| Data: |
2025 |
| Resum: |
La senescència és una resposta cel·lular a l'estrès que atura la proliferació de manera estable, tot mantenint l'activitat metabòlica. En contextos fisiològics, té un paper essencial en processos com el desenvolupament embrionari, la cicatrització, la resolució de la fibrosi i la regeneració tissular, contribuint al manteniment de la integritat dels teixits adults. En aquests casos, sol ser transitòria i es resol amb l'eliminació de les cèl·lules senescents per part del sistema immunitari. No obstant això, quan aquestes cèl·lules persisteixen, poden alterar la homeòstasi tissular, promoure la inflamació i afavorir l'envelliment i malalties relacionades amb l'edat. En el càncer, la senescència també presenta un doble paper. D'una banda, actua com a barrera antitumoral limitant la proliferació cel·lular de cèl·lules pre-malignes o malignes i d'altra banda, la seva persistència pot promoure la progressió tumoral. Un factor clau en aquest equilibri és el sistema immunitari. Les cèl·lules senescents poden activar la maquinària de presentació d'antígens (APM), augmentant-ne la visibilitat immune, afavorint-ne l'eliminació e immunogenicitat tumoral. Anteriors estudis del nostre laboratori van demostrar que cèl·lules tumorals senescents induïdes amb bleomicina eren millor reconegudes pels limfòcits infiltrants del tumor (TILs) autòlegs que les cèl·lules no tractades. Aquest fenomen es va observar en mostres de pacients amb tumors d'orofaringe, hipofaringe, endometri i melanoma A partir d'aquest context, la tesi es divideix en dues parts: (1) estudiar el potencial immunogènic de la senescència induïda per teràpia (TIS) en el càncer de pàncrees (PDAC) i (2) explorar la presència i les implicacions de senescència fisiològica en el testicle adult. A la primera part, analitzem com la TIS en PDAC afecta el reconeixement immunitari mitjançant l'ús de línies cel·lulars tumorals (TCLs) derivades de pacients i TILs autòlegs. Vam observar que les quimioteràpies utilitzades per al tractament de PDAC com son la Gemcitabina (G), Gemcitabina + Paclitaxel (GP) i Folfirinox (FFX) indueixen un fenotip senescent canònic, caracteritzat per la detenció del cicle cel·lular, augment de senyalització d'interferó (IFN) i expressió elevada d'APM, afavorint l'activació dels limfòcits T. També vam identificar un fenotip senescent no canònic, amb igual detenció del cicle cel·lular però menor senyalització d'IFN i expressió d'APM, i per tant, menor reconeixement immune. Aquestes respostes varien segons la TCL i el tractament, mostrant la notable heterogeneïtat de la TIS en PDAC. Un mateix fàrmac pot generar fenotips diferents segons la línia cel·lular, i una mateixa TCL pot respondre de manera diferent a cada tractament Entendre aquests mecanismes podria guiar la combinació de quimioteràpia amb immunoteràpia o senolítics. A la segona part, vam explorar la possible existència de senescència fisiològica en testicles de ratolins adults, motivats per una tinció SA-β-gal a les cèl·lules de Leydig. No obstant això, el tractament amb senolítics (Navitoclax i Dasatinib + Quercetin) no va aportar proves clares de senescència, suggerint una possible inespecificitat de la tinció. Tot i això, Navitoclax va causar una toxicitat testicular significativa, probablement per la inhibició de proteïnes BCL-2, afectant l'espermatogènesi i reduint la motilitat espermàtica. Això evidencia que els senolítics dirigits contra BCL-2 podrien comprometre la fertilitat masculina, un aspecte rellevant per a la seva aplicació clínica. En conclusió, aquesta tesi amplia el coneixement sobre la TIS en PDAC, demostrant que els tractaments estàndard poden induir fenotips senescents diversos amb implicacions immunològiques diferenciades. A més, planteja implicacions sobre la seguretat dels senolítics que afecten la família BCL-2, especialment en teixits sensibles com el testicle. Aquest treball destaca el potencial terapèutic de modular la senescència en el càncer, alhora que subratlla la necessitat d'avaluar els efectes sistèmics en el desenvolupament de noves estratègies clíniques amb senolítics. |
| Resum: |
La senescencia es una respuesta al estrés en la que las células dejan de proliferar de forma estable pero permanecen metabólicamente activas. En contextos fisiológicos, cumple funciones esenciales como en el desarrollo embrionario, cicatrización, resolución de fibrosis, reparación y regeneración tisular, así como en el mantenimiento de la integridad de tejidos adultos. En estos casos, suele ser transitoria y se resuelve mediante la eliminación de células senescentes por el sistema inmunitario. Sin embargo, cuando estas células escapan de dicha eliminación y se acumulan crónicamente, alteran la homeostasis tisular, promueven inflamación y contribuyen al envejecimiento y a enfermedades asociadas a la edad. En cáncer, la senescencia también tiene un doble papel. Por un lado, actúa como barrera antitumoral al limitar la proliferación de células malignas o pre-malignas y por otro lado, su persistencia puede favorecer la progresión tumoral. Un factor clave en este equilibrio es el sistema inmunitario. Las células senescentes pueden activar la maquinaria de presentación de antígenos (APM), aumentando su visibilidad frente al sistema inmune y promoviendo su eliminación. Estudios previos de nuestro laboratorio mostraron que células tumorales senescentes inducidas con bleomicina eran mejor reconocidas por linfocitos infiltrantes del tumor (TILs) autólogos que células no tratadas. Este fenómeno se observó en muestras de pacientes con tumores de orofaringe, hipofaringe, endometrio y melanoma. Partiendo de este contexto, esta tesis doctoral se divide en dos partes: (1) investigar el potencial inmunogénico de la senescencia inducida por terapia (TIS) en cáncer de páncreas (PDAC), y (2) explorar la presencia e implicaciones de la senescencia fisiológica en el testículo adulto. En la primera parte, analizamos cómo la TIS en PDAC afecta el reconocimiento inmunitario utilizando líneas celulares tumorales (TCLs) derivadas de pacientes y TILs autólogos. Encontramos que tratamientos estándar como Gemcitabina (G), Gemcitabina con Paclitaxel (GP) y Folfirinox (FFX) inducen un fenotipo senescente canónico, caracterizado por la detención del ciclo celular, aumento en la señalización de interferón (IFN) y expresión elevada de APM, lo que genera mayor activación de linfocitos T. Sin embargo, también identificamos un fenotipo senescente no canónico, con igual detención del ciclo celular pero con menor señalización de IFN y expresión de APM, resultando en un menor reconocimiento inmune. Este fenotipo depende tanto del tipo de TCL como del fármaco utilizado: una misma droga puede generar fenotipos distintos según la línea celular, y una TCL puede responder diferente a cada tratamiento. Estos resultados evidencian la heterogeneidad de la TIS en PDAC. Comprender los mecanismos que determinan estas respuestas podría guiar terapias combinadas con inmunoterapia o senolíticos. En la segunda parte, exploramos la posible existencia de senescencia fisiológica en testículos de ratones adultos, motivados por una intensa tinción de SA-β-gal en células de Leydig. Sin embargo, el tratamiento con dos senolíticos (Navitoclax y Dasatinib + Quercetin) no proporcionó evidencia concluyente de senescencia, lo que sugiere que la tinción podría ser inespecífica. No obstante, Navitoclax provocó toxicidad testicular significativa, probablemente por inhibición de proteínas de la familia BCL-2, afectando la espermatogénesis y reduciendo la motilidad espermática. Esto indica que las terapias dirigidas contra BCL-2 podrían comprometer la fertilidad masculina, una consideración clave para su aplicación clínica. En conclusión, esta tesis amplía el conocimiento sobre la TIS en PDAC al demostrar que las quimioterapias estándar inducen programas senescentes variables con distintos efectos inmunológicos. Además, plantea implicaciones sobre la seguridad de los senolíticos que impactan sobre la familia de BCL-2, especialmente en tejidos sensibles como el testículo. En este trabajo, se destaca el potencial terapéutico de modular la senescencia en cáncer, al tiempo que se subraya la necesidad de evaluar los efectos sistémicos al avanzar con estrategias senolíticas en la clínica. |
| Resum: |
Cellular senescence is a stress response in which cells stop proliferating in a stable manner, yet remain metabolically active. In physiological contexts, this response plays essential roles in processes such as embryonic development, wound healing, fibrosis resolution, tissue repair and regeneration and the maintenance of adult tissue integrity. In such cases, senescence is typically transient and is resolved by immune-mediated clearance of the senescent cells. However, when senescent cells escape immune clearance and accumulate chronically, the same process becomes detrimental, disrupting tissue homoeostasis, promoting chronic inflammation and contributing to ageing and age-related diseases. In cancer, senescence also has a dual role: while it can act as a tumor-suppressive mechanism by limiting the proliferation of premalignant or malignant cells, the persistence of senescent cells can paradoxically contribute to tumor progression and relapse. A key factor determining this outcome is the immune system. Senescent cells are proficient in inducing antigen presentation machinery (APM), increasing their visibility to immune cells and promoting their clearance and tumor immunogenicity. Previous work from our laboratory demonstrated that tumor cells undergoing bleomycin-induced senescence were more recognized by autologous tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) than their non-senescent counterparts. This enhanced recognition was observed using tumor cells and TILS derived from patients with oropharyngeal, hypopharyngeal, endometrial, and melanoma tumors. Building on this background, this doctoral thesis is structured in two parts: (1) Investigating the immunogenic potential of therapy-induced senescence (TIS) in pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) and (2) exploring the presence and implications of physiological senescence in the adult testis. In the first part, we investigated how TIS in PDAC influences immune recognition, using patient-derived tumor cell lines (TCLs) and autologous TILs. We found that PDAC standard-of-care treatment (Gemcitabine (G), Gemcitabine&Paclitaxel (GP) and Folfirinox (FFX)) could induce a canonical senescence-like phenotype, characterized by cell cycle arrest, increased interferon (IFN) signaling, and enhanced APM expression, resulting in increased T cell activation and tumor recognition. Surprisingly, we also identified a distinct non-canonical senescence phenotype marked by similar cell cycle arrest but reduced IFN signaling and APM expression, resulting in diminished immune recognition. Importantly, the senescence phenotype depended on both the TCL and the specific chemotherapy: the same drug could induce different phenotypes in different TCLs, and a single TCL could respond differently to each treatment. These findings highlight the heterogeneity of TIS in PDAC. A better understanding of the mechanisms underlying these different responses could potentially guide the development of tailored combination strategies with immunotherapy or senolytics. In the second part, we explored the existence of physiological senescence in adult mice testes, prompted by strong SA--gal staining in Leydig cells. However, treatment with two senolytics, Navitoclax and Dasatinib + Quercetin (D+D), revealed no compelling evidence of physiological senescence, suggesting the staining may reflect nonspecific labeling. Unexpectedly, Navitoclax treatment caused significant testicular toxicity, likely due to BCL-2 family protein inhibition, leading to impaired spermatogenesis and reduced sperm motility. These findings suggest that anti-cancer or senolytic therapies targeting BCL-2 family proteins may compromise male fertility, an important factor to considered in clinical applications. In conclusion, this thesis advances our understanding of TIS in PDAC by showing that standard chemotherapies can trigger distinct senescence-like programs in tumor cells, with variable effects on immune recognition. These findings highlight the immunomodulatory potential of TIS and the importance of considering both drug-and patient-specific factors in treatment design. In parallel, we present the first comprehensive study of Navitoclax's impact on mammalian spermatogenesis, raising important considerations about the long-term safety of BCL-2 family-targeting therapies. Together, this work underscores the therapeutic potential of senescence modulation in cancer, while emphasizing the importance of evaluating systemic side effects when advancing senolytic strategies into the clinic. |
| Nota: |
Universitat Autònoma de Barcelona. Programa de Doctorat en Bioquímica, Biologia Molecular i Biomedicina |
| Drets: |
Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, sempre i quan aquestes es distribueixin sota la mateixa llicència que regula l'obra original i es reconegui l'autoria.  |
| Llengua: |
Anglès |
| Document: |
Tesi doctoral ; Text ; Versió publicada |
| Matèria: |
Senescència ;
Senescence ;
Senescencia ;
Immunogenicitat ;
Immunogenicity ;
Inmunogenicidad ;
Càncer ;
Cancer ;
Ciències de la Salut |
visitant ::
identificació
