Cáncer: los científicos revelan cómo potenciar la radioterapia

Los científicos han identificado recientemente una vía molecular que vincula el movimiento de los centros productores de energía, o mitocondrias, en las células cancerosas con la resistencia a la radioterapia. Esto, dicen, podría conducir a mejores tratamientos contra el cáncer.

Dirigirse a la vía que controla las mitocondrias podría, según los científicos, aumentar la eficacia de la radioterapia.

Aunque estudios anteriores ya habían revelado que la vía, llamada Arf6-AMP1-PRKD2, desempeña un papel clave en la invasividad del cáncer, su relación con la resistencia al tratamiento sigue sin estar clara.

Al estudiar las células agresivas del cáncer de mama, los científicos de la Universidad de Hokkaido en Japón encontraron que Arf6-AMP1-PRKD2 controla el movimiento de las mitocondrias dentro de las células.

Un artículo reciente que aparece en la revista. Comunicaciones de la naturaleza describe su trabajo.

La vía permite que las mitocondrias se "dispersen" y se muevan hacia el perímetro de las células, lo que aumenta la invasividad del cáncer.

El equipo notó que el bloqueo de la vía provocaba que las estructuras generadoras de energía se reunieran en el centro de las células. Allí, las mitocondrias comenzaron a producir y liberar cantidades excesivas de moléculas ricas en oxígeno inestables conocidas como especies reactivas de oxígeno (ROS).

Las moléculas ROS son un arma de doble filo en el cáncer; hasta cierto nivel, promueven la invasión del cáncer, pero cuando las cantidades son excesivas, destruyen las células cancerosas.

ROS, movimiento de las mitocondrias e integrina

Una razón por la que la radioterapia, que utiliza radiación ionizante, puede encoger o eliminar tumores es porque aumenta la producción de ROS dentro de las células cancerosas.

Sin embargo, algunos cánceres se vuelven resistentes a la radioterapia y otros tratamientos que funcionan aumentando las ROS en las células cancerosas porque las células desarrollan tolerancia a las moléculas.

El estudio no es el primero en notar que las mitocondrias se mueven dentro de las células. Se sabe que este movimiento se produce en diversas circunstancias. Cuando los glóbulos blancos, por ejemplo, se mueven hacia un objetivo, como un patógeno o un agente potencialmente dañino, sus mitocondrias se acumulan en sus extremos traseros.

En las células cancerosas invasivas, por otro lado, las "centrales eléctricas" se congregan en el borde principal de la célula.

Una proteína llamada integrina también parece estar involucrada en la invasividad del cáncer. La proteína normalmente se encuentra en la membrana celular y ayuda a unir la célula a la matriz de sustancias que rodea a las células y mantiene unidos los tejidos.

El nuevo estudio examinó en profundidad cómo las ROS, la dinámica mitocondrial en las células y la integrina podrían estar conectadas en el cáncer invasivo.

Sondeando el vínculo en el cáncer invasivo

Los investigadores llevaron a cabo una serie de experimentos en células invasivas de cáncer de mama. Rastrearon la producción de ROS y el movimiento de las mitocondrias en las células marcando varias moléculas con marcadores fluorescentes.

Luego bloquearon ciertas moléculas relacionadas con la invasión del cáncer y observaron lo que sucedía con estos mecanismos. Así fue como identificaron la vía Arf6-AMP1-PRKD2.

Los resultados revelaron que la vía estaba ayudando a reciclar la integrina en la célula cancerosa, provocando que se formara un "complejo de adhesión" en la membrana celular. Finalmente, esto desencadenó el movimiento de las mitocondrias hacia el borde de la célula.

Sin embargo, bloquear la vía hizo que las mitocondrias se congregaran en el medio de la célula cancerosa en lugar de en el borde y redujo la invasividad.

Luego, el equipo demostró que era esta congregación en el centro lo que hacía que las mitocondrias produjeran cantidades excesivas de moléculas ROS, que mataban las células.

Según los autores, "Estos hallazgos indican un vínculo molecular novedoso entre los movimientos celulares y la dinámica mitocondrial, que parece ser crucial tanto para la actividad invasiva como para la tolerancia a ROS de cánceres altamente invasivos".

Concluyen:

"Nuestros hallazgos también pueden conducir a estrategias novedosas para mejorar la eficacia de las terapias contra el cáncer mediadas por ROS, como la [radioterapia]".
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