Acción del plaguicida organofosforado clorpirifos en los procesos de migración e invasión de las células de cáncer de mama

• Autores: Lasagna, Marianela
• Año de publicación: 2022
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Núñez, Mariel; Cocca, Claudia M.; Marino, Julieta; Urtreger, Alejandro J.; Varayoud, Jorgelina
• Materia: Cáncer de mama; Disruptores endócrinos; Transición epitelio-mesenquimática; Cloripirfos; Contaminantes ambientales; Ciencias de la vida
• Institución: Universidad de Buenos Aires

Fil: Lasagna, Marianela. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Buenos Aires, Argentina
El cáncer de mama afecta a más de 1,6 millones de mujeres en todo el mundo y su incidencia está aumentando en la mayoría de los países. En Argentina, fue el tumor maligno más frecuentemente diagnosticado en ambos sexos en el año 2020 y representó el 32% de todos los cánceres diagnosticados en mujeres. Si bien el pronóstico suele ser excelente cuando es diagnosticado en estadios iniciales, la tasa de supervivencia disminuye ante la presencia de metástasis. La transición epitelio-mesenquimática (TEM) es un proceso reversible en el que las células epiteliales se transforman en células mesenquimales, ampliamente relacionado con los últimos pasos de la carcinogénesis y el desarrollo de metástasis. Se considera que el cáncer es una enfermedad de origen multifactorial, donde la exposición a estrógenos juega un rol fundamental. En las últimas décadas, se ha relacionado la exposición a diferentes contaminantes ambientales, muchos de ellos disruptores endócrinos (DEs), con un aumento en el riesgo de desarrollo y progresión del cáncer de mama. El Clorpirifos (CPF) es un plaguicida organofosforado ampliamente utilizado en nuestro país y a nivel mundial. Se conoce que el agrotóxico, se comporta como un DE, ya que induce la proliferación de la línea celular MCF-7 a través de la fosforilación del RE? y altera la regulación del ciclo celular al promover la transición G1/S. Además, genera proliferación del árbol ductal en la glándula mamaria de animales expuestos, con un aumento en el desarrollo de hiperplasia y adenosis. Por todo lo mencionado, el objetivo general de esta tesis consistió en investigar si el CPF es capaz de inducir cambios compatibles con TEM, con especial interés en el rol que desempeña el RE? y la proteína c-SRC como blancos moleculares claves que intervienen en la coordinación de dicho proceso.\nDemostramos por primera vez que el CPF es capaz de promover TEM en células derivadas de cáncer de mama. En dos concentraciones ensayadas, 0,05 y 50 ?M, las células tratadas pierden sus características epiteliales habituales y adquieren un fenotipo mesenquimático. Además, el CPF induce cambios en el citoesqueleto de ?-actina con aumento de los focos de polimerización y aparición de estructuras compatibles con invadopodios. En modelos en 2 dimensiones, el CPF 50 ?M incrementa la invasión y ambas concentraciones inducen la migración de las células MCF-7 y MDA-MB-231. En las células MCF-7 el aumento de la migración inducido por la concentración baja del tóxico revirtió sólo al bloquear simultáneamente el RE? y la c-SRC, mientras que en la línea MDA-MB-231 dicho efecto resultó dependiente de c-SRC para ambas concentraciones.\nAdicionalmente, en las células MCF-7, CPF a 0,05 y 50 ?M aumentó la expresión de la MMP2 de manera dependiente del RE?, por el contrario, la administración simultánea del inhibidor de c-SRC y CPF en una u otra dosis ensayada, exacerbó el incremento de la MMP2. Además, ambas dosis de CPF disminuyen tanto la expresión como la localización en la membrana celular de E-cadherina y ?-catenina de manera dependiente de RE?, pero independientemente de la c-SRC. Por su parte, CPF 50 ?M induce expresión de Vimentina y aumenta la expresión y translocación nuclear de Slug. En la línea MDA-MB-231, CPF a 0,05 y 50 ?M aumenta la actividad gelatinolítica y la expresión de MMP2, disminuye la expresión de ?-Catenina y aumenta la expresión de Vimentina, efectos todos dependientes de la c-SRC.\nAl evaluar la invasión celular utilizando un modelo 3D de esferoides tumorales de MCF-7 se observa que CPF 50 ?M induce aumento del área de invasión sólo en matrices de Colágeno tipo I, mientras que la concentración baja induce aumento de la invasión utilizando tanto matrices de Colágeno tipo I como Matrigel®. También, CPF 0,05 ?M incrementa el área de los esferoides luego de 14 días de exposición y genera un aumento del número y el tamaño de las mamosferas de 1° generación vía RE? y c-SRC, así como la capacidad de autorrenovación, dando lugar a un fenotipo compatible con CSC. Al evaluar la migración celular utilizando este modelo 3D el bloqueo de RE? fue suficiente para disminuir el aumento del área de migración inducido por ambas dosis del tóxico, dando cuenta de que estos modelos nos aproximan a una mejor comprensión de la fisiopatología tumoral in vitro y, por lo tanto, resultan esenciales para la evaluación de agentes con potencial acción transformante como es el caso del CPF. En células MCF-7 cultivadas en monocapa, el CPF aumenta la fosforilación y la translocación hacia la membrana de c-SRC a ambas concentraciones ensayadas. El CPF a 0,05 ?M modula la vía AKT/GSK-3? de manera dependiente del RE?, mientras que la fosforilación de P38 resulta ser dependiente de c-SRC. Por otro lado, el aumento de p-AKT y p-P38 inducido por CPF 50 ?M fue dependiente de la oncoproteína c-SRC. En la línea celular MDA-MB-231, ambas dosis del tóxico aumentaron la p-c-SRC. Los aumentos de la p-GSK-3? y p-P38 resultaron dependientes de esta quinasa mientras que el aumento de p-AKT se mostró independiente de la misma.\nFinalmente, en un modelo murino in vivo de metástasis observamos que el tóxico, en las dos dosis ensayadas, 0,001 y 0,1 mg/kg/día, genera un aumento del volumen tumoral relativo final, disminución del tiempo de duplicación y aumento de las áreas de necrosis intratumoral. La dosis baja induce metástasis pulmonares de mayor tamaño. Finalmente, observamos que ambas dosis generaron un aumento en la expresión del ARNm de ALDH1 y que sólo la dosis de 0,1 mg/kg/día induce adicionalmente aumento de CD44, dos marcadores de CSC. Teniendo en cuenta la distribución ubicua del plaguicida y en función de todos los hallazgos mencionados, y, se pone en evidencia la necesidad de tomar medidas para minimizar el riesgo de exposición a este compuesto, debido a que podría representar un factor de riesgo para el desarrollo y la progresión del cáncer de mama.
Doctora de la Universidad de Buenos Aires en Ciencias de la Salud