Regolazione dell'attivita' di fattori di trascrizione nel differenziamento e nella trasformazione neoplastica.

Lo sviluppo ed il differenziamento sono regolati da complesse reti di segnali decodificate da gruppi di fattori trascrizionali differenti nei vari tipi cellulari. L’inizio ed il mantenimento del differenziamento richiedonol’attività continua di tali fattori. La trasformazione neoplastica, d’altro canto, è associata ad alterazioni del fenotipo differenziato, ed il grado di de-differenziazione è strettamente correlato con il grado di malignità del tumore, avendo pertanto implicazioni sia diagnostiche che terapeutiche. La comprensione dei meccanismi che regolano l’espressione genica in condizioni normali e patologiche è quindi argomento di particolare rilevanza. La semplice presenza di un fattore trascrizionale tessuto-specifico spesso non è sufficiente ad attivare l’espressione di un suo gene bersaglio. Recenti evidenze indicano che i fattori trascrizionali funzionano reclutando coattivatori o corepressori trascrizionali su specifiche sequenze di DNA cis-agenti. Questi cofattori sono in genere a loro volta bersaglio di segnali extracellulari, regolando in tal modo l’attività dei complessi trascrizionali multimerici ai quail partecipano in differenti condizioni fisiologiche o patologiche. Negli ultimi dieci anni, è stato identificato e caratterizzato un gran numero di coregolatori trascrizionali. Inoltre, è stato dimostrato che essi partecipano alla regolazione genica non solo come parte necessaria del macchinario trascrizionale ma anche come bersaglio principale dei segnali di sviluppo o fisiologici. Pertanto, è particolarmente rilevante identificare quali coregolatori risultano assemblati con i fattori di trascrizione nello stato fisiologico d’interesse, dal momento che molti di essi se deregolati possono promuovere lo sviluppo e la progressione del cancro. Le cellule tiroidee sono un buon sistema modello per studiare i meccanismi coinvolti nel differenziamento cellulare. L’esistenza di linee cellulari tiroidee differenziate permette sia l’analisi dettagliata dei meccanismi responsabili del processo di differenziamento che la comprensione delle modalità con cui una cellula è indirizzata a divenire cellula tiroidea. Le cellule follicolari tiroidee esprimono almeno quattro fattori trascrizionali, Titf1, Pax8, Foxe1 e Hex, che sono stati dimostrati necessari per l’espressione del fenotipo differenziato tiroideo. I recettori degli ormoni tiroidei (TRs) sono recettori nucleari che agiscono come fattori trascrizionali ligando-dipendenti. I recettori degli ormoni tiroidei legano il DNA su specifiche sequenze denominate TREs (Thyroid responsive elements) localizzate sul promotore dei geni target, di cui ne regolano la trascrizione (Koenig, RJ. 1998). In assenza degli ormoni tiroidei i recettori interagiscono con i corepressori, tra cui i corepressori per recettori nucleari e i mediatori che silenziano l’acido retinico e i recettori degli ormoni tiroidei, e reprimono l’attività trascrizionale basale attraverso il reclutamento di specifiche deacetilasi, ed il rimodellamento della struttura locale della cromatina (Eckey et al., 2003). In presenza della T3 i complessi contenenti i corepressori si dissociano dai recettori che, legati all’ormone, si associano a complessi proteici di coattivatori. Questa sequenza di eventi culmina con l’acetilazione locale degli istoni, il reclutamento di fattori trascrizionali e dell’RNA polimerasi II, e l'induzione della trascrizione. B-catenin è un componente della via canonica del pathway di Wnt, che regola numerosi pathways di sviluppo e che risulta essere deregolato in diversi tumori, tra cui il carcinoma del colon (Clevers, H 2006). Malgrado la conoscenza dettagliata degli eventi molecolari conseguenti alla sua attivazione, la funzione biologica del recettore dell’ormone tiroideo in contesti cellulari rilevanti è ancora poco chiara. In questo progetto useremo linee cellulari tiroidee e di carcinoma del colon come modello sperimentale per studiare nuovi aspetti rilevanti del controllo dell’azione degli ormoni tiroidei a livello intra-cellulare. La nostra principale ipotesi di lavoro è che il controllo dell’azione degli ormoni tiroidei a livello locale rappresenti un punto cruciale per numerosi pathways coinvolti nel controllo del bilancio tra differenziamento e proliferazione cellulare, sia durante lo sviluppo che nelle vita adulta. In conclusione, questo progetto di ricerca ha come scopo l’identificazione e la caratterizzazione di molecole che potrebbero essere determinanti per il differenziamento tiroideo e per la tumorigenesi