Efecto del estrés oxidativo en la resistencia multidrogas en células de cáncer de colon HT29 (2016)
La resistencia a fármacos antineoplásicos es un problema frecuente en el uso de la quimioterapia en cáncer. Esta se relaciona con factores como: 1) la activación de la resistencia a multidrogas (MDR: Multiple Drug Resistance) asociada a la presencia de transportadores unidos a adenosín trifosfato ATP (transportadores ABC) como la glicoproteína P (Pgp P-Glycoprotein) entre otros, que expulsan el fármaco al exterior de las células; 2) la heterogeneidad del tejido; 3) el microambiente tumoral; 4) la respiración mitocondrial anormal; 5) la vascularización; 6) los mecanismos de reparación del Ácido desoxirribonucleico DNA (Deoxyribonucleic acid) y 7) la apoptosis. Diversos estudios han demostrado que la señalización celular, que conduce a estos procesos moleculares, depende de la respuesta celular al estrés oxidativo generado y a la regulación que pueda efectuarse. Las especies reactivas de oxígeno (ROS: Reactive Oxygen Species) oxidan componentes celulares como el DNA, las proteínas y los ácidos grasos. En el caso de las proteínas, estas al ser oxidadas modifican su función normal, generando efectos en la señalización celular e incrementando aún más el estrés oxidativo. La modulación de ROS podría ser no sólo un pre-requisito para el desarrollo del tumor sino una medida de la Resistencia a multidrogas. En este proyecto se realizó un estudio in vitro, con células de cáncer de colon HT29 las cuales fueron sometidas a condiciones de hipoxia química y/o incubación con Doxorrubicina, con el fin de generar estrés oxidativo, el cual fue evaluado a través de la medición de niveles de ROS. Se hizo una determinación del efecto que tiene el aumento en los niveles de ROS frente a la expresión de los transportadores ABC Pgp y BCPR (Breast Cancer Resistance Protein o Proteína de Resistencia de Cáncer de Mama). Adicionalmente y considerando que en la resistencia a multidrogas pueden existir mecanismos de evasión de la apoptosis asociados al estrés oxidativo, se evaluó el efecto de estos tratamientos sobre la expresión de las proteínas proapoptóticas PUMA (modulador de apoptosis sobre regulado por p53) y Bax (Proteína X asociada con la proteína 2 de linfoma de células B Bcl-2). Teniendo en cuenta que la respuesta a hipoxia conduce a la activación del factor inducible por hipoxia (HIF1α) como regulador de la señalización, en este estudio se hizo la evaluación de su actividad y su relación con la resistencia a multidrogas. Como respuesta al estrés oxidativo se ha evaluado la endonucleasa humana APE-1 (Endonucleasa apurínica apirimidínica de mamíferos). Esta es una enzima con actividad reparadora del DNA y con actividad en la regulación transcripcional de diferentes factores de transcripción. Su sobreexpresión se ha visto en células tumorales y confiere resistencia a varios fármacos usados en la terapia anti cáncer; por lo cual, se considera que la resistencia a multidrogas podría estar ligada a la función de APE-1, que además regula la activación del gen de resistencia a multidrogas MDR1, que codifica para el transportador Pgp. En este trabajo se determinó el efecto de la actividad redox de la endonucleasa APE-1 a través de su inhibición, en los niveles de ROS y en la resistencia multidrogas mediada por los transportadores ABC Pgp y BCPR. Esta es una vía que tiene gran importancia ya que puede considerarse como una ruta alternativa que utilizan las células tumorales y que incrementaría aún más la MDR. Finalmente, se buscó determinar el efecto de las ROS sobre la expresión de transportadores ABC a través del uso del antioxidante N-Acetilcisteína. Estos resultados permitieron sugerir un modelo hipotético en el cual 1) la generación de ROS inducidas por Doxorrubicina en normoxia e hipoxia química podrían activar mecanismos de resistencia a multidrogas y 2) la respuesta al estrés oxidativo mediada por APE-1 podría regular la expresión, localización en membrana o actividad de Pgp y BCRP. Adicionalmente se plantea que el factor de transcripción HIF1α podría generar cambios en la activación de la vía apoptótica asociada al tratamiento con Doxorrubicina. Estas alteraciones en los transportadores y en la activación de la vía apoptótica asociados al estrés oxidativo, estarían asociados con la resistencia multidrogas en células de cáncer de colon.