Ciencia Portugal , Coimbra, Martes, 17 de marzo de 2015 a las 16:50
INESPO II

Avances en el estudio de las alteraciones mitocondriales que ocurren en el cáncer

Investigadores del laboratorio MitoXT del Centro para la Neurociencia y la Biología Celular de la Universidad de Coimbra profundizan en cómo estos cambios pueden servir como un objetivo terapéutico

Cristina G. Pedraz/DICYT Las mitocondrias son orgánulos con un papel fundamental en la célula. Además de ser responsables de la respiración celular, regulan la muerte, la señalización de calcio, la síntesis de esteroides, la homeostasis redox (reacción de reducción-oxidación) y los iones de las células. Investigadores del laboratorio MitoXT (Mitochondrial Toxicology and Experimental Therapeutics Laboratory) del Centro para la Neurociencia y la Biología Celular de la Universidad de Coimbra (Portugal) trabajan en una línea centrada en la evaluación de las alteraciones mitocondriales en el cáncer.


Una de las investigadoras del laboratorio, Teresa Serafim, explica que se trata de profundizar en las alteraciones en la función mitocondrial que ocurren durante la carcinogénesis y cómo estos cambios pueden servir como un objetivo terapéutico.


“Las mitocondrias desempeñan un papel vital en la célula, ya que regulan diversas tareas, como la respiración celular (con consumo de oxígeno y glucosa) y la homeostasis celular. En el cáncer, con el crecimiento progresivo del tumor hay una gran demanda de oxígeno y nutrientes, lo que resulta en una entrega ineficiente de recursos a las células tumorales más distantes de los vasos sanguíneos”, precisa Serafim.


De este modo, con las mitocondrias dependiendo del oxígeno y los nutrientes para realizar una función normal, en ausencia de estos recursos se adaptan a una nueva realidad, cambiando su función. Por ejemplo, en algunos tipos de cáncer “hay una disminución del uso de las mitocondrias, con una reducción en la expresión de las proteínas mitocondriales, incluyendo la cadena respiratoria (las responsables de la respiración) y la modificación de las rutas metabólicas”. En una situación normal, si una célula se encuentra privada de oxígeno y nutrientes, la mitocondria desencadena la muerte celular, lo que no sucede en una célula tumoral, que se adapta.


Alteraciones mitocondriales en el cáncer de mama


Uno de los últimos trabajos del laboratorio MitoXT, que será publicado en los próximos meses, se centra en la caracterización de las principales alteraciones mitocondriales en modelos celulares de cáncer de mama. En este caso, avanza la investigadora, las mitocondrias de las células cancerosas de mama “tienen características específicas que utilizamos como objetivo o medios terapéuticos”.


Se conoce que las mitocondrias de estas células tumorales de mama presentan una diferencia de potencial de la membrana superior en relación a las células normales. Esto significa que el interior de las mitocondrias de estas células se encuentra cargado más negativamente que el de las células normales.


“En mi grupo de trabajo se han diseñado y sintetizado compuestos con carga positiva a fin de ser incorporados en las células tumorales. Y como un caballo de Troya, con una gran cantidad en el interior de la mitocondria, lleva a su destrucción y en consecuencia a la muerte de las células tumorales, un tema sobre el que hemos realizado diversas publicaciones”, detalla.


Próximos pasos


Hasta ahora, el trabajo del laboratorio ha consistido en el estudio de las líneas tumorales en cultivo. No obstante, “con las alteraciones descubiertas para los diferentes modelos celulares tenemos la intención de diseñar y sintetizar nuevos fármacos con una finalidad terapéutica y hacer estudios de estructura-actividad de estos mismos compuestos”, agrega Serafim.

 

El siguiente paso sería evaluar las alteraciones mitocondriales de biopsias tumorales humanas. Los tumores están constituidos por diferentes tipos de células y estas células están expuestas a diferentes tipos de estrés (es decir, habrá células más o menos distantes de los vasos sanguíneos, que a su vez tienen más o menos acceso a oxígeno y nutrientes). “Nuestra intención es evaluar las alteraciones mitocondriales de estas células en diferentes condiciones dentro del tumor, y en consecuencia sugerir, según nuestros estudios de estructura-actividad de compuestos, una posible terapia”, concluye.


El laboratorio MitoXT donde trabaja Teresa Serafim está integrado en el Grupo de Mitocondria, Metabolismo y Enfermedad del Centro para la Neurociencia y la Biología Celular. El laboratorio se ubica en el UC Biotech Building del Biocant Park de Cantanhede (Portugal) y cuenta con cerca de 18 miembros.

 

 

 

Referencias bibliográficas:

Serafim, T. L., Carvalho, F. S., Bernardo, T. C., Pereira, G. C., Perkins, E. et al. (2014). “New derivatives of lupane triterpenoids disturb breast cancer mitochondria and induce cell death”. Bioorganic & medicinal chemistry, 22(21), 6270-6287.


Deus, C. M., Coelho, A. R., Serafim, T. L., y Oliveira, P. J. (2014). “Targeting mitochondrial function for the treatment of breast cáncer”. Future medicinal chemistry, 6(13), 1499-1513.