El bloqueo de la vía HIF-/Autofagia aumenta la eficiencia de la terapia fotodinámica en células de cáncer de colon humano: estudio 2D, 3D e in vivo

RODRIGUEZ, MATÍAS; CATRINACIO, CINTIA; MORAN, YANINA; COLOMBO, MARIA I.

Congreso; LX Reunión Científica Anual de la Sociedad Argentina de Investigación Clínica (SAIC) y Reunión Anual de la Sociedad Argentina de Fisiología (SAFIS); 2015

El microambiente del tumor posee una extrema heterogeneidad de disponibilidad de nutrientes, pH y oxigenación. La hipoxia induce la activación del Factor Inducible por Hipoxia (HIF-1) el cual regula la expresión de cientos de genes asociados con la supervivencia celular, incluyendo genes pro-autofagicos. La hipoxia y la autofagia han sido reconocidas como mecanismos de resistencia tratamientos antitumorales incluyendo la Terapia Fotodinámica (TFD). Objetivo: avaluar el impacto de HIF-1a como modulador de autofagica en cultivos 2D, 3D e in vivo de cáncer de colon. Determinar su implicancia en la resistencia a TFD.Resultados: Se demostró que la activación de HIF-1, empleando CoCl2 indujo autofagia a través de un nuevo mecanismo que involucra la regulación transcripcional de la proteína VMP1. HIF-1 aumentó el flujo autofágico determinado por un aumento de la relación LC3-II/LC3-I, disminución de p62, aumento de VMP1 y agregación de GFP-LC3. Además, mediante ensayo de MTT determinamos que la autofagia inducida por HIF-1 promueve resistencia a la TFD. Por otro lado, generamos cultivos tridimensionales que imitan la arquitectura de tumor sólido. Mediante el plásmido reportero 5HRE-EGFP corroboramos la activación de HIF-1. Además generamos líneas estables ?K.D? (shHIF1a) y ?WT? (Ctrl) y demostramos que los esferoides poseen actividad autofágica dependiente de HIF-1 la cual confiere resistencia a la TFD. En ambos modelos de estudio, la combinación de TFD con diferentes inhibidores de autofagia aumento la muerte celular. Utilizando ratones nude se generaron tumores WT, K.D. o WT + cloroquina, luego se trataron con 200 mg/Kg del fotosensibilizador ALA-Met y se irradiaron con 60 J/Cm2. Observamos una pobre respuesta de tumores WT y K.D. al tratamiento, sin embargo se observó una disminución en el porcentaje de crecimiento en la combinación de WT+cloroquina+TFD.Conclusión: la activación de autofagia en hipoxia a través de HIF-1/VMP1 confiere resistencia a la TFD. El bloqueo de la autofagia aumenta la eficiencia del tratamiento.