Tesis Doctorado
GPR30, un receptor de estrógeno no canónico, induce la activación de MAPK ERK1/2 y P38, y la movilización de calcio intracelular, aumentando la proliferación y migración, en células de cáncer de mama erα positivas
Gpr30, A Non-Canonic Estrogen Receptor, Induces Activation Of Erk1 / 2 And P38 Mapk, And Intracellular Calcium Mobilization, Increasing The Proliferation And Migration, In Erα Positive Breast Cancer Cells
Autor
Molina Calistro, Luis Alberto
Institución
Resumen
La activación del receptor de estrógeno alfa (ERα) por estrógeno (E2) se ha asociado al origen y mantención del cáncer de mama. Sin embargo, los numerosos casos de resistencia al tratamiento con tamoxifeno, han impulsado la búsqueda de nuevas moléculas que tengan incidencia en esta patología. Entre ellas, destaca GPR30 (receptor 30 acoplado a proteína G), implicado en respuestas citoplasmáticas rápidas y en la transactivación de EGFR. Un alto porcentaje de los tumores de mama son ERα/GPR30 positivos, lo que ha generado divergencias acerca del papel pro- o anticancerígeno de GPR30. Por lo tanto, me propuse investigar la contribución efectiva de GPR30 en el comportamiento de las células de cáncer de mama estrógeno sensibles. Mis modelos fueron las células MCF-7 y ZR75-1 (ERα/GPR30 positivas); mientras que las células MDA-MB-231 (ERα/GPR30 negativas) se usaron como un control negativo natural.
Observé una clara presencia de GPR30 en la membrana plasmática de células MCF-7 incubadas a 4°C, con un anticuerpo dirigido contra un dominio extracelular. Determiné por inmunoblot, que G1 (100 nM) activa, a los 5 min, las vías de MAPK ERK1/2 y p38. Es destacable que el tratamiento agudo con tamoxifeno (2000 nM) indujo la activación de ERK1/2, y que el tratamiento crónico con este fármaco, generó una sobreexpresión de GPR30. A su vez, E2 10 nM y G1 100 nM gatillan la movilización de calcio intracelular (evaluada por fluorometría). El pretratamiento con G15 1000 nM mostró que aproximadamente 60% de esta actividad es atribuible a GPR30. Tamoxifeno o 4-hidroxitamoxifeno 2000 nM redujeron un 30% la movilización de calcio intracelular inducida por E2, pero aumentaron por sí solas la incorporación de BrdU en las células estrógeno sensibles. E2 y G1, aumentaron en MCF- 7 y ZR75-1 la proliferación y migración celular (ensayo de la herida). El uso de un inhibidor de la actividad tirosina quinasa de EGFR, o de inhibidores de ERK1/2 o p38, redujeron estas respuestas. El pretratamiento con G15 o con un siRNA para GPR30, muestran que un 50% de la proliferación y migración generadas por E2, dependen de GPR30. La zimografía, demuestra que la activación de GPR30 induce una significativa liberación de MMP-2 y MMP-9.
Mi tesis determinó la contribución de GPR30 en la activación de MAPKs y en la movilización del calcio intracelular. También señala que este receptor contribuye al menos en un 50% de la proliferación y migración de las células de cáncer de mama estrógeno sensible. Sugiere, además, que GPR30 contribuye a la generación de resistencia farmacológica al tratamiento con tamoxifeno.
Palabras claves: Cáncer de mama, GPR30, ERα. The activation of estrogen receptor alpha (ERα) by estrogen (E2) has been associated with the origin and maintenance of breast cancer. However, the numerous cases of tamoxifen resistance have driven the search for new molecules that may have an impact on this neoplasia. Among them, GPR30 (receptor 30 coupled to G protein) stands out in rapid cytoplasmic responses and in transactivation of EGFR. A high percentage of breast tumors are ERα/GPR30 positive, an observation that has generated divergences for a pro or anticancer role of GPR30. Therefore, I set out to investigate the real contribution of GPR30 in the behavior of estrogen-sensitive breast cancer cells. My models were MCF-7 and ZR75-1 cells (ERα/GPR30 positive), whereas MDA-MB-231 cells (ERα/GPR30 negative) were used as a natural negative control.
A strong immunofluorescent labeling of GPR30 in the cell membrane of MCF-7 cells incubated at 4 ° C was observed when an antibody directed against an extracellular domain of the receptor was used. Immunoblotting showed that 100 nM G1 activates, at 5 min, the MAPK pathways ERK1/2 and p38. It is noteworthy that an acute treatment with 2000 nM tamoxifen also induced the activation of ERK1/2, whereas a chronic exposure to this drug over-expressed GPR30. Furthermore, 10 nM E2 and 100 nM G1 trigger intracellular calcium mobilization (evaluated by fluorometry) and pretreatment of cells with 1000 nM G15 showed that approximately 60% of this activity was attributable to GPR30. Tamoxifen or 4-hydroxytamoxifen (2000 nM) reduced the intracellular calcium mobilization induced by E2 by 30%, but they increased BrdU incorporation in the estrogen sensitive cells. E2 and G1 increased cell proliferation and cell migration (wound assay) in the same cells. The use of an inhibitor of EGFR tyrosine kinase, or inhibitors of ERK1 1/2 or p38, reduced these responses. Pretreatment of cells with G15 or with a GPR30 siRNA, showed that 50% of cell proliferation and migration induced by E2, depended on GPR30 activity. Zymography demonstrated that activation of GPR30 also induces a significant release of MMP-2 and MMP-9.
My thesis determined the relative contribution of GPR30 to activation of intracellular signals such as MAPKs and intracellular calcium mobilization. It also points out that contribution of GPR30 to proliferation and migration of estrogen-sensitive breast cancer cells is at least 50%. It also suggests that GPR30 may have an important role in the generation of drug resistance.
Key words: Breast cancer, GPR30, ERα. PFCHA-Becas PFCHA-Becas