MOM A4 Procesos celulares implicados en carcinogénesis Flashcards
Los epitelios se caracterizan por:
por: alta cohesión celular (conferida por las estructuras de adhesión celular), polaridad baso-apical, presencia de membrana basal (una forma especializada de matriz extracelular) y elevada capacidad de regeneración.
Las estructuras de adhesión celular de los epitelios se clasifican en:
estructuras de adhesión célula-célula (uniones ocluyentes o estrechas, uniones adherentes y desmosomas) y estructuras de adhesión célula-matriz extracelular (uniones focales y hemidesmosomas).
componente principal de estructuras de adhesión celular
una proteína transmembrana que interacciona por un extremo con el citoesqueleto de la célula (de forma indirecta a través de otras proteínas), y por el otro extremo con una proteína similar de la célula vecina (estructuras de adhesión célula-célula) o con una proteína de la matriz extracelular (estructuras de adhesión célula-matriz extracelular).
Gen de E cadherina
CDH1
¿Qué pasa con la e-cadherina en la progresión tumoral?
las células no expresan E-cadherina o expresan una E-cadherina que no es funcional. Esto suele asociarse a un menor grado de diferenciación del tumor y presencia de invasión y metástasis.
Mecanismos de inactivación funcional de E-cadherina en cáncer
Mutación del gen CDH1.
Silenciamiento epigenético del gen CDH1 por hipermetilación de islas CpG de su promotor.
Represión transcripcional del gen CDH1. Los factores de transcripción SNAIL1, SNAIL2, ZEB1, ZEB2 y TWIST1 (entre otros) se unen al promotor del gen CDH1 y reprimen su expresión.
Represión mediada por miRNAs. miR-9 y miR-92a se unen a la región 3’-UTR del mRNA de E-cadherina y reducen su expresión (inducen la degradación del mRNA y/o inhiben su traducción).
Modificaciones post-traduccionales de la proteína E-cadherina (fosforilación o proteolisis)
Factores de transcripción implicados en Transición Epitelio-Mesénquima (EMT)
SNAIL1, SNAIL2, ZEB1, ZEB2 y TWIST1
reprimen la transcripción del gen CDH1
inducen el proceso de Transición Epitelio-Mesénquima
La Transición Epitelio-Mesénquima conlleva:
Represión de proteínas epiteliales
Inducción de marcadores mesenquimales
Cambio polaridad baso-apical (epitelios) por polaridad antero-posterior (mesénquima)
Inhibicón proliferanción y aumento resistencia a la apoptosis
Adquisición de características de célula troncal (stem cell).
Estímulo microambiente tumoral más importante para la transición epitelio-mesénquima
TGF-B
-Las fases de las metástasis:
Invasión, intravasación en un vaso sanguíneo o linfático, transporte en el torrente circulatorio, extravasación, colonización-homing o formación de micrometástasis y angiogénesis.
Pasos invasión
transición epitelio-mesénquima (TEM)
digestión de la matriz extracelular (sobre todo por metaloproteasas de matriz MMPs)
migración celular.
En todo este proceso juegan un papel esencial las células del microambiente, sobre todo CAFs (cáncer associated fibroblasts”), macrófagos y linfocitos T.
Teorías organotropismo de las metástasis
- Teoría “Seed and Soil”: La metástasis ocurre en lugares específicos debido a condiciones que favorecen su desarrollo.
- Teoría de expansión mecánica: La diseminación metastásica está influenciada por las fuerzas circulatorias.
Factores favorecen formación nicho premetastásico
Aumento permeabilidad vascular
Remodelación matriz extracelular
Reclutamiento células inmunitarias
La formación del nicho pre-metastásico se puede dividir en tres fases:
- Fase temprana: permeabilidad y coagulación.
- Remodelación: matriz en transformación.
- Metástasis: células que forman nueva colonización.
Mecanismos de Latencia de las metástasis
Existen dos mecanismos principales que facilitan la latencia de las células metastásicas:
1. Angiogénico (angiogenic dormancy): Las células permanecen silenciosas debido a su interacción con el endotelio.
2. Inmunogénico (immunogenic dormancy): Las células permanecen “dormidas” debido a su interacción con el sistema inmunológico, que las mantiene controladas.
Exosomas y organotropismo
Los exosomas metastásicos favorecen el organotropismo. La combinación de integrinas en el contenido de los exosomas determina el organotropismo. El análisis de esta combinación de integrinas en el plasma de un paciente puede predecir el órgano en el que posiblemente se desarrolle una metástasis.
antígenos tumorales
(TAA)
A) Antígenos derivados de genes normales, que no se expresan en el individuo adulto. Esta detección se da porque el timo, donde se generan las células T citotóxicas, se desarrolla con posterioridad al desarrollo fetal del individuo.
B) Antígenos derivados de la sobreexpresión de un gen. Las células T son activadas, aunque el antígeno no tenga mucha afinidad por ellas, pero el aumento desmedido de la presencia de estos antígenos produce la activación de linfocitos T de baja afinidad no eliminados durante el desarrollo ontogénico.
* C) Antígenos virales en tumores generados por virus.
Células del sistema inmune implicadas en la eliminación de tumores
Células T citotóxicas (CTL)
Natural killer: Reconocen la ausencia de moléculas MHC-I en células tumorales (todas las células del organismo, menos los eritrocitos, tienen moléculas MHC-I)
Macrófaogs
Mecanismos eliminación células tumorales por macrófagos
o Mecanismo directo: interacción entre ligando TNF-alfa en el macrófago y su receptor TNF-R en la célula tumoral. Sistema parecido al reconocimiento FAS- ligando y FAS-receptor.
o Liberación de compuestos tóxicos que producen daño en el DNA y la muerte de la célula tumoral.
o Citotoxicidad celular dependiente de anticuerpo (ADCC): receptores FcR en el macrófago reconocen el anticuerpo unido a la célula tumoral y se produce la destrucción de la célula tumoral.
Proceso activación Linfocito T citotóxicos
o La célula dendrítica (APC), migra desde el tumor al nódulo linfático con el antígeno en su superficie, y presenta el antígeno TAA a la célula T cooperadora (Th), mediante la unión ligando-receptor MHC-II y la coestimulación (I.e. B7-CD28).
o Esta unión activa la célula APC para la presentación de antígeno a la CTL mediante la unión ligando-receptor MHC-I y la
oestimulación.
o Estimulación de CTL por parte de la célula Th mediante citoquinas.
o Las CTL así activadas viajan desde el nódulo linfático al tumor para atacar a las células tumorales.
o En el tumor las CTL reconocen los TAA en las células tumorales y las destruyen mediante dos mecanismos principales, liberando gránulos en la zona de contacto que contienen perforina (forma poros en la membrana tumoral) y granzimas (inducen apoptosis), y por la expresión de FAS-L que induce apoptosis en las células tumorales que expresan FAS.
Mecanismos y causas de evasión del sistema inmune por el tumor ( x8)
Ausencia de antígenos asociados a tumor
Ausencia de moléculas MHC-I
Pérdida de moléculas de coestimulación
Liberan al medio extracelular antígenos TAA solubles a los que se unen los anticuerpos y evitan la acción de éstos, bien directa o vía ADCC.
secretan TGF-β, que es un inmunosupresor.
Inducción de células T reguladoras (Treg)
tumoral induce la expresión de FAS-L en su membrana induciendo la apoptosis en células CTL específicas cuando estas tratan de reconocerlas mediante la interacción Fas-ligando (tumor) y FAS (CTL).
consume triptófano, de forma que la concentración de triptófano en el microambiente disminuye, lo que tiene efecto supresor en la activación de linfocitos.
Clasificación mecanismos evasión inmune
Defectos de reconocimiento
Eliminación de células inmunes
Inactivación células inmunes por falta de proteínas coestimuladoras
Inmunosupresión por el microambiente tumoral
Funciones acrófagos asociados al tumor (TAM) (x4)
producen factores de crecimiento, IL-10 (que inhibe células T citotóxicas), factores pro-angiogénicos, proteínas del remodelamiento de la matriz extracelular y proteasas (que permiten al tumor degradar la matriz).
Los macrófagos se clasifican en:
o Macrófagos M1: son pro-inflamatorios, con acción antitumoral inicial pero que pueden inducir resistencia.
o Macrófagos M2: anti-inflamatorios, participan en la promoción tumoral y producen TGF-β e IL-10.
NF-kB
Familia de factores de transcripción inducidos por estímulos pro-inflamatorios. Se expresan en muchos tejidos y regulan la expresión/transcripción de la mayoría de los genes pro-inflamatorios.
Características apoptosis
disminución del volumen celular, protrusiones (blebs), condensación de cromatina, formación de cuerpos apoptóticos, fragmentación del DNA genómico (en los espacios inter-nucleosomales en múltiplos de 180 pb.
técnica TUNEL
La técnica TUNEL, que significa Terminal deoxinucleotidil transferasa dUTP Nick-End Labelling, es un método utilizado para detectar la fragmentación del ADN, especialmente en el contexto de la apoptosis. Este ensayo se basa en la identificación de cortes en el ADN, que son indicativos de la activación de cascadas de señalización apoptóticas
Deteción de los fragmentos de DNA creados en la apoptosis.
marcaje del extremo 3’-OH de los fragmentos con BrdUTP + proteína fluorescente, mediado por TDT/Terminal Deoxyribonucleotide Transferase, exposición de fosfatilserina en la capa externa de la membrana plasmática (que es reconocida por fagocitos y macrófagos para su fagocitosis) y proteólisis selectiva mediada por caspasas.
BCL-2
es un oncogén que codifica una proteína inhibidora de la apoptosis.
Caspasas
proteasas ejecutoras de la apoptosis. Para su activación cada monómero tiene que sufrir un proceso de proteólisis parcial en una secuencia donde hay un residuo de aspártico. A continuación, se forma un tetrámero con las dos subunidades de cada monómero. El centro activo tiene una cisteína y actúa sobre proteínas cortándolas por sitios marcados con aspárticos.
Vía extrínseca apoptosis
extrínseca, la unión entre un ligando y su receptor (de muerte o death receptor) en la membrana plasmática produce la activación de una caspasa iniciadora, que a su vez activa la caspasa efectora. Esta vía es muy importante en la acción de los linfocitos T citotóxicos, que exponen el ligando a los receptores de las células a eliminar. TNF-α es el ligando de las células T citotóxicas y se une a su receptor. FAS es receptor de su Ligando de FAS (FAS-L).
Formas inactivación vía extrínseca de apoptosis en tumores
En cánceres de mama y de colon puede estar amplificado el gen DCR3, que compite por el ligando, pero no tiene dominio intracelular, por lo que la señal apoptótica por células T citotóxicas no es transmitida a la célula. También puede haber una sobreexpresión de una proteína FLIP, muy parecida a la caspasa efectora pero sin la cisteína en el centro activo, por lo que al unirse a la proteína adaptadora inactiva la vía de las caspasas impidiendo la apoptosis.
Vía intrínseca o mitocondrial de la apoptosis
el citocromo c sale de la mitocondria al citoplasma donde activa a Apaf, que recluta una caspasa iniciadora, la cual activa la caspasa efectora. Esta vía se activa por tratamiento con quimioterapia.
Formas inactivación vía intrínseca de la apoptosis en tumores
Sobreexpresar BCL2 y Smac e inhibir BAX
La salida del citocromo C está regulada por la proteína BCL-2, frecuentemente sobre-expresada en cáncer).
Por el contrario el gen BAX (que codifica una proteína que induce la salida de citocromo C) está inactivado en cáncer).
También sale de la mitocondria Smac, una proteína que inactiva a un inhibidor de la caspasa.
En condiciones normales Apaf está plegado y el dominio de oligomerización de Apaf está secuestrado por el dominio WD. Cuando sale el citocromo C de la mitocondria al citoplasma, se une al dominio WD de Apaf por su mayor afinidad liberándose el dominio de oligomerización de Apaf, con lo que un multímero de Apaf, al que se unen las caspasas y se forma el apoptosoma.
Otras vías no clásicas de activación de la apoptosis
apoptosis: los linfocitos T citotóxicos utilizan una proteína llamada perforina en la membrana plasmática e introducen una Granzyma- β que activa las caspasas. El retículo endoplasmático (estrés de retículo) y el núcleo (daño en el DNA) también pueden activar las caspasas.
