Posible regulación hormonal del transporte de enzimas lisosomales en células de tumores mamarios?

RUSSO SJ; SOSA MA; GAMARRA C; BANNOUD N

Mendoza

Jornada; XIII Jornadas Virtuales de Investigación. FCM. UNCuyo; 2014

Facultad de Ciencias Médicas. UNCuyo

Las células de tumores malignos muestran una gran capacidad para degradar componentes de la matriz extracelular lo que les permite atravesar la lámina basal de los epitelios y expandirse a lugares distantes, como uno de los mecanismos de invasión. En este contexto, varias proteinasas han sido implicadas en la invasión tumoral y metástasis, incluyendo las enzimas lisosomales de la familia de las catepsinas. En la mayoría de las células no cancerosas estas enzimas están confinadas a lisosomas, y el transporte selectivo de estas enzimas es mediado por receptores específicos, que incluyen a los receptores a manosa-6-fosfato (MPRs), sortilina y posiblemente otras vías alternativas aún no esclarecidas. Dos tipos de MPRs han sido descriptos hasta el momento, el catión-dependiente (CD-MPR) y el catión-independiente (CI-MPR), según su requerimiento de iones bivalentes para interactuar con ligandos fosfomanosilados. Ambos receptores co-existen en la mayoría de los tipos celulares, y aún no se ha esclarecido la razón de esta co-existencia. Algunas evidencias indican que ambos receptores interactúan selectivamente con diferentes enzimas. En algunos tipos celulares se ha demostrado que el CD-MPR participaría en la exocitosis de enzimas lisosomales. Varios trabajos en células tumorales han demostrado que el transporte a lisosomas de procatepsina D, precursor inmaduro de la enzima lisosomal catepsina D (proCD), es mediado por una vía independiente de MPRs. Actualmente, existe controversia sobre la regulación del transporte de proCD en células tumorales, ya que algunas evidencias sugieren que una deficiencia del CI-MPR en estos tipos de células provocaría una mayor secreción de la pro-enzima al medio, mientras que otros autores encontraron mayor expresión del CI-MPR acompañada de aumento de proCD en tumores mamarios. Por otra parte, se ha demostrado que la secreción de proCD y otras enzimas lisosomales son inducidas por estradiol en las células de adenocarcinoma mamario MCF-7, y algunos autores atribuyen este fenómeno a una regulación negativa en la expresión de CI-MPR causada por esta hormona. Objetivo General: Estudiar el mecanismo de transporte y distribución de enzimas en células tumorales y la posible regulación hormonal. Objetivos específicos: 1-Comparar la expresión basal de catepsina D (CatD) y la actividad enzimática de N-acetil-β-D-glucosaminidasa (β-NAG) entre distintas líneas celulares mamarias: MCF-7 (línea celular derivada de adenocarcinoma ductal mamario sensible a hormonas), MDA-MB231 (línea celular derivada de adenocarcinoma ductal mamario no sensible a hormonas), T47D (línea celular derivada de adenocarcinoma ductal mamario sensible a hormonas) y MCF-10 (línea celular mamaria normal). 2-Estudiar la expresión y distribución de CatD (o su pro-enzima) y la actividad enzimática de β-NAG en la línea celular de tumor mamario sensible a hormonas (MCF-7), en ausencia o presencia de 17β-estradiol y en ausencia o presencia de tamoxifeno. 3- Correlacionar la expresión y distribución de enzimas con la expresión y distribución de receptores. Resultados y Conclusiones: En condiciones basales, se observó una mayor expresión de catepsina D (CatD) y una mayor actividad enzimática de β-NAG en células MCF-7 y T47D (presentan receptores a estradiol) respecto de células MDA-MB231 (no presentan receptores a estradiol) y MCF-10A. (fig 1 a y c). A su vez, la localización subcelular de CatD aparenta ser similar entre la línea celular mamaria normal MCF-10A y la línea celular mamaria tumorigénica MCF-7, aunque esta última evidencia una mayor señal para esta enzima (fig 1 b). En células MCF-7 sometidas a tratamientos hormonales, se observó una mayor expresión de CatD y de la actividad enzimática de β-NAG en presencia de estradiol. Ambos efectos fueron revertidos por el antagonista estrogénico tamoxifeno (fig. 2 a y c). Por inmunofluorescencia indirecta se observó una redistribución de la proteasa CatD hacia la periferia celular en presencia de estradiol, efecto que fue revertido con tamoxifeno (fig. 2b). La sobreexpresión de CatD en líneas celulares mamarias tumorales que expresan receptores de estrógeno, así como su sobreexpresión en respuesta al tratamiento hormonal con estradiol, dejan en evidencia la relación directa entre la proteasa y la hormona esteroidal. Esto podría ser debido a una mayor sobrevida de CatD y/o al redireccionamiento de la misma a través de receptores específicos en respuesta al tratamiento con estradiol. Resultados muy preliminares indicarían que el CD-MPR podría ser regulado por la hormona en las células MCF-7.