La eliminación de las células transformadas que pueden iniciar el cáncer es necesaria para mantener la integridad del tejido. En un nuevo estudio, científicos de la Universidad de Ciencias de Tokio muestran cómo este mecanismo está regulado por el proceso celular «autofagia».
Prueba de sangre. Crédito de la imagen: Piqsels, licencia de dominio público gratuita
Descubrieron que las vacuolas autofágicas intactas son indispensables para mediar en la eliminación competitiva de las células cancerosas. Por el contrario, la perturbación de la autofagia impide la eliminación de células, lo que fomenta la propagación de células cancerosas. Estos hallazgos allanan el camino para el desarrollo de nuevos anti-terapias contra el cáncer.
El mantenimiento de una población celular saludable es un proceso dinámico, mediante el cual las células enfermas son eliminadas por un mecanismo de defensa llamado “competencia celular”. Este proceso es crucial ya que las células enfermas o las células que han acumulado «mutaciones genéticas» perjudiciales (defectos en los genes) a lo largo del tiempo pueden iniciar la formación de cáncer. La competencia celular se logra mediante células normales sanas que rodean a las células cancerosas mutantes a través de varios mecanismos que desencadenan la eliminación celular. Además, las células epiteliales (un tipo de célula que constituye las superficies corporales internas y externas, como la piel y los órganos internos) adoptan un mecanismo independiente de la muerte celular conocido como “extrusión apical” para reconocer y eliminar las células transformadas. Si bien el papel de la extrusión apical en la competencia celular ha sido bien aclarado, los mecanismos reguladores que subyacen a este complejo proceso dinámico siguen siendo difíciles de alcanzar.
La “autofagia” es un proceso mediante el cual las células degradan y reciclan los componentes celulares. La desregulación de la autofagia se ha implicado en varias enfermedades, incluidos varios tipos de cáncer. Si bien se sabe que la autofagia facilita el crecimiento y la supervivencia de las células cancerosas en etapas avanzadas, estudios previos han indicado que la autofagia puede tener un papel preventivo en las primeras etapas del cáncer. ¿La autofagia regula la destrucción temprana de las células cancerosas a través de la competencia celular?
Sobre la base de esta hipótesis, el Dr. Shunsuke Kon, profesor asociado junior en la Universidad de Ciencias de Tokio junto con Eilma Akter y un equipo de investigadores, ahora ha explorado el papel regulador potencial de la autofagia en la competencia celular, en un nuevo estudio publicado recientemente en Informes de celda.
Al profundizar en la posible interacción entre la autofagia y la competencia celular, los investigadores utilizaron líneas celulares, en las que RasV12 (una proteína que causa cáncer) desencadena la competencia celular. El Dr. Kon explica, “Hemos demostrado previamente que cuando se produce una pequeña cantidad de células mutantes en la capa epitelial normal mediante la activación del gen Ras que causa cáncer, las células mutantes se eliminan en la luz como células perdedoras. Esto sucede como resultado de la competencia celular entre las células epiteliales normales y las células mutantes Ras”.
El equipo descubrió un conjunto fascinante de resultados utilizando el modelo de competencia celular de mosaico inducido por RasV12 (células cancerosas sanas + mutantes) y el etiquetado de proteínas fluorescentes. Demostraron que las células transformadas con RasV12 tenían un mayor número de autofagosomas (estructuras que contienen contenido citoplasmático degradable). Además, notaron el deterioro de los lisosomas, las estructuras que se fusionan con los autofagosomas y median en la descomposición de su contenido; lo que probablemente causó el aumento de autofagosomas. Esto, a su vez, perturbó el «flujo autofágico» (una medida de la degradación autofágica) en las células transformadas con RasV12.
A continuación, demostraron que los autofagosomas acumulados y los lisosomas dañados facilitaban la eliminación apical de las células transformadas (cancerosas). a través de competencia celular. Estos resultados sugieren que los autofagosomas intactos o «no degradables» son importantes para el proceso de eliminación. Curiosamente, cuando los investigadores extirparon el gen de la autofagia, ATG-5 en las células inducidas por RasV12, observaron un deterioro en la competencia celular mediada por la autofagia y la eliminación de las células transformadas. Del mismo modo, las células con problemas de autofagia exhibieron resistencia a la eliminación en un modelo de ratón y, finalmente, provocaron pancreatitis crónica o inflamación de los conductos del páncreas, lo que corrobora sus hallazgos anteriores.
Juntos, estos hallazgos destacan el papel de la autofagia en la eliminación competitiva de células cancerosas mutantes y la homeostasis (equilibrio) de los tejidos. El estudio arroja luz sobre el papel de la autofagia en la prevención del cáncer durante las primeras etapas y abre vías para el desarrollo de nuevas terapias contra el cáncer.
En este contexto, el Dr. Kon comenta: “El desarrollo de fármacos contra el cáncer dirigidos a la autofagia se persigue intensamente en todo el mundo. Dado que se ha descubierto que el papel de la autofagia difiere según la etapa de progresión del cáncer, las estrategias contra el cáncer que consideran la etapa de progresión del cáncer pueden mejorar la eficacia del tratamiento”.
Fuente: Universidad de Ciencias de Tokio
