Tesis Magíster
Análisis de la expresión de transportadores de hexosas en cáncer, con especial enfasis en neoplasias de la mama.
Autor
Nualart-Santander, Francisco Javier
Universidad de Concepción
Institución
Resumen
La glucosa es incorporada a las células por medio de los transportadores facilitativos
de hexosas (GLUT), de los cuales se han descrito 5 isoformas (GLUT1-5). Las células
tumorales poseen un metabolismo de glucosa incrementado, lo que ha sido asociado a una
elevada expresión de GLUT1, y en algunos casos, de otras isoformas de GLUTs. Hasta el
momento, no se ha establecido claramente qué isoformas de GLUTs se encuentran presentes
en los distintos tipos tumorales, y menos aún, si la sobre-expresión de GLUT1 y/o de otras
isoformas constituye una propiedad general de los tumores o se relaciona especialmente con
neoplasias de mayor agresividad. En este trabajo llevamos a cabo un análisis detallado de la
expresión de diferentes isoformas de transportadores de glucosa en diversos tumores de
origen humano. Como una primera etapa, estandarizamos diferentes protocolos de
inmunocitoquímica para el análisis de muestras frescas y de archivo, además de las
condiciones de uso de los anticuerpos policlonales preparados contra cada isoforma de
GLUT. Posteriormente, analizamos mediante inmunocitoquímica, la expresión de GLUTs en
una serie de 110 muestras de tumores humanos, incluyendo 31 muestras de tumores de
mama. En este tipo tumoral, estudiamos la expresión de GLUT1 y GLUT5 a nivel de
microscopía óptica y electrónica, así como también a nivel de ARN mensajero, mediante RTPCR
iii situ. Además, intentamos correlacionar la expresión de GLUT1 con parámetros
biológicos determinantes de agresividad tumoral, como la expresión de marcadores de
proliferación celular (PCNA y Ki-67) y los índices de apoptosis. Por último, analizamos la
expresión de GLUT1 y GLUT5 en la línea celular MDA-468 la que ha sido ampliamente
utilizada para modelar el comportamiento de células de cáncer mamario in vitro, y en un
modelo biológico de cáncer de mama inducido en ratones "nude". Se encontró una relación
directa entre la sobre-expresión de GLUTI en diferentes neoplasias y la expresión de otras
isoformas de transportadores de glucosa (GLUT2-GLUT5); los tumores que no expresan
GLUT1 tampoco sobre-expresan otras isoformas. En cáncer de mama, los análisis de RTPCR
in situ mostraron una sobre-expresión del mensajero para GLUTI y GLUT5 con
respecto al tejido normal. GLUT1 se estudió realizando inmunocitoquímica a nivel óptico y
electrónico, observandose una localización preferencial en membranas plasmáticas que
forman estructuras semejantes a "canaliculos intercelulares". Esta adaptación indicaría que la
célula tumoral realiza un "sorting" diferencial de GLUTI a regiones particulares de la
membrana de la célula tumoral. GLUT5 en cambio se localizó a nivel citoplasmático y
especificamente en estructuras de tipo vesicular. Los estudios en células MDA-468 en
cultivo confirmaron los resultados obtenidos in vivo, observándose en este caso un "sorting"
diferencial de GLUT1 a regiones de membrana que contactan células adyacentes. La expresión de GLUTI no se relacionó directamente con el grado de diferenciación de los
tumores de mama, siendo los tumores de indiferenciación intermedia los que mostraron la
mayor expresión. Tampoco se observó una relación directa con el grado de proliferación ni
con el índice de apoptosis. Tumores inducidos en ratones "nude" mostraron características de
indiferenciación intermedia y el análisis de expresión de GLUT1 reveló un comportamiento
similar al de los tumores in situ. La sobre-expresión de los transportadores GLUT1 y
GLUT5 en las células tumorales de mama permitiría que estas células puedan metabolizar
glucosa y fructosa. La sobre-expresión y el "sorting" diferencial de GLUT1 no parecen ser
una propiedad general de los tumores de mama sino que corespondería a una característica
que se observa fundamentalmente en tumores de grado de indiferenciación intermedia con la
formación de brotes sólidos. De esta forma la alta expresión de GLUT1 en cáncer de mama
estaría asociado al tipo de crecimiento e invasión de las células tumorales y no directamente
relacionado con el grado de indiferenciación de las células.