Cambios proteómicos y del metabolismo energético en un modelo "in vitro" de interacción epitelio-mesenquimal de cáncer de páncreas

Resumen

INTRODUCCIÓN: El adenocarcinoma ductal de páncreas tiene gran capacidad de invasión y metástasis e induce desmoplasia. Los fibroblastos asociados al cáncer colaboran en la agresividad del tumor, proceso en el cual está implicado TGF-¿. HIPÓTESIS: 1. Los co-cultivos con célula tumoral y célula estromal son un modelo experimental eficiente de interés en la identificación de dianas farmacológicas. 2. El co-cultivo de células tumorales epiteliales con fibroblastos puede inducir una transformación de ambos tipos celulares. 3. En co-cultivo, las células necesitan alterar la regulación del metabolismo energético. 5. Los estudios proteómicos permiten la identificación directa de cambios de proteínas implicadas en la transformación celular durante el co-cultivo. OBJETIVOS: 1.- Establecer modelos de co-cultivos reproducibles con líneas celulares tumorales y estromales humanas. 2.- Analizar cambios inducidos por el co-cultivo en: 2.1. Invasividad tumoral. 2.2. Proteoma celular. 2.3. Expresión de proteínas de metabolismo energético. 3.- Postular hipótesis sobre posibles dianas farmacológicas. MATERIALES Y MÉTODOS: Fases: 1. Establecimiento de co-cultivos. 2. Estudios fenotípicos globales: migración / invasión, transición epitelio-mesénquima. 3. Proteómica diferencial (DIGE); 5. Proteómica del metabolismo energético. Líneas celulares Capan-1 (ATCC HTB-79) - nula expresión de SMAD4; PL45 (ATCC CRL-2558) - sin alteraciones en SMAD4; LC5, fibroblastos de pulmón embrionario humano. Se produjeron LC5 - GFP que permitieron su separación del co-cultivo mediante FACS (Fluorescence Activated Cell Sorting). RESULTADOS: Los proteomas de las células estudiadas cambian en condiciones de co-cultivo, respecto a las de monocultivo: A) En la línea Capan 1 aumentó la cantidad relativa de Filamina B, HSP60, anexina A2 y 40S proteína ribosomal SA; se observa una disminución de ¿-actinina-4, Prelamina A/C y HSP ¿-1. B) En la línea PL45 se observó un incremento de la cantidad relativa de C-1-tetrahidrofolato sintetasa, Factor de elongación 2, ATPasa del Retículo endoplasmático de transición, Radixina, Proteína regulada por glucosa de 78 kDa, XRCC6, Proteína de estrés 70, Proteína Heat shock cognate 71 kDa, HSP70 1A/1B, Fosfoproteína 1 inducida por estrés, Complejo T, proteína 1, subunidad ¿ y HSP60. C) En la línea de Fibroblastos cultivados con Capan-1, se determinó un incremento de la abundancia de ¿-actinina-4, Tubulinas, Vimentina. D) En la línea de Fibroblastos cultivados con PL45, se determinó un aumento de la cantidad relativa de Adenosil-homocisteinasa, Tubulina, Glucosa-6-fosfato 1-deshidrogenasa y de Anexina A1. La línea Capan-1 aumenta la expresión de proteínas de fosforilación oxidativa (NDUFS3, SDHB, CORE2 y COXII), la proteína antioxidante SOD2, la proteína mitocondrial HSP60; y la proteína G6PDH (ruta de las pentosas fosfato); la expresión de la proteína glicolítica PKM2 disminuye. CONCLUSIONES: 1. El co-cultivo de células tumorales de cáncer de páncreas con fibroblastos humanos es viable. 2. El co-cultivo induce: 2.1. Un incremento precoz de la capacidad de migración de las células tumorales y de los fibroblastos. 2.2.1. En la línea Capan-1, disminuyen proteínas que participan en uniones entre células epiteliales, mientras que se incrementan las relacionadas con migración e invasión. Destaca el incremento de la proteína HSP60, que sugiere la necesidad de mantener la funcionalidad de proteínas críticas sometidas a modificaciones secundarias al metabolismo celular. 2.2.2. PL45 sufre algunos cambios que sugieren activación de SMAD por TGF-¿; otros reflejan una adaptación de la célula para sintetizar proteínas, mantenerlas funcionales, o eliminarlas/extruirlas. También destacan cambios que sugieren adaptación a de daño de DNA que precisan un incremento de metabolismo mono-carbonado. 3. Desde un punto de vista terapéutico merecería la pena investigar el papel de anexina A2 y de HSP 60 como dianas.