Rol de Hemo oxigenasa 1 (HO-1) en la progresión ósea del cáncer de próstata - Anselmino, Nicolás (2019)
El cáncer de próstata (CaP) es el segundo tipo de cáncer másfrecuentemente diagnosticado en hombres. En estadíos avanzados laenfermedad puede diseminarse siendo el hueso el principal sitio de metástasis.Este no es un evento aleatorio, sino que se generan loops regulatorios de retroalimentación entre las células de CaP y las células del microambiente de lametástasis, interrumpiendo la homeostasis del hueso. El hueso es un tejidodinámico que se somete a una remodelación mediada por el balance deosteoblastos y osteoclastos. La disrupción de este equilibrio por la presencia decélulas tumorales convierte el nicho óseo normal en un nicho tumoral ometastásico.Como en otras malignidades la generación de daño oxidativo amacromoléculas y componentes celulares, y el proceso inflamatorio asociado,promueven la carcinogénesis prostática y su progresión. Se ha demostrado quelas células óseas producen factores que aumentan el crecimiento y sobrevida delas células tumorales y que esta interacción, a su vez, favorece la progresiónmetastásica. Sin embargo, la naturaleza molecular de dicha interacción aún nose conoce completamente y existen pocos modelo experimentales apropiadospara estudiar dicha interacción.La inducción de Hemo oxigenasa 1 (HO-1) surge como un proceso dedefensa celular fundamental frente a estímulos de estrés e inflamatorios.Previamente demostramos que HO-1 cumple funciones críticas antitumorales enla carcinogénesis prostática.Nuestra hipótesis se basa en que HO-1 modifica el microambientetumoral modulando la expresión de factores inflamatorios y angiogénicosalterando la interacción entre la célula prostática y la ósea.Los objetivos de este trabajo de tesis fueron: evaluar el impacto fisiológicoin vivo de la carencia de HO-1 en el metabolismo óseo de ratones Knock-out(KO) para Hmox-1 (gen de HO-1); determinar el perfil transcripcional de genesinvolucrados tanto en la tumorigénesis como en la remodelación ósea en unsistema de co-cultivo donde células de CaP compartían el medio con cultivosprimarios de osteoblastos de ratón (PMOs) aislados de ratones BALB/c Hmox-1+/+, +/- o -/-; o en co-cultivo con células precursoras de osteoblastos (MC3T3) uosteoclastos (Raw264.7). También analizamos mediante proteómica el5secretoma en los medios condicionados del co-cultivo de células de CaP conprecursores óseos.El análisis histomorfométrico de los fémures de ratones transgénicos paraHmox-1 reveló una disminución de la densidad ósea concomitante con la pérdidade copias de este gen. En línea con esto se observó un menor número y actividadde osteoblastos y osteoclastos, indicando un metabolismo óseo disminuido. Seobservó una correlación entre los niveles de expresión de Hmox-1 y diferentesgenes implicados en la diferenciación de osteoblastos o en la regulación de lafisiología ósea como Runx2, Col1a1, Csf-1 y Opg, coincidiendo no solo con elmenor número y actividad de osteoblastos, sino también con la disminucióngeneral del metabolismo óseo antes mencionada.Mediante citometría de flujo se detectaron dos poblaciones de PMOs condiferentes niveles de ROS; la población con niveles altos estabasignificativamente reducida en los animales KO, demostrando que estas célulaspresentaban una tolerancia restringida al estrés oxidativo.En líneas generales, el co-cultivo con células PC3 derivó en un perfil deexpresión génica pro-osteolítico en las células óseas, el cual fue parcialmenterevertido cuando las células tumorales se encontraban pre-tratadas con Hemina,inductor farmacológico de HO-1. Entre los principales factores alterados seencuentran PTHrP, OPG, RANKL y RUNX2, todos ellos fuertemente implicadosen el proceso de remodelación ósea.En resumen, los niveles de HO-1 impactan sobre la expresión de factoresosteoblastogénicos y osteoclastogénicos, impactando en el balance óseo yalterando la comunicación entre las células del CaP y las células óseas.