Papel de las isoformas de AKT en la progresión del cáncer de próstata: regulación por la fosfotirosina fosfatasa SHP-1

Abstract

INTRODUCCIÓN: El cáncer de próstata es uno de los tumores más frecuentes en la población masculina en Europa en general y en España en particular. Aunque existen diversos tratamientos, la muerte de éstos pacientes se produce como consecuencia de las metástasis a sitios distales. Por lo tanto, comprender la cascada de señalización intracelular responsable del desarrollo de dichas metástasis es sumamente importante para el desarrollo de nuevas dianas terapéuticas. La vía de PI3K/AKT es una ruta de señalización celular encargada de la generación de inositol trifosfato, siendo éste un segundo mensajero el encargado de la regulación de varias características fenotipícas celulares como la progresión del ciclo celular, la adhesión y la migración celular. Por otra parte, SHP-1 es una fosfotirosina fosfatasa, principalmente expresada en tejidos no hematopoyéticos y moderadamente expresada en tejidos epiteliales, cuyos roles en la progresión tumoral recién comienzan a ser explorados. En éste sentido, nuestro grupo demostró que SHP-1 regula la proliferación celular, mediante una interrelación con la vía de PI3K/AKT en la línea celular PC-3. El principal efector de PI3K es la quinasa AKT, habiéndose descrito tres isoformas de la misma. Estudios recientes se enfocan en las funciones no redundantes de dichas isoformas, indicando que existen regulaciones específicas de isoforma en el caso de la homeostasis de la glucosa ó la migración celular. OBJETIVO: Determinar la implicación de las isoformas de AKT en la regulación de los procesos celulares implicados en la progresión tumoral prostática y analizar si SHP-1 es un regulador de las ruta PI3K/AKT estudiando el modo y lugar de actuación y las consecuencias de ésta interrelación. MATERIALES Y MÉTODOS: Utilizamos la interferencia por ARN para anular las isoformas de AKT en la línea celular PC-3, un modelo proveniente de una metástasis ósea de cáncer de próstata, y evaluamos el impacto de dicho silenciamiento sobre la proliferación celular, la adhesión y la migración así como los efectores moleculares implicados en la regulación de dichos procesos. También utilizamos la interferencia por ARN para anular la expresión de SHP-1 y analizar su contribución a la regulación de la vía de señalización de PI3K/AKT. RESULTADOS: Las isoformas de AKT ejercen papeles no redundantes con respecto al control del ciclo celular. En éste sentido, AKT2 promueve la formación de complejos ciclina D/CDK6, a través de la regulación de la expresión de ambas proteínas. Esta isoforma también regula la expresión y niveles de ciclina E y pRB. Además, AKT2 promueve la degradación de p27 y su exclusión nuclear. En conjunto, estos resultados apuntan a una regulación del ciclo celular dependiente de AKT2, en las células PC-3. Por otra parte, AKT1 demostró estar implicada en el control de la adhesión y la migración celular, a través de interacciones con efectores como FAK y Scr, así como mediante la regulación de las actividades de las GTPasas pequeñas RhoA y Rac1. Aunque las dos isoformas de AKT presentan roles diferenciales, no observamos ninguna contribución específica de AKT3 a la proliferación, adhesión ó migración celular en nuestro modelo. Con respecto a SHP-1, confirmamos que ésta fosfatasa regula la actividad quinasa de PI3K; interactúa específicamente con AKT1 y afecta su activación. También observamos que la presencia de SHP-1 es necesaria para el mantenimiento de las plataformas de señalización generadas alrededor de Src, FAK, p85 y AKT1. CONCLUSIÓN: Nuestro trabajo demuestra por primera vez, que SHP-1 es un regulador clave de la vía de PI3k/AKT y que las isoformas de AKT pueden ser consideradas como dianas innovadoras para el desarrollo de fármacos para la enfermedad metastásica.