Estudi dels canvis en el metabolisme energètic en resposta al tractament amb oxaliplatí en cèl·lules de càncer de còlon

Abstract

[cat] El càncer de còlon és el tercer tipus de càncer més comú en tot el món i és la segona causa més freqüent de mortalitat mundial associada amb el càncer. Aquests tumors es poden classificar en quatre estadis diferents sent l’estadi IV el que presenta més mal pronòstic a causa de la metàstasi que es produeix. De fet, la majoria dels pacients amb càncer de còlon moren a causa de la metàstasi. Actualment, s’usen diversos tractaments depenent de l’estadi en què es trobi el pacient. L’oxaliplatí és un derivat del platí capaç de formar adductes amb l’ADN bloquejant la transcripció i la síntesi d’ADN i activant els mecanismes de reparació i l’apoptosi. Aquesta quimioteràpia adjuvant és molt útil en càncers de còlon més avançats que ja presenten metàstasi. L’objectiu d’aquest treball és estudiar els canvis en l’expressió de gens relacionats amb el metabolisme energètic amb l’aplicació de l’oxaliplatí i com afecta a la viabilitat cel·lular. Per això, s’han dut a terme diversos cultius cel·lulars per a determinar la viabilitat cel·lular i, posteriorment, s’han analitzat els nivells d’expressió dels gens mitjançant l’extracció d’ARN i la RT-qPCR. Els resultats indiquen canvis significatius en la viabilitat cel·lular i s’han observat diferències molt notables en l’expressió gènica d’HIF-1α, PPAR-α i COX-II entre les cèl·lules no tractades i les tractades amb oxaliplatí. Aquests resultats suggereixen que les cèl·lules romanents presenten una elevada plasticitat metabòlica. A més, podrien presentar un major grau de resistència a l’incrementar els nivells en l’expressió d’HIF1α íntimament relacionat amb la inducció i el manteniment del fenotip metabòlic metastàtic i amb la resistència a l’apoptosi. L’increment de COX-II i PPAR-α corroborarien la plasticitat metabòlica que presenten les cèl·lules metastàtiques, ja que en funció de les seves necessitats, podrien variar les seves capacitats metabòliques i, d’aquesta manera, promoure la resistència al tractament.

[spa] El cáncer de colon es el tercer tipo de cáncer más común en todo el mundo y es la segunda causa más frecuente de mortalidad mundial asociada al cáncer. Estos tumores se pueden clasificar en cuatro estadios diferentes, siendo el estadio IV el que presenta el peor pronóstico debido a la metástasis que se produce. De hecho, la mayoría de los pacientes con cáncer de colon mueren a causa de la metástasis. Actualmente, se utilizan diversos tratamientos dependiendo del estadio en el que se encuentre el paciente. El oxaliplatino es un derivado del platino capaz de formar aductos con el ADN, bloqueando la transcripción y síntesis de ADN, y activando los mecanismos de reparación y apoptosis. Esta quimioterapia adyuvante es muy útil en cánceres de colon más avanzados que ya presentan metástasis. El objetivo de este trabajo es estudiar los cambios en la expresión de genes relacionados con el metabolismo energético con la aplicación de oxaliplatino y cómo afecta a la viabilidad celular. Para ello, se han realizado diversos cultivos celulares para determinar la viabilidad celular y, posteriormente, se han analizado los niveles de expresión de los genes mediante la extracción de ARN y la RT-qPCR. Los resultados indican cambios significativos en la viabilidad celular y se han observado diferencias muy notables en la expresión génica de HIF-1α, PPAR-α y COXII entre las células no tratadas y las tratadas con oxaliplatino. Estos resultados sugieren que las células remanentes presentan una elevada plasticidad metabólica. Además, podrían presentar un mayor grado de resistencia al incrementar los niveles de expresión de HIF-1α, íntimamente relacionado con la inducción y el mantenimiento del fenotipo metabólico metastásico y con la resistencia a la apoptosis. El incremento de COX-II y PPAR-α corroborarían la plasticidad metabólica que presentan las células metastásicas, ya que, en función de sus necesidades, puedrian variar sus capacidades metabólicas y, de esta manera, promover la resistencia al tratamiento.

[eng] Colon cancer is the third most common type of cancer worldwide and the second most frequent cause of cancer-related mortality globally. These tumors can be classified into four different stages, with Stage IV having the worst prognosis due to the occurrence of metastasis. Most colon cancer patients die as a result of metastasis. Currently, various treatments are used depending on the stage in which the patient is. Oxaliplatin is a platinum derivative capable of forming adducts with DNA, blocking DNA transcription and synthesis, and activating repair mechanisms and apoptosis. This adjuvant chemotherapy is very useful in more advanced colon cancers that already have metastasis. The objective is to study changes in the expression of genes related to energy metabolism with the application of oxaliplatin and how it affects cellular viability. To this end, several cell cultures have been carried out to determine cellular viability, and subsequently, gene expression levels have been analyzed using RNA extraction and RT-qPCR. The results indicate significant changes in cellular viability, and notable differences in gene expression of HIF-1α, PPAR-α, and COX-II have been observed between untreated cells and cells treated with oxaliplatin. These results suggest that the remaining cells exhibit high metabolic plasticity. Furthermore, they may present a higher degree of resistance by increasing HIF-1α expression, which is closely related to the induction and maintenance of the metastatic metabolic phenotype and resistance to apoptosis. The increase in COX-II and PPAR-α would corroborate the metabolic plasticity exhibited by metastatic cells, as they could vary their metabolic capacities depending on their needs, thus promoting treatment resistance.