Los investigadores han identificado una nueva vía de señalización que ayuda a las células cancerosas a hacer frente a la falta de oxígeno que se encuentra dentro de los tumores. Estos son los resultados de un estudio publicado en Biología celular natural el 20 de junio, y dirigido por investigadores del Centro Médico Langone de la NYU y su Centro de Cáncer Laura e Isaac Perlmutter, el Centro de Cáncer Princess Margaret, la Universidad de Toronto, la Facultad de Medicina de Harvard y la Universidad de Oxford.
El oxígeno es importante para la función adecuada de todas las células humanas, pero las células cancerosas prosperan incluso cuando se las priva. El crecimiento celular rápido y anormal que se observa en muchos tumores sólidos hace que su suministro sanguíneo supere y deje algunas células con menos oxígeno.Frente a esta "hipoxia", las células cancerosas cambian su expresión génica para desactivar todos los procesos que usan oxígeno, excepto los más vitales.
"Nuestros resultados, al proporcionar una nueva comprensión de la respuesta de las células cancerosas a la hipoxia, con suerte permitirán el diseño de futuros tratamientos que conduzcan a dichas células a entornos con poco oxígeno y luego les quiten su capacidad de sobrevivir a estas afecciones", dice Benjamin Neel, MD, PhD, director del Centro de Cáncer Perlmutter.
En la nueva investigación, dirigida por Robert Banh, un estudiante graduado en el laboratorio de Neel, los investigadores descubrieron que las señales enviadas por la enzima proteína-tirosina fosfatasa 1B PTP1B funcionan de una manera previamente desconocida para detener los procesos que usan oxígeno encélulas de cáncer de mama privadas de oxígeno, mejorando así su supervivencia.
Diabetes al cáncer a la enfermedad de Moyamoya
Neel y sus colegas identificaron por primera vez el gen de la proteína-tirosina fosfatasa 1B PTP1B como parte de la búsqueda de moléculas que suprimen el crecimiento tumoral a principios de la década de 1990. PTP1B es el miembro distintivo de un grupo de enzimas que quitan un grupo fosfato debiomoléculas para activar o desactivar procesos como el crecimiento celular.
Neel y sus colegas, así como el grupo de Michel Tremblay de la Universidad McGill, encontraron en estudios anteriores de ratones que la función PTP1B era necesaria para el crecimiento de ciertos tipos de cáncer. Estos incluían los cánceres de seno causados por el oncogén Her2 células de cáncer de seno HER2 +, que está implicado en el 20 por ciento de los cánceres de mama humanos. En un trabajo más reciente, Banh, Neel y sus colegas descubrieron que las células de cáncer de mama HER2 + humanas que carecen de PTP1B crecieron normalmente en condiciones de cultivo estándar, pero murieron mucho más rápidamente con poco oxígeno.
Además, los investigadores descubrieron que las tres vías de señalización por las cuales se sabía que las células cancerosas se adaptaban a la hipoxia funcionaban bien en las células de cáncer de mama HER2 + deficientes en PTP1B. Estas incluían la conocida vía del factor inducible por hipoxia, que cambia la forma en que las células usanoxígeno de la fosforilación oxidativa en "máquinas" celulares llamadas mitocondrias a la glucólisis, que no requiere oxígeno. En su lugar, encontraron que otras fuentes no mitocondriales de consumo de oxígeno no se redujeron adecuadamente en las células de cáncer de mama con deficiencia de PTP1B.
El equipo descubrió además que PTP1B controla la respuesta de los tumores en la hipoxia regulando la proteína RNF213, que a su vez suprime el consumo de oxígeno por enzimas llamadas dioxigenasas dependientes de α-cetoglutarato α-KGDD. Estas enzimas usan oxígeno, vitamina Cácido ascórbico y hierro para catalizar innumerables reacciones.
A medida que el equipo comenzó a completar detalles sobre la vía PTP1B, se dieron cuenta de que la RNF213 también era importante en una condición rara llamada Enfermedad de Moyamoya, donde los pacientes experimentan un crecimiento anormal de los vasos sanguíneos en el cerebro que puede conducir a arterias bloqueadas y convulsionesEs concebible, dice Neel, que los síntomas de la enfermedad de Moyamoya puedan reflejar una respuesta anormal a la hipoxia en las células vasculares, y su laboratorio está trabajando para comprender la base molecular de la afección.
"Hemos visto muchas veces en el campo del cáncer que los estudios de síndromes raros pueden ser importantes para explicar los mecanismos por los cuales las células responden al estrés", dice Neel. "Esperamos que nuestro nuevo estudio proporcione información sobre la enfermedad de Moyamoya que luego alimentevolver a nuestro trabajo en biología del cáncer "
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Materiales proporcionado por NYU Langone Medical Center / New York University School of Medicine . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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