Cáncer de mama: Efecto del micro-medioambiente tumoral

Abstract

En este trabajo se estudia la influencia que tiene el micro-medioambiente del tejido mamario en la iniciación y desarrollo de tumores de mama desde dos puntos de vista diferentes.El primer capítulo de esta tesis está enfocado al estudio del proceso de intercomunicación que ocurre entre células tumorales humanas de mama positivas para el receptor de estrógenos (ER+) y macrófagos, a través de diferentes mediadores moleculares solubles. Los macrófagos asociados al tumor (TAMs) tienen la capacidad de influir sobre diferentes aspectos claves de las células neoplásicas como son la proliferación, migración, capacidad invasiva y de supervivencia.Frente a tumores de mama ER+ es muy común en la clínica la utilización de inhibidores de dicho receptor como tratamiento adyuvante. Pero en muchos casos, tumores que inicialmente responden favorablemente al tratamiento con inhibidores del ER luego se vuelven resistentes. En base a los resultados obtenidos en esta tesis, los macrófagos condicionados con TNF-α, al interaccionar con las células tumorales de mama ER+, pueden provocar resistencia a los tratamientos endocrinos dirigidos contra el ER. La interacción entre las células de cáncer de mama ER+ con macrófagos produce el incremento de varias citocinas proinflamatorias en el micro-medioambiente tumoral, las cuales activan vías de señalización claves en las células epiteliales de mama que inducen proliferación de un modo independientes al estímulo con 17β-estradiol. Se describe gran parte de este mecanismo en el cual TNF-α e IL-6 cumplen un rol fundamental activando los factores de transcripción NF-kB y STAT3. Estos dos factores de transcripción junto al ERα formarían un nuevo complejo transcripcional capaz de inducir proliferación a través de la expresión de genes como ciclina D1 y c-Myc. Para que esto suceda, ERα debe activarse de una forma alternativa independiente de ligando, y ERK-1 sería la quinasa involucrada en este proceso.Por otra parte, el segundo capítulo de esta tesis se avoca al estudio de los posibles efectos cancerígenos del oxalato sobre células epiteliales de mama. Se cree que la principal fuente de oxalato en el tejido mamario es de origen metabólico aunque se conoce muy poco acerca de este proceso. El oxalato puede encontrarse en forma soluble como ion libre o en forma sólida al formar sales muy poco solubles con cationes divalentes, como es el caso de los cristales de oxalato de calcio que dan origen a gran parte de las micro-calcificaciones en el tejido mamario.Se encontró que el oxalato libre tiene la capacidad de inducir proliferación en diferentes líneas celulares epiteliales de mama. Además, el oxalato también fue capaz de inducir la expresión del proto-oncogen c-fos en células MCF-7, el cual forma parte de los conocidos genes de expresión temprana. Esto también se observó a nivel de proteína, las células MCF-7 expresaron altos niveles de c-fos una hora y media después de ser estimuladas con oxalato.La proteína c-fos puede inducir proliferación actuando como factor de transcripción AP-1 al heterodimerizar con proteínas de familia de jun. Esto sugiere que el oxalato libre en solución tiene la capacidad de producir ciertos cambios en la expresión de algunos genes claves involucrados en la proliferación.Finalmente se demostró en un modelo in vivo que la presencia de oxalato libre en el micro-medioambiente de la mama de ratones Nu/Nu tiene la capacidad de producir tumores altamente agresivos e indiferenciados con características de un fibrosarcoma. La velocidad con la que se formaron los tumores fue directamente proporcional a la concentración de oxalato libre en el tejido mamario.

In this work we study the influence of the micro-environment of breast tissue on the initiation and development of breast tumors from two different points of view. The first chapter of this thesis is focused on the study of the intercommunication process that occurs between human breast tumor cells positive for the estrogen receptor (ER+) with macrophages through different soluble molecular mediators. The tumorassociated macrophages (TAMs) have the ability to influence different key aspects of neoplastic cells such as proliferation, migration, invasive capacity and survival. Faced with ER+ breast tumors, it is very common in the clinic to use inhibitors of this receptor as adjuvant treatment. But in many cases, tumors that initially respond favorably to treatment with ER inhibitors become resistant. Based on the results obtained in this thesis, macrophages conditioned with TNF-α, when interacting with ER+ breast tumor cells, can cause resistance to endocrine treatments directed against ER. The interaction between ER+ breast cancer cells with macrophages produces the increase of several proinflammatory cytokines in the tumor micro-environment, which activate key signaling pathways in the breast epithelial cells that induce proliferation in a manner independent of the stimulation with 17β-estradiol. A large part of this mechanism is described, in which TNF-α and IL-6 play a fundamental role in activating the transcription factors NF-kB and STAT3. These two transcription factors together with ERα would form a new transcriptional complex capable of inducing proliferation through the expression of genes such as cyclin D1 and c-Myc. For this to happen, ERα must be activated in an alternative, ligand-independent manner, and ERK-1 would be the kinase involved in this process. On the other hand, the second chapter of this thesis is devoted to the study of the possible carcinogenic effects of oxalate on breast epithelial cells. It is believed that the main source of oxalate in breast tissue is of metabolic origin although very little is known about this process. The oxalate can be found in soluble form as a free ion or in solid form by forming very little soluble salts with divalent cations such as the calcium oxalate crystals that give rise to a large part of the micro-calcifications in the breast tissue. It was found that free oxalate has the ability to induce proliferation in different breast epithelial cell lines. In addition, oxalate was also able to induce the expression of the cfos proto-oncogene in MCF-7 cells, which is part of the known immediate early genes. This was also observed at the protein level, MCF-7 cells expressed high levels of c-fos an hour and a half after being stimulated with oxalate. The c-fos protein can induce proliferation by acting as an AP-1 transcription factor when heterodimerizing with Jun family proteins. This suggests that the free oxalate in solution has the ability to produce certain changes in the expression of some key genes involved in proliferation. Finally, it was demonstrated in an in vivo model that the presence of free oxalate in the micro-environment of the breast of Nu / Nu mice has the capacity to produce highly aggressive and undifferentiated tumors with characteristics of a fibrosarcoma. The rate at which the tumors formed was directly proportional to the concentration of free oxalate in the breast tissue.