Regulation of Apoptosis and Differentiation by p53 in Human ...

RESUMO
As células estaminais embrionárias humanas (hESC) possuem características de pluripotência e
capacidade ilimitada de auto-renovação, mantendo ao mesmo tempo um cariótipo normal, o que
sugere que estas possuem mecanismos que minimizam as consequências de danos no ADN. Os
mecanismos moleculares que controlam a apoptose das hESC induzida por danos no ADN são
pouco compreendidos. Este estudo investiga o papel do p53 na apoptose induzida por agentes
que causam danos no ADN e na diferenciação celular. As hESC são extremamente sensíveis à
apoptose espontânea, como também à induzida por radiação gama, peróxido de hidrogénio e
etopósido. De facto, as hESC com poucas passagens são muito mais sensíveis à apoptose
induzida por etopósido do que hESC adaptadas e linhas celulares cancerígenas. Os dados deste
estudo também demostram que as hESC indiferenciadas que expressam Oct4 são mais
sensíveis à apoptose induzida pelo etopósido do que a sua progenia diferenciada. O p53 é
constitutivamente expresso em níveis elevados no citoplasma das hESC. O tratamento com
etopósido leva a uma rápida indução da apoptose e aumento da expressão do p53 e do PUMA,
bem como ao processamento do Bax. O p53 transloca para o núcleo e associa-se com a
mitocôndria e isto é acompanhado com a co-localização do Bax com o Mcl1. As hESC
estavelmente expressam shRNA desenhado para diminuir a expressão do p53, possuem uma
reducção em 80 % do p53 endógeno e exibem também uma reducção na apoptose induzida pelo
etoposide, acompanhada por uma diminuição nos níveis do Bax e por uma atenuação no
aumento dos níveis do PUMA. A análise do perfil da expressão de genes de hESC que
expressam shRNA para reduzir a expressão do p53 e GFP mostra que o p53 controla um
conjunto de genes em condições normais. Cerca de 70 % destes genes contêm nos seus
promotores locais de ligação para o p53. Não foram observadas diferenças significativas na
distribuição das fases do ciclo celular das hESC que expressam shRNA para reduzir a expressão
do p53 e GFP e os cariótipos destas células são normais. O p53 tem um pequeno, mas
reprodutivél efeito na inibição da differenciação espontânea. Estudos preliminares para investigar
o papel do p53 na diferenciação das hESC revelaram uma pequena resistência das células que
expressam shRNA para diminuir os níveis do p53 à diferenciação induzida pelo BMP4, sendo o
oposto observado em relação ao tratamento com Activina A. Estas células formam teratomas
(com tecidos representativos das três camadas germinativas) quando implantadas na cápsula de
murganhos immunodeprimidos SCID que exibem uma maior proporção de tecido neural imaturo
quando comparadas com teratomas formados pelas células controlo, o que sugere que elas
preferencialmente se diferenciam numa linhagem neural ou que o seu processo de maturação é
mais lento. Este estudo demonstra que nas hESC, o p53 desempenha um papel na
diferenciação celular, é necessário para a apoptose induzida pelo etopósido e revela em parte o
mecanismo molecular que controla a apoptose induzida por danos no ADN das hESC.
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