Contribución de subtipos de receptores nicotínicos al desarrollo tumoral y resistencia a cisplatino inducidos por el consumo de tabaco en cáncer de pulmón

Resumen

El consumo de tabaco se asocia con mayor riesgo de sufrir cualquier tipo histológico de cáncer de pulmón; sin embargo, se desconoce por qué la fuerza de esta asociación es mayor para el carcinoma de células escamosas (SCC) que para el adenocarcinoma (AD) de pulmón, los dos tipos histológicos mayoritarios de cáncer de pulmón de células no pequeñas (NSCLC). La nicotina, el principal componente adictivo del tabaco, junto a su nitrosamina derivada NNK, contribuye a la instauración y desarrollo del NSCLC a través de la activación de diversos subtipos de receptores nicotínicos para la acetilcolina (nAChRs) expresados en las células epiteliales y tumorales de pulmón. En base a lo anterior, esta tesis tiene como PRIMER OBJETIVO GENERAL el investigar si un diferente patrón de expresión de subtipos de nAChRs en tumores SCC o AD podría explicar su diferente fuerza de asociación con el consumo de tabaco. Para abordar este objetivo se ha determinado, por PCR cuantitativa (qPCR), el nivel de expresión génica de diversas subunidades del nAChR en muestras pareadas, tumorales y no tumorales, de 40 pacientes con SCC y 38 pacientes con AD. En comparación con las muestras sanas, ambos tumores comparten: i) una desregulación transcripcional de los genes CHRNA3/CHRNA5/CHRNB4 (subunidades α3, α5, β4) localizados en un locus que predispone al cancer de pulmón; y ii) una expresión disminuida del gen CHRFAM7A (subunidad dupα7), una subunidad que modula negativamente la actividad del α7-nAChR en células NSCLC humanas. En contraste, la expresión de CHRNA7 (subunidad α7) está incrementada en SCC, particularmente en fumadores y fallecidos, mientras que la de CHRNA4 (subunidad α4) está disminuida en AD. Por otra parte, es bien conocido que el consumo continuado de tabaco tras el diagnóstico de NSCLC reduce la eficacia terapéutica de la quimioterapia adyuvante, incluida la de los derivados del platino. Aunque en esta quimiorresistencia juega un papel clave la activación de nAChRs por nicotina, se desconoce el subtipo/s de receptor y las vías de señalización implicadas, o si otro constituyente del humo del tabaco, como el NNK, puede reproducir el efecto de nicotina. Así, el SEGUNDO OBJETIVO GENERAL de esta tesis trata de contestar a estas tres cuestiones. Con este propósito, hemos empleado cisplatino como agente citostático así como una combinación de técnicas de qPCR, citometría de flujo, western blot y array proteico para ser ensayadas en diversas variantes de la línea celular humana de AD de pulmón, A549 [controles o con subunidades del nAChR silenciadas con siRNAs específicos (knockdown) o mediante CRISPR-Cas9 (knockout)]. Nuestros hallazgos muestran que: i) NNK, al igual que nicotina, reduce la citotoxicidad de cisplatino al bloquear parcialmente su efecto proapoptótico en células controles; ii) este efecto de nicotina/NNK es el resultado de una desregulación de la expresión de diversas proteínas involucradas en la apoptosis, con disminución de las proapoptóticas e incremento de las antiapoptóticas; iii) la mayor parte de los cambios de expresión proteica inducidos por nicotina/NNK son abolidos en células α7-knockout, aunque algunos de ellos (inhibición de la proteína proapoptótica Bax) también son suprimidos en células α5-knockdown. En resumen, una sobreexpresión de α7-nAChRs (protumorogénicos) en SCC, también potenciada por el consumo de tabaco, y una deficitaria expresión de α4β2*-nAChRs (antitumorogénicos) en AD podría explicar la diferente influencia del tabaco sobre el proceso oncogénico en uno u otro tipo histológico tumoral. Por otro lado, nuestros datos también indican que el α7-nAChR constituye la principal diana utilizada por nicotina/NNK para inducir la quimiorresistencia a cisplatino en pacientes fumadores con NSCLC. Se han evaluado diversas estrategias terapéuticas que implican la activación de α7-nAChRs cerebrales para el tratamiento de otras enfermedades como la enfermedad de Alzheimer y la esquizofrenia. En el caso de los tumores NSCLC, la identificación del α7-nAChR involucrado en la adquisición de la quimiorresistencia inducida por el tabaco podría proporcionar la base para una búsqueda de antagonistas selectivos de estos receptores que, en combinación con agentes antineoplásicos, pudieran mejorar las respuestas terapéuticas en estos últimos pacientes fumadores. Además, nuestro estudio también proporciona argumentos científicos para concienciar a médicos, pacientes y sociedad en general de que dejar de fumar es de gran importancia al iniciar cualquier régimen terapéutico en pacientes con tumores relacionados con el hábito tabáquico.