Por Catharine Paddock
Una mejor comprensión del metabolismo en las células tumorales que evaden medicamentos podría mejorar los tratamientos contra el cáncer, según una nueva investigación de la Universidad de Cincinnati en Ohio.
Algunos tumores son difíciles de tratar porque, aunque al principio responden a los medicamentos contra el cáncer, algunas células pueden sobrevivir y sembrar nuevos tumores.
Las células supervivientes hacen esto aumentando el proceso de “autoconsumo” a través del cual eliminan el desperdicio, eliminan los componentes defectuosos y los patógenos, y reciclan bloques de construcción moleculares esenciales.
El proceso, conocido como autofagia, entrega los desechos a los compartimentos celulares llamados lisosomas. Estos contienen diferentes tipos de enzimas para digerir y descomponer los diversos materiales.
La autofagia también es un mecanismo de supervivencia que enciende cuando los nutrientes son escasos y se apaga cuando los nutrientes son abundantes.
“Encontramos que el metabolismo celular influye significativamente en la capacidad de comenzar la autofagia”, dice la investigadora principal Carol Mercer, profesora asociada en la División de Hematología y Oncología de la Universidad de Cincinnati en Ohio.
Ella y sus colegas informan sobre sus hallazgos, que revelan “la regulación dinámica y metabólica de la autofagia”, en un documento que ahora se publica en la revista Cell Reports.
Control de la autofagia
Hay dos tipos de autofagia de control enzimático en las células: una es la proteína quinasa activada por AMP (AMPK) y la otra es la diana de rapamicina en mamíferos (mTOR).
Los tratamientos para algunos cánceres ya usan medicamentos que desencadenan AMPK u objetivo de mTOR, y también se están investigando para su uso en otros tratamientos contra el cáncer.
Por estas razones, explica Mercer, es “importante comprender cómo afectan esta vía de supervivencia de las células tumorales”.
Cada célula contiene pequeñas centrales llamadas mitocondrias que producen energía para las células. La producción de energía en las mitocondrias ocurre en varias etapas, cada una involucra un complejo de proteína. La primera etapa usa uno llamado complejo mitocondrial I.
Las personas deficientes en complejos I pueden desarrollar varios problemas de salud, incluidos algunos que afectan el corazón, el hígado, el cerebro y los nervios.
Mercer y ella demostraron que el complejo mitocondrial también desempeña un papel clave en el desencadenamiento y el aumento de la autofagia y la regulación de su duración.
Prevenir y promover la autofagia
Los científicos descubrieron que las fallas genéticas en el complejo mitocondrial impedían la autofagia desencadenada por los inhibidores de mTOR. También mostraron cómo dos medicamentos antidiabéticos, la fenformina y la metformina, tenían el mismo efecto.
Por el contrario, fue posible aumentar la autofagia utilizando métodos “que aumentan el metabolismo mitocondrial”, señalan los autores.
En general, el estudio revela nuevos conocimientos sobre el papel dinámico del metabolismo celular en la autofagia y sugiere, según Mercer, “nuevas estrategias terapéuticas para el cáncer, enfermedades neurodegenerativas y mitocondriales”.
La mayor parte del trabajo para descubrir cómo el metabolismo afecta la autofagia y cómo usarlo para aumentar o disminuir el proceso se realizó utilizando células cultivadas.
Se basa en el trabajo anterior de un miembro del equipo, que había descubierto que, aunque la inhibición de mTOR podía tratar el cáncer de hígado, también aumentaba la autofagia.
“Nuestros datos demuestran la importancia del metabolismo en la regulación de la autofagia, aumentan nuestra comprensión de los fármacos clínicamente relevantes que son importantes para el cáncer y sugieren nuevas estrategias para aumentar o inhibir la autofagia”. -Carol Mercer
