Resumen de Estudi in vitro del paper del dany oxidatiu com a mecanisme d’acció en la carcinogènesi associada a l’arsènic.
Jordi Bach Griera
L’arsènic inorgànic es presenta com un carcinogen molt ben establert en humans. Milions de persones es troben exposades arreu del món, fonamentalment a través de l’aigua de consum contaminada per aquest compost. Encara que existeixen múltiples mecanismes d’acció pels quals l’arsènic pot exercir els seus efectes carcinògens, la generació de dany oxidatiu en el DNA a partir de les espècies reactives d'oxigen derivades de la seva biotransformació es presenta com un dels mecanismes importants a l’hora d’explicar l’aparició dels fenòmens tumorals associats amb la seva exposició. En aquest context, l’objectiu principal d’aquesta Tesi ha estat demostrar la connexió existent entre la presència de dany oxidatiu i la carcinogènesi associada a una exposició amb arsènic inorgànic. Per arribar a aquest objectiu s’ha implementat una estratègia innovadora de treball en el qual s’emulen les condicions d’exposició ambiental a les que es troben exposades les poblacions humanes. Concretament, aquesta estratègia es basa a desenvolupar un model d’exposició crònica in vitro a dosis subtòxiques d’arsènic inorgànic. A més, s’ha utilitzat un model cel·lular particular constituït per dues línies cel·lulars isogèniques de fibroblasts embrionaris de ratolí (MEF), una de les quals és deficient en la reparació de lesions oxidants del DNA que requereixen el mecanisme BER, exhibint un genotip knockout pel gen Ogg1, un dels gens principals de l’esmentada ruta de reparació del DNA. Al llarg d’aquest període d’exposició crònica a dosis de 0,5, 1 i 2 µM d’arsenit sòdic, es van avaluar diferents paràmetres en ambdues línies cel·lulars, els valors dels quals van ser comparats amb els corresponents controls temporals. Dits paràmetres mesuren els nivells acumulats de dany oxidatiu (8-OH-dG), la capacitat de reparar el dany en el DNA, l’estudi de possibles mecanismes d’adaptació i, finalment, l’adquisició d’un fenotip tumoral in vitro en ambdues línies cel·lulars al llarg d’un procés d’exposició arsenit sòdic del voltant 40 setmanes. Els resultats obtinguts donen suport a la hipòtesi reflectida en l’objectiu principal. Així, les línies cel·lulars Ogg1 deficients (MEF Ogg1 -/-) crònicament exposades a l’arsènic mostren una acumulació progressiva de dany oxidatiu en el DNA, mentre que l’increment d’aquest dany no es detecta en la línia salvatge. Paral·lelament, l’eficiència dels mecanismes de reparació del dany induït en el DNA es veu afectada en ambdues línies cel·lulars, manifestant-se així l’activitat cocarcinògena de l’arsènic. Pel que fa referència a l’adquisició del fenotip tumoral, trobem que l’arsènic és capaç d’induir un fenotip tumoral de manera primerenca en la línia deficient, el que indicaria que el dany oxidatiu en el DNA juga un paper fonamental en la carcinogènesi associada a l’exposició. Així, les cèl·lules Ogg1 -/- manifesten un fenotip tumoral al cap de 30 setmanes d’exposició, caracteritzat per canvis morfològics, un increment en proliferació cel·lular, el descontrol en estat de diferenciació, l’ increment en la secreció de metal·loproteïnases de la matriu extracel·lular, l’adquisició de la capacitat de créixer independent d’ancoratge, i la capacitat de promoure el creixement tumoral i la invasió. A manera de conclusió, aquesta Tesi demostra, principalment i per primera vegada, que el fons genètic referent al gen OGG1 i la inducció de 8-OH-dG són factors rellevant en el procés de carcinogènesi associada a l’arsènic. Indirectament, el treball posa de manifest el risc associat dels individus amb polimorfismes al gen OGG1, fent-los més susceptibles a l’aparició dels efectes genotòxics i carcinògens derivats de l’exposició.
