Colaboración funcional entre p21 y pRb en el mantenimiento de la homeostasis y la supresión tumoral en epitelios estratificados

Resumen

Colaboración funcional entre p21 y pRb en el mantenimiento de la homeostasis y la supresión tumoral en epitelios estratificadosEl producto del gen retinoblastoma, pRb, controla los procesos de proliferación y diferenciación en los epitelios estratificados. A diferencia de otros tejidos, la deficiencia en Rb no conduce al desarrollo de tumores espontáneos en piel. El producto del gen Cdkn1a, p21, regula la proliferación y diferenciación celular en ausencia de pRb. La doble ausencia de pRb y p53 en epidermis conduce a la generación de tumores espontáneos altamente agresivos con signos de inestabilidad cromosómica y alto comportamiento metastásico. Por tanto, se desarrollaron ratones deficientes dobles deficientes en pRb y p21 en epidermis para determinar sus consecuencias. La eliminación de p21 agrava el fenotipo epidérmico de los ratones deficientes en pRb en la capa basal de la epidermis. Los animales pRb¿Epi;p21-/- presentan hiperplasia, hiperqueratosis y paraqueratosis severas, incremento de células proliferativas en capas basal y suprabasal con un patrón de expresión de queratinas anómalo, lo que supone la presencia de alteraciones en los procesos de proliferación y diferenciación celular epidérmicas. Los animales pRb¿Epi;p21-/- sufren alopecia, heridas espontáneas que no cicatrizan bien, alteraciones en los folículos pilosos, mostrando un descenso en la población de células madre foliculares. Además, los análisis de expresión génica comparativa manifestaron alteraciones en vías moleculares importantes en la homeostasis, movilización y diferenciación de las células madre foliculares. La eliminación de Retinoblastoma en la epidermis de ratones deficientes en p21 desencadena un proceso inflamatorio en la piel y activa mecanismos de daño en el ADN. Los animales pRb¿Epi;p21-/- muestran infiltrados inflamatorios masivos en la piel caracterizado por la presencia abundante de linfocitos, mastocitos, macrófagos, células T¿¿, la liberación proteínas quimiotácticas proinflamatorias e implicadas en procesos tumorales, así como una disminución en los niveles de quimioquinas antiinflamatorias y angiostáticas. La piel de los animales pRb¿Epi;p21-/- muestran señales positivas de daño y activación de los mecanismos de reparación del ADN, relacionados con estrés replicativo. Se observó que estas células sometidas a estrés replicativo eran eliminadas por catástrofe mitótica en lugar de apoptosis. La eliminación de Retinoblastoma en la epidermis de ratones deficientes en p21, conduce al desarrollo de tumores espontáneos. Los animales pRb¿Epi;p21-/- desarrollan tumores espontáneos a edades muy tempranas y con una incidencia muy elevada. Mayoritariamente, los tumores analizados son carcinomas escamosos de origen epitelial, frecuentemente encontrados en la cavidad oral, y sobre todo en lengua. Estos tumores de lengua presentan características muy similares a los carcinomas escamosos de cabeza y cuello (CECyC) humano. La deficiencia de pRb y p21 como modelo de desarrollo de tumores orales de buen pronóstico. Los análisis comparativos de la expresión génica desvelaron que los genes diferencialmente expresados en la piel de los ratones Rb¿Epi;p21-/- presentan una elevada similitud con información recogida en múltiples bases de datos de CECyC humanos. De hecho, los genes desregulados en los Rb¿Epi;p21-/- solapaban con los genes desregulados presentes en líneas celulares de CCEyC humano sensibles o resistentes a drogas quimioterapéuticas específicas, lo que indicaría la posibilidad de utilizar este sistema como herramienta preclínica para testar nuevos compuestos antitumorales. Además, se pudo establecer una firma común humano-múrida, que clasifica a los pacientes en dos grupos con diferencias significativas en cuanto a supervivencia, indicando que los pacientes con peor pronóstico presentaban una disminución de los genes de la firma, sugiriendo que los tumores desarrollados en los animales Rb¿Epi;p21-/- podrían ser de buen pronóstico.