivni odgovor na povišene energetske zahteve i selektivne
pritiske poreklom iz tumorske mikrosredine. U karcinomu dojke adipociti su ključni konstituent tumorske
mikrosredine, a dvosmerna komunikacija između kancerskih ćelija i adipocita doprinosi proliferativnom i
invazivnom potencijalu kancerskih ćelija. Uprkos ovakvim nalazima, in vivo molekulski mehanizmi
redoks-senzitivnog metaboličkog reprogramiranja su mahom nepoznati. Cilj ove doktorske disertacije bio
je da se okarakteriše redoks i metabolički profil tumorskog i masnog tkiva normalno uhranjenih i gojaznih
premenopauzalnih žena sa benignim, odnosno malignim tumorom dojke i identifikuju ključni metabolički
putevi i transkripcioni faktori uključeni u redoks-senzitivno metaboličko reprogramiranje. Pokazana
povećana ekspresija osnovnih enzima antioksidativne odbrane ukazuje da malignitet indukuje
uspostavljanje nove redoks homeostaze, paralelno u tumorskom i masnom tkivu. Diferencijalna ekspresija
enzima antioksidativne odbrane i master regulatora redoks homeostaze, nukleusnog faktora-eritroid faktor
2-zavisnog faktora 2 (Nrf2), između normalno uhranjenih i gojaznih žena, ukazuje da gojaznost utiče na
uspostavljanje nove redoks homeostaze u tkivima dojke. Simultano sa redoks reprogramiranjem, povećana
ekspresija AMP-aktivirane protein kinaze (AMPK), enzima glikolize i pentozofosfatnog puta ukazuje na
uspostavljanje AMPK-zavisnog Varburgovog efekta. Posledično, metabolizam glukoze u tumorskom tkivu
je usmeren ka glikolizi uz produkciju laktata i pentozofosfatnom putu, dok je u masnom tkivu usmeren
prevashodno ka pentozofosfatnom putu, ističući tkivno specifičan karakter Varburgovog efekta. U skladu
sa Varburgovim efektom, smanjena ekspresija enzima oksidativne dekarboksilacije piruvata i Krebsovog
ciklusa, a povećana ekspresija enzima oksidativne fosforilacije ukazuju da se metabolizam mitohondrija u
tumorskom tkivu održava zahvaljujući plastičnosti anaplerotskih puteva. Sa druge strane, povećan broj
kopija mitohondrijske DNK, kao i povećana proteinska ekspresija enzima oksidativne dekarboksilacije
piruvata, Krebsovog ciklusa i oksidativne fosforilacije ukazuju da je indukcija oksidativnog metabolizma
u osnovi metaboličkog reprogramiranja masnog tkiva u malignitetu. Markantne razlike u ekspresiji enzima
uključenih u mobilizaciju, β-oksidaciju i de novo sintezu masnih kiselina između normalno uhranjenih i
gojaznih premenopauzalnih žena ukazuju da gojaznost utiče na smer metaboličkog reprogramiranja u
tumorskom i masnom tkivu dojke. Rezultati ove doktorske disertacije su pokazali da u procesu neoplastične
transformacije tumorsko i masno tkivo dojke čine kompleksan pseudo-organ u kome dolazi do
uspostavljanja specifičnih redoks i metaboličkih profila u zavisnosti od sistemskih i lokalnih uticaja
gojaznosti na tumorsku mikrosredinu u kojoj se razvija karcinom dojke.
“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.