Los resultados de los estudios preclínicos realizados por investigadores de la Universidad Médica de Carolina del Sur MUSC informados en un artículo publicado en línea el 11 de julio de 2016 en Biología celular natural demuestre que la discapacidad 2 Dab2 sirve como un interruptor molecular que regula si una célula tumoral sufre autofagia o apoptosis.
Si bien se sabe que la expresión de Dab2, un adaptador endocítico y supresor de tumores, ocurre durante la transición epitelial-mesenquimal EMT mediada por el factor de crecimiento transformante beta TGF-beta, los mecanismos por los cuales regula la apoptosis fueron,hasta ahora, mal entendido.
Explorar las vías por las que se degrada Dab2 y los efectos de mantener los niveles de Dab2 revela su papel fundamental en la prevención de la supervivencia de las células tumorales al bloquear la autofagia y promover la muerte celular. Estos conocimientos proporcionan información importante para maximizar la eficacia de los agentes quimioterapéuticos existentes.
TGF-beta induce EMT, un proceso mediante el cual las células se transforman de un fenotipo epitelial polarizado a uno fibroblástico o mesenquimal. Dab2 se expresa durante la EMT mediada por TGF-beta. Mientras que la EMT es esencial para el crecimiento celular normal y la homeostasis,se activa anormalmente en las células tumorales y contribuye a su quimiorresistencia y metástasis.
También se ha informado que el TGF-beta regula la autofagia, lo que, en tumores establecidos, asegura la supervivencia de las células tumorales en momentos de estrés, como por ejemplo durante la quimioterapia. En otras palabras, la autofagia apoya la quimioresistencia, el crecimiento y la metástasis decélulas tumorales.
Los investigadores se centraron en la proteína Dab2 después de notar que, en las células tratadas con TGF-beta, los niveles de Dab2 aumentaron durante las primeras 24-48 horas a medida que pasaban por la EMT, pero luego disminuyeron con el tratamiento continuo con TGF-beta ?.las células tumorales habían pasado a un estado morfológico sugestivo de autofagia o apoptosis. Además, los marcadores mesenquimales N-cadherina y vimentina, que como Dab2 inicialmente aumentaron durante la EMT, comenzaron a disminuir con una exposición más prolongada a TGF-beta.
"Este fue un hallazgo inesperado que seguimos", explica el autor principal Philip Howe, Ph.D., profesor y presidente de Bioquímica y Biología Molecular y Hans y Helen Koebig de Oncología Clínica en MUSC. "Sabíamos que si usteddar a las células TGF-beta, pasan por la EMT, y sabíamos que necesitabas Dab2 para la EMT mediada por TGF-beta. Pero, cuando seguimos agregando TGF-beta durante períodos más sostenidos después de que se llevó a cabo la EMT, las células adquirieron un aspecto diferentemorfología y notamos una pérdida de Dab2. Investigamos esta pérdida de Dab2 y descubrimos que se estaba escindiendo y que las células se estaban sometiendo a autofagia. Tras un tratamiento sostenido con TGF-beta, las células perdieron su fenotipo mesenquimal que habían ganado en EMT yentró en un estado autofágico. "
El equipo comenzó a explorar cómo el tratamiento prolongado con TGF-beta conducía a la pérdida de Dab2 y el fenotipo mesenquimal.
Primero, encontraron que una exposición más prolongada a TGF-beta aumentaba significativamente la expresión de catepsina B CTSB y promovía su co-localización con Dab2. Luego, el equipo no solo demostró que CTSB es responsable de escindir Dab2 sino que también reconoce el sitio de escisiónpor los aminoácidos flanqueantes Val499 y Gly500. Así, mientras que una secuencia Dab2 inalterada Leu-Val-Gly-Leu fue degradada por CTSB, no escindió una secuencia Dab2 mutante Leu-Val-Leu.
En segundo lugar, los hallazgos mostraron que, después de 7 días, el tratamiento continuo con TGF-beta \ beta indujo autofagia y marcadores de apoptosis regulados negativamente. Esto fue particularmente notable porque estas condiciones promueven la quimioresistencia y metástasis de las células tumorales.
En tercer lugar, encontraron que la inhibición de CTSB o la expresión de un Dab2 mutante sin el sitio de escisión de CTSB es decir, el mutante Leu-Val-Leu conducía a aumentos dependientes del tiempo en los marcadores proapoptóticos. Cuando se retiró el TGF-beta,Las células en las que se había conservado Dab2 sufrieron muerte celular. Esta serie de experimentos muestra no solo cómo Dab2 es modulado por CTSB, sino también que sirve como un interruptor para regular la autofagia y la apoptosis inducidas por TGF-beta.
Se realizó otra serie de experimentos para aclarar exactamente cómo funciona Dab2 para prevenir la autofagia y promover la apoptosis. Estos hallazgos muestran que Dab2 inhibe la autofagia inducida por TGF-beta al bloquear la interacción Vps-Beclin-1 y promueve la apoptosis al atenuar ERK-Biminteracciones.
Finalmente, el equipo usó el agente quimioterapéutico doxorrubicina DOXO para determinar si el papel de Dab2 en la inhibición de la autofagia podría afectar la quimiosensibilidad de las células tumorales. Descubrieron que las células en las que se sobreexpresaba CTSB tenían una mayor supervivencia en presencia de DOXO.Sin embargo, las células con niveles elevados de Dab2 debido a la inhibición de CTSB o la expresión del mutante de Dab2 resistente a CTSB eran más sensibles a la quimioterapia y experimentaron cambios apoptóticos. Por lo tanto, se demostró que Dab2 promueve la muerte celular inducida por fármacos quimioterapéuticos al atenuar la autofagia inducida por fármacos.Los estudios de tumores in vivo en ratones encontraron además que Dab2 mejoraba la muerte celular mediada por DOXO y atenuaba la metástasis de células tumorales
Estos conocimientos directos sobre los mecanismos moleculares que apoyan la supervivencia y la muerte de las células tumorales son cruciales para maximizar la eficacia de los agentes quimioterapéuticos existentes. "Esto es importante porque no hay muchos fármacos disponibles", explica Howe.que usamos hoy ha existido durante 20 o 30 años debido a la falta de inversión en ciencia básica ".
Los próximos pasos del equipo son investigar modelos in vivo para terapias de combinación que utilicen DOXO y un inhibidor de CTSB para iluminar aún más el potencial de apuntar a Dab2 como un medio para reducir la recurrencia de tumores y la metástasis.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad Médica de Carolina del Sur . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :