Efecto del silenciamiento de la SIRT3 en la respuesta antioxidante de líneas de cáncer de colon SW620

Abstract

[spa] El estrés oxidativo juega un importante papel en el desarrollo de varias enfermedades, entre las cuales se encuentra el cáncer. En un principio, un incremento de especies reactivas de oxígeno (ROS, por sus siglas en inglés reactive oxygen species) puede contribuir a la formación del tumor; pero, en fases en las que el tumor está más avanzado, una producción de ROS descontrolada y que no haya sido neutralizada por los sistemas antioxidantes podría conducir a la muerte de la célula tumoral. Es por ello que se están desarrollando terapias anticancerígenas que consisten en inducir la producción de ROS. La sirtuina 3 (SIRT3), es una enzima desacetilasa dependiente de NAD+, que participaría, en parte, en el control del estrés oxidativo celular, ya que se encarga de activar mediante desacetilación a proteínas antioxidantes, como la manganeso superóxido dismutasa (MnSOD). El objetivo de este trabajo es determinar si la SIRT3 se puede usar como diana terapéutica mediante su silenciamiento, para conducir a un aumento del estrés oxidativo y a la activación de vías de muerte celular. Con este propósito, se ha estudiado la expresión de enzimas antioxidantes (cobre zinc superóxido dismutasa, manganeso superóxido dismutasa, catalasa, glutatión peroxidasa, glutatión reductasa, peroxirredoxina, tiorredoxina y tioxirredoxina reductasa) en líneas celulares de cáncer de colon SW620 con un silenciamiento estable de SIRT3. También se ha estudiado como afecta el silenciamiento de SIRT3 a la expresión de las proteínas desacoplantes UCP2 y UCP5, que también participan en el control del estrés oxidativo. Finalmente, se ha estudiado como el silenciamiento de SIRT3 junto con el tratamiento con oxaliplatino (OXA) afectan a la producción de ROS y a la viabilidad celular. Los resultados obtenidos indican que la inhibición de SIRT3 junto con el tratamiento con OXA produce un aumento en la producción de ROS y una disminución de la viabilidad celular. Además, se ha visto que el silenciamiento estable de SIRT3 conduce a una disminución de la expresión de las enzimas antioxidantes y desacoplantes comentadas, por lo que SIRT3 regula la expresión de proteínas antioxidantes. Por ello, es una potencial diana terapéutica en cáncer de colon avanzado o metastásico.

[eng] Oxidative stress plays an important role in the development of several diseases, including cancer. Initially, an increase in reactive oxygen species (ROS) may contribute to the tumour formation; but, when tumour has advanced, an uncontrolled ROS production and no neutralized by the antioxidant systems may cause the death of the tumour cell. That is why anticancer therapies are being developed and it consists to induce the production of ROS. Sirtuin 3 (SIRT3), is a NAD+ dependent deacetylase enzyme that participates, in part, in the control of cellular oxidative stress, because it is responsible to activate antioxidant proteins, such as manganese superoxide dismutase (MnSOD), by deacetylation. The aim of this work is determine if SIRT3 can be used as a therapeutic target through it silencing, leading to an increase in oxidative stress and the activation of cell death pathways. For this purpose, the expression of antioxidant enzymes (copper zinc superoxide dismutase, manganese superoxide dismutase, catalase, glutathione peroxidase, glutathione reductase, peroxiredoxin, thioredoxin and thioredoxin reductase) has been studied in SW620 colon cancer cell lines with stable SIRT3 silencing. It has also been studied how SIRT3 silencing affects the expression of the UCP2 and UCP5 decoupling proteins, which are also involved in the control of oxidative stress. Finally, it has been studied how SIRT3 silencing and oxaliplatin (OXA) treatment affects the ROS production and cell viability. The inhibition of SIRT3 combined with OXA treatment results in an increased in ROS production and a reduction in cell viability. In addition, it has been shown that the stable silencing of SIRT3 leads to a decrease in the expression of the antioxidant and decoupling enzymes discussed, so that SIRT3 would regulate the synthesis of antioxidant proteins. Therefore, it is a potential therapeutic target in advanced or metastatic colon cancer.