Mecanismos de muerte celular inducidos por nuevas terapias antitumorales

Resumen

La muerte celular es un conjunto de procesos evolutivamente conservados. Los diferentes mecanismos de muerte celular han sido recientemente clasificados en una reducida lista atendiendo a criterios morfológicos (los criterios bioquímicos no presentan suficiente poder de discriminación) por el Comité de nomenclatura celular. La apoptosis (muerte celular de tipo 1) es el más conocido de todos. El número de rutas bioquímicas implicadas en el proceso apoptótico hace muy difícil dilucidar si existe algunas más relevante que las otras, aunque las caspasas están consideradas como las principales moléculas efectoras (a pesar de la identificación de otros efectores). Actualmente no es posible determinar si la muerte de tipo 2 lo es siempre por autofagia o con autofagia. La importancia de la necrosis (tipo 3) está siendo evaluada de nuevo, tras haber sido tradicionalmente considerada un mero subproducto de células con insuficiente energía para completar la apoptosis. De entre los otros procesos de muerte propuestos, la catástrofe mitótica se destaca por vincular la inestabilidad genómica con la muerte celular y la resistencia (con implicaciones fundamentales en los procesos de oncogénesis y de terapia tumoral). El cáncer es un proceso patológico debido a la pérdida de la homeostasis tisular. Los tumores evolucionan mediante la adquisición de una serie de propiedades como la resistencia a las señales de muerte celular y la sobreexpresión de factores de supervivencia, entre otros. El tumor se comporta como una comunidad ecológica entre las células del hospedador y las tumorales. La proteína p53 tiene un papel capital en la supresión tumoral como "guardiana" de la integridad del genoma: desde el control del ciclo celular al disparo de la apoptosis. La investigación en terapia antitumoral no ha dejado de avanzar en el último medio siglo, aunque la mejora en los sistemas de prevención y detección precoz sigue siendo prioritaria. La mayoría de los tratamientos antineoplásticos autorizados o en fase de aprobación están dirigidos contra la capacidad de división incrementada de las células cancerígenas: son tanto fármacos genotóxicos como anti-mitóticos con otras dianas específicas. En esta Tesis Doctoral mostramos resultados acerca de la inducción de muerte celular con dos novedosas aproximaciones terapéuticas (terapias Fotodinámica y Fototérmica) y un bien conocido agente quimioterapéutico en nuevas condiciones experimentales (la genotoxina etopósido). Además de conseguir altos niveles de inactivación celular (particularmente interesantes en el caso de la terapia Fototérmica), nuestros resultados relacionan el tipo de muerte desencadenado con la intensidad del daño generado, independientemente de la naturaleza del agente causante. La necrosis es la respuesta ante los daños más intensos y la catástrofe mitítica representa la frontera entre las condiciones subletales y la aparición de resistencias. Analizados morfológicamente, los tipos de muerte celular consiste en una serie de eventos que se desarrollan en secuencias equivalentes, independientemente del agente causante. Estas secuencias presentan diferencias en cuanto al tiempo de respuesta, debidas a las distintas rutas estimuladas por cada modalidad terapéutica. Proponemos una detallada serie de acontecimientos definitorios del proceso necrótico en cultivos adherentes comenzando con la pérdida de la barrera osmótica de la membrana plasmática (que se materializa en la formación de burbujas en la superficie celular). Cuando las burbujas se desprenden la membrana pierde físicamente su integridad. Los restos insolubles de la célula muerta permanecen en la superficie de cultivo conformando un "fantasma celular". Nuestros resultados nos han permitido también corroborar que las salidas hacia muerte del proceso de catástrofe mitótica presentan marcadores definitorios de la apoptosis (tanto morfológicos como bioquímicos), con una diferencia en el tamaño de las células aneuploides, encuadrándola dentro de este tipo de muerte celular.