Investigadores Descubren Proteínas Responsables Del Movimiento De Las Células Cancerosas

Una célula cancerosa invasiva se mueve con su borde de ataque

Una célula cancerosa invasiva se mueve con su borde de ataque.

Al observar células de cáncer de mama en cultivo, los investigadores de la Universidad de Cornell identificaron dos proteínas clave, Hsp70 y tTG, que son responsables de la migración celular. Al comprender mejor cómo la Hsp70 influye en la tTG, los investigadores creen que pueden desarrollar formas de modular esa interacción para inmovilizar las células cancerosas y evitar que se vuelvan invasivas.

Las células cancerosas deben prepararse para viajar antes de invadir nuevos tejidos, pero una nueva investigación de Cornell ha encontrado una forma posible de evitar que estas células lleguen a la carretera.

Los investigadores han identificado dos proteínas clave que se necesitan para que las células se muevan y han descubierto una nueva vía que los tratamientos podrían bloquear para inmovilizar las células mutantes y evitar que el cáncer se propague, dijo Richard Cerione, profesor de Farmacología y Biología Química Goldwin Smith en la Facultad de Veterinaria de Cornell. Medicamento.

migración de células de cáncer de cuello uterino

Una célula migratoria de cáncer de cuello uterino teñida para transglutaminasa tisular (verde). Las células deben reunir esta proteína en su borde de ataque para poder moverse.

El estudio, en coautoría de la estudiante de posgrado Lindsey Boroughs; Jared L. Johnson, Ph.D. ’11; y Marc Antonyak, investigador asociado principal, se publica en el Journal of Biological Chemistry (286: 37094-37107).

La mayoría de las células adultas permanecen estacionarias, pero la capacidad de algunas de ellas para moverse ayuda a que los embriones se desarrollen, las heridas sanen y las respuestas inmunitarias se movilicen. Cuando las células migratorias se extravían, pueden causar trastornos del desarrollo, que van desde enfermedades cardiovasculares hasta retraso mental. La metástasis (la propagación del cáncer de una parte del cuerpo a otra) también depende de la migración celular. Sigue siendo un misterio cómo exactamente las células cancerosas migran e invaden los tejidos. Sin embargo, el laboratorio de Cerione descubrió una pista potencialmente importante cuando notó que las células cancerosas que se preparaban para moverse recolectarían una proteína llamada transglutaminasa tisular (tTG) en grupos cerca de la membrana celular.

“La tTG está apareciendo en muchos aspectos de la investigación del cáncer humano y parece estar contribuyendo al proceso que convierte a las células en cancerosas”, dijo Cerione. “Lindsey y Marc descubrieron que las células deben reunir tTG en un lugar específico de su membrana antes de poder moverse. Pero la tTG suele estar inactiva, y hemos estado tratando de entender cómo una célula lleva esta proteína al lugar exacto correcto para que pueda activarse para estimular la migración celular “.

Al observar las células de cáncer de mama en cultivo, el laboratorio de Cerione encontró un eslabón perdido en nuestra comprensión de la migración celular: las células cancerosas se convierten en vehículos de invasión hiperactiva al usar tTG junto con otras proteínas como ruedas, empujándolas a través de la superficie para formar un “borde de ataque” que tira la celda adelante. Pero para llevar las ruedas al borde de ataque, resulta que necesitan otra proteína para hacerlas rodar allí: una proteína “chaperona” llamada proteína de choque térmico-70 (Hsp70).

diagrama ilustra el proceso de metastisis

Un diagrama ilustra el proceso de metástasis.

“Sabemos desde hace años que la Hsp70 actúa como acompañante de otras proteínas, asegurando que asuman la estructura correcta y se comporten correctamente cuando una célula está bajo estrés”, dijo Cerione. “Las proteínas de choque térmico también se han relacionado con el cáncer, aunque los científicos han estado tratando de comprender su función exacta en el cáncer. Nuestra investigación ha descubierto un papel previamente desconocido para estos acompañantes: ayudar a tTG a llegar a la vanguardia. La tTG debe estar en esta ubicación para que el cáncer se propague “.

Cuando las células se estresan, la Hsp70 influye en el comportamiento de las proteínas de sus “clientes”, asegurando que mantengan la forma correcta. Las células necesitan chaperonas como Hsp70 para asegurarse de que varias proteínas funcionen correctamente y no se deformen, pero estas mismas chaperonas pueden ayudar a que las células cancerosas se propaguen al ayudar a mover tTG a la superficie de la membrana. Utilizando inhibidores que bloquean la función de las chaperonas, Cerione y su equipo paralizaron las Hsp70 e impidieron que las células de cáncer de mama en cultivo reunieran tTG en un borde de ataque, inmovilizándolas de manera efectiva.

Se desconoce exactamente cómo Hsp70 activa la tTG, pero Cerione cree que hay otras proteínas involucradas.

“Si podemos comprender mejor cómo la Hsp70 influye en la tTG, podremos encontrar formas de modular esa interacción para inmovilizar las células cancerosas y evitar que se vuelvan invasivas”, dijo Cerione. “Sospechamos que Hsp70 está usando un tercer tipo de proteína para mover tTG, y eso es lo que estamos tratando de averiguar ahora. Encontrar el siguiente eslabón en esta cadena de eventos podría tener consecuencias importantes para prevenir la migración y la metástasis del cáncer ”.

Imágenes: Universidad de Cornell; Instituto Nacional del Cáncer

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