Resumen de El sistema de señalización de la reelina en el cáncer de colon
La reelina La reelina es una glicoproteína de la matriz extracelular de gran tamaño, aproximadamente 400 kDa. Funcionalmente, la reelina y su sistema de señalización han sido muy estudiados en el cerebro. Durante el desarrollo embrionario la reelina es secretada principalmente por las células de Cajal-Retzius (D’Arcangelo y cols., 1995) y guía a las neuronas y a las células gliales durante su migración desde las zonas germinativas hacia sus posiciones correctas en la corteza cerebral (Tissir y Goffinet, 2003).
Los ratones reeler no expresan reelina y presentan síntomas como ataxia al desplazarse, distonía postural y temblores a partir de la segunda semana de vida. Fue Falconer, en 1951, quien los describió por primera vez y los denominó reeler. Este tipo de ratones presentaban una mutación autosómica recesiva que les provoca anormalidades arquitectónicas en la corteza cerebral debido a que las neuronas no alcanzan su posición correcta durante el desarrollo del cerebro. Por ello, los ratones reeler presentan importantes trastornos motores y reducida viabilidad y fertilidad. En 1995 se clonó el gen que codifica la reelina y se descubrió que el ratón reeler no expresaba reelina (D’Arcangelo y cols., 1995).
Para ejercer su acción la Reelina se une a los receptores de membrana VldlR (receptores de lipoproteínas de muy baja densidad), ApoER2 (receptor 2 de la apolipoproteína E), entre otros, e induce la fosforilación de su proteína efectora citosólica Dab1 (Disabled 1).
Aunque el sistema de la Reelina-Dab1 se expresa principalmente en el cerebro, fuera del sistema nervioso central, se ha sido descrito en otros tejidos, entre ellos en el intestino (García Miranda y cols., 2010). También se han relacionado variaciones de la expresión de la reelina con algunos tipos de cáncer, como los de próstata, retinoblastoma, páncreas, estómago, mama, hígado o neuroblastoma (Khialeeva y cols., 2017).
Cáncer de colon El tipo de cáncer de colon más frecuente es el adenocarcinoma. Aparece en el 90-95% de los casos de cáncer de colon y se produce en la mucosa que recubre el interior del colon y recto. En España, este tipo de cáncer es el tercero en frecuencia en varones, detrás del cáncer de pulmón y próstata. En mujeres es el segundo en frecuencia, detrás del de mama.
La mayoría de los casos de cáncer de colon son esporádicos, lo que significa que su causa es inespecífica o indeterminada. Su desarrollo se produce en etapas que van desde lesiones en la cripta del colon a través de la formación de pólipos o adenomas hasta el desarrollo del cáncer. Uno de los eventos más tempranos es la alteración del patrón proliferativo de las células epiteliales en las criptas del colon, asociado a un trastorno en el control de la muerte celular programada (apoptosis). Así aparecen unas criptas morfológicamente anormales en la superficie de la mucosa del colon, que se denominan focos de criptas aberrantes (FCA). Las criptas aberrantes pueden evolucionar hasta la formación de pólipos. Existen algunos tipos de pólipos, en concreto, los pólipos adenomatosos o adenomas, que son lesiones con tejido displásico. Cuando el grado de displasia es mayor y las mutaciones sufridas no son reparadas, se llega a la formación del adenocarcinoma, siguiendo la secuencia adenoma-carcinoma (Terzić y cols., 2010).
Aunque la mayoría de los tumores colorrectales son considerados esporádicos, no obstante, un porcentaje significativo de casos son formas hereditarias, la más conocida es la Poliposis Adenomatosa Familiar, o están asociados a una enfermedad inflamatoria intestinal como la colitis ulcerosa (ver revisión de Subramaniam y cols., 2016).
El cáncer de colon es un proceso multifactorial en el que están implicados factores genéticos, epigenéticos y ambientales. Aunque los mecanismos moleculares por los que ocurre son poco conocidos se sabe que la transformación tumoral se inicia en la mucosa del colon a nivel de las criptas. Se han identificado alteraciones en numerosas moléculas y vías de señalización que regulan la homeostasis del eje cripta-superficie epitelial del colon, entre ellas, Wnt/β-catenina, TGF-β (factor de crecimiento transformante tipo β), BMP (proteína morfogenética del hueso), K-RAS (“Kirsten rat sarcoma viral oncogene homolg”), APC (“Adenomatous Poliposis Coli”) y TP53 (proteína supresora de tumores p53), que pueden inducir la transformación neoplásica del epitelio intestinal provocando el inicio, desarrollo y progresión del cáncer de colon (ver revisiones Bertrand y cols., 2012; Hagland y cols., 2013). La reelina en el intestino Nuestro grupo de investigación identificó por primera vez la presencia de los componentes del sistema de señalización de la reelina (reelina, VldlR, ApoER2 y Dab1) en la mucosa del intestino delgado de rata y ratón y del de ratón (García-Miranda y cols., 2010, 2012b y 2013). Posteriormente, otros autores han corroborado la expresión de reelina en el intestino. Saeed y cols., (2012) observaron un aumento en la expresión de reelina en el colon de pacientes con la enfermedad de Hirschsprung, en la que las células ganglionares están ausentes o casi ausentes, aunque no especifican si dicha expresión procede de la mucosa, submucosa o muscular. Böttner y cols. (2014) describen su expresión en los plexos submucoso y mientérico del colon.
Con el estudio de la reelina en el intestino delgado, mostramos que la reelina se expresa en los miofibroblastos subepiteliales y que ejerce su función activando la proliferación, migración, diferenciación y apoptosis del epitelio intestinal. También observamos que los ratones reeler (deficientes en reelina) presentan: i) alteraciones en la morfología de la mucosa del intestino delgado; ii) mayor anchura del espacio intercelular de las uniones adherentes y desmosomas, lo que podría permitir el acceso de antígenos de la luz intestinal y/o ser resultado de uniones más laxas; iii) una disminución en el número de células de Paneth, que reduciría la defensa antimicrobiana intestinal, y iv) variaciones en la expresión de genes implicados en la respuesta inmune, en la inflamación y en el cáncer (García-Miranda y cols., 2013). Recientemente nuestro grupo de investigación ha observado que: i) la reelina al igual en el intestino delgado, en el colon, regula la homeostasis epitelial manteniendo la integridad de la barrera intestinal, ii) la expresión de reelina aumenta en el colon en respuesta a colitis aguda inducida con DSS y iii) la reelina protege al colon de la inflamación intestinal, presentando los ratones reeler mayor susceptibilidad al tratamiento con DSS (Carvajal y cols., 2017b). Todo ello nos hizo pensar que la reelina también podría estar implicada en el inicio y/o la transición de la enfermedad inflamatoria intestinal al cáncer de colon. Para estudiar esto y alcanzar los objetivos propuestos en esta tesis se utilizaron muestras de colon normal, de distintas lesiones precancerosas y de adenocarcinoma de colon humano. También se utilizaron modelos experimentales de ratón para obtener el mismo tipo de lesiones que las aparecidas en pacientes, así como ratones reeler para estudiar el cáncer de colon en asusencia de reelina.
OBJETIVOS DEL TRABAJO Por lo anteriormente expuesto, los objetivos del presente trabajo son evaluar: 1. La expresión del sistema de señalización de la reelina-Dab1 en el inicio, progresión y desarrollo del cáncer de colon 2. La función de la reelina en el desarrollo del cáncer de colon Para ello se estudiarán: El sistema de señalización de la reelina- Dab1 en el colon humano mediante: 1) La caracterización del sistema de la reelina- Dab1 2) La expresión de reelina, VldlR, ApoER2 y Dab1 en adenocarcinoma de colon 3) Los cambios en la expresión de la reelina en el inicio, progresión y desarrollo del cáncer de colon 4) La regulación de la expresión de la reelina en el cáncer de colon La función de la reelina en el desarrollo del cáncer de colon utilizando modelos animales y analizando:
1) La expresión de reelina en lesiones precancerosas y en adenocarcinomas inducidos mediante tratamientos con azoximentano y/o DSS 2) La expresión de genes que regulan la abundancia de reelina 3) El efecto de la ausencia de reelina en el desarrollo del cáncer de colon 4) El efecto de la ausencia de reelina en la expresión y activación de la proteína supresora de tumores p53 CONCLUSIÓN En resumen los resultados sugieren que la reelina proporciona resistencia a la transición de la enfermedad inflamatoria intestinal al cáncer de colon, a través de la proteína supresora de tumores p53.
