Participación de catepsina L en procesos de apoptosis y autofagia en líneas celulares de cáncer de colon sometidas a estrés metabólico.

Abstract

En ciertas condiciones patológicas como el cáncer, las células tumorales generalmente están expuestas a diversos tipos de estrés que pueden generar daños en el ADN o afectar el metabolismo celular debido a la falta de irrigación sanguínea, sin embargo, estas células son capaces de sobrevivir mediante la evasión de la muerte celular programada o apoptosis. Por otro lado, las células tumorales pueden promover la activación de la autofagia celular, la cual consta de la degradación de componentes intracelulares, mediante proteasas lisosomales y de esta forma obtiene energía para la síntesis de biomoléculas necesarias para su supervivencia. Existen estudios que vinculan la participación de la proteasa lisosomal catepsina L en procesos de supervivencia, siendo su función dependiente del tipo celular y del estrés al que son sometidas las células. Sin embargo, no hay muchos antecedentes sobre la función de catepsina L en la supervivencia de células de cáncer colorectal sujetas a estrés metabólico. Es por ello, que se planteó como objetivo general de la siguiente tesis: Determinar la función de catepsina L en la supervivencia de células de cáncer colorectal y como objetivos específicos: determinar la función de catepsina L en la apoptosis y autofagia en líneas celulares de cáncer colorectal sometidas tanto a estrés con medio sin suero como con medio sin glucosa. Para la realización de este estudio, se usaron las líneas celulares COLO320 y SW620, ambas de adenocarcinoma colorectal, las cuales se cultivaron en medio sin suero o con medio sin glucosa durante 24 horas para inducir un estrés del tipo metabólico. De esta forma, para determinar las variaciones en la localización y expresión de catepsina L, se realizó una inmunodetección de esta, junto a otros marcadores tanto del citoesqueleto como del lisosoma. Por otra parte, para analizar las variaciones en la actividad, se utilizó un sustrato específico de catepsina L; este experimento se complementó con un análisis de las formas activas de catepsina L, por medio de un zimograma. Para determinar la función de catepsina L en el proceso de supervivencia celular se utilizó tanto un inhibidor como un silenciador específico y posteriormente se evaluó su efecto en la viabilidad celular, este análisis se complementó con la detección de marcadores específicos de apoptosis y autofagia, y el análisis de integridad del ADN. Por último, para analizar la expresión de otras proteasas lisosomales luego de inhibición de catepsina L, se realizó un PCR usando partidores específicos de catepsina D y B. Los resultados obtenidos muestran que la expresión, localización y actividad de catepsina L se ven alteradas frente a un estrés metabólico. Por otra parte, se observó que catepsina L es necesaria para la supervivencia frente a un estrés del tipo energético o sin glucosa, y que su inhibición conllevaría a un defecto en la autofagia celular, que se vería reflejado en un aumento de la apoptosis. Cabe destacar, que pese a que hubo un aumento de la expresión de catepsina D, esta no fue capaz de suplir la función de catepsina L en la supervivencia celular. Este estudio, nos permitió corroborar la importancia de catepsina L en el proceso de supervivencia celular frente a un estrés energético, sin embargo, aún falta realizar un análisis más profundo sobre las vías de señalización involucradas.