Reciclaje dentro de las células: clave para la supervivencia frente a los medicamentos contra el cáncer

Investigadores de la Universidad Médica y Dental de Tokio (TMDU) determinan cómo los cardiomiocitos se protegen contra los medicamentos contra el cáncer

Tokio, Japón – Una célula contiene muchas subunidades especializadas, llamadas orgánulos, que llevan a cabo tareas importantes como la generación de energía, la síntesis de proteínas y la salida de calcio. Pero, ¿qué sucede cuando algo sale mal en uno de los orgánulos?

En un estudio publicado recientemente en el Journal of the American College of Cardiology: CardioOncology, investigadores de la Universidad Médica y Dental de Tokio (TMDU) han descubierto cómo un orgánulo se "devora a sí mismo" por el bien de toda la célula cuando es dañado por los medicamentos de quimioterapia.

Este acto de degradación dirigida se llama autofagia y sirve para eliminar componentes celulares defectuosos. La autofagia se desencadena por el estrés celular y el daño causado por moléculas dañinas; Las señales de emergencia desencadenan entonces la regeneración de unidades estructurales, manteniendo el equilibrio y la función en el cuerpo humano.

Una fuente potencial de tal daño son los medicamentos contra el cáncer, como las antraciclinas. Estos medicamentos se recetan para varios tipos de cáncer, pero se asocian con un mayor riesgo de cardiotoxicidad grave. La doxorrubicina (Dox), un fármaco antraciclina, puede inducir estrés oxidativo en el retículo endoplasmático (RE) de las células, un orgánulo esencial que, entre otras cosas, controla la síntesis de proteínas y la salida de calcio en los cardiomiocitos. El deterioro grave del RE en los cardiomiocitos puede eventualmente conducir a una disfunción cardíaca. El RE es el orgánulo que los investigadores observaron realizando autofagia durante el estrés inducido por fármacos.

"La autofagia selectiva del retículo endoplásmico (fagia ER) podría ser un mecanismo de protección útil contra la cardiotoxicidad inducida por fármacos", explica el primer autor Shun Nakagama. "Sin embargo, faltan investigaciones que demuestren la presencia de ER-fagia en los cardiomiocitos. Por lo tanto, nuestro objetivo era determinar si la ER-fagia está ayudando a proteger el corazón del estrés del ER inducido por fármacos".

Los investigadores desarrollaron un novedoso sistema de monitorización de fagia ER en cardiomiocitos para visualizar la activación de la fagia ER e identificar reguladores de proteínas que controlan la autofagia selectiva en presencia de estrés del ER inducido por Dox. Además, se utilizó un modelo de ratón para determinar una representación precisa del papel cardioprotector de la fagia ER en mamíferos.

"Nuestros resultados mostraron que la fagia ER alivia la miocardiopatía inducida por Dox", dice el autor correspondiente Yasuhiro Maejima. "Determinamos que la fagia ER inducida por Dox se activó mediante la interacción entre dos reguladores de proteínas: el gen 1 de progresión del ciclo celular y la quinasa 1 de unión a TANK. El estrés del ER, causado por Dox, se exacerbó sin esta interacción proteica, lo que luego disminuyó la actividad celular. supervivencia.

Como la cardiotoxicidad inducida por antraciclina es común y grave en pacientes con cáncer, más investigaciones pueden dilucidar la posible eficacia terapéutica de los fármacos que promueven la autofagia para aliviar la enfermedad cardíaca asociada a Dox.