Mecanismes de transducció de senyal implicats en l'efecte dels inhibidors selectius de COX-2 en el tractament del càncer de còlon

Abstract

Els antiinflamatoris no esteroidals (AINEs) són fàrmacs que actuen inhibint l'activitat de les dues issoformes de l'enzim ciclooxigenassa (COX-1 i COX-2) i s'utilitzen principalment en clínica pel tractament del dolor i la inflamació, tot i que també s'ha descrit el seu ús com a antitumorals. El principal inconvenient d'aquests compostos és que el seu ús regular causa efectes secundaris, en gran part com a conseqüència de la inhibició de COX-1. Per a resoldre aquest problema, s'han desenvolupat compostos que inhibeixen específicament COX-2 de manera que, mantenint els efectes terapèutics conseqüència de la inhibició de COX-2, redueixen els efectes adversos causats per la inhibició de COX-1. El mecanisme d'acció d'aquests compostos com antitumorals no està ben establert i és actualment objecte de molta controvèrsia. Mentre que alguns autors defensen que el seu efecte antitumoral seria causat per la inhibició de COX-2, d'altres recolzen que actuarien a través de mecanismes independents.<br/><br/>En aquesta tesi doctoral, s'ha estudiat el mecanisme d'acció de diversos compostos inhibidors selectius de COX-2 en cèl·lules de carcinoma de còlon humà. D'una banda, s'ha determinat que l'activitat antitumoral d'aquests compostos, in vitro, és independent de la capacitat d'inhibició de l'enzim COX-2. Així, compostos amb la mateixa capacitat d'inhibició de l'enzim presenten diferent activitat antitumoral mentre que, compostos d'estructura relacionada que no inhibeixen COX-2 són efectius com antitumorals. D'altra banda, els nivells d'expressió i activitat de COX-2 de les cèl·lules tampoc condicionen la seva sensibilitat als compostos. En conseqüència, l'efecte antitumoral dels inhibidors selectius de COX-2 és independent de la inhibició de l'enzim.<br/><br/>A continuació, s'ha estudiat el mecanisme d'acció "in vitro" del Celecoxib, un inhibidor selectiu de COX-2 utilitzat en clínica. El Celecoxib indueix apoptosi, caspassa dependent, en cèl·lules de carcinoma de còlon humà. La inducció d'apoptosi es dóna per la via mitocondrial amb sobreexpressió de Bax, alliberament de citocrom c de la mitocòndria i activació de la caspassa iniciadora 9 i de les caspasses executores 3 i 7. A més, el Celecoxib altera les proteïnes de les adhesions focals produint la pèrdua d'ancoratge de les cèl.lules i, en conseqüència, la mort de les cèl·lules per Anoikis. Una de les principals alteracions produïdes pel Celecoxib és la proteolisi de p130Cas generant un fragment de 31KDa que és translocat al nucli. La localització nuclear del fragment de 31KDa podria tenir un paper rellevant en la inducció de l'apoptosi en regular de transcripció de determinats gens com p21WAF/CIP1. A més, la sobreexpressió de p130Cas silvestre redueix, en part, l'efecte del Celecoxib posant de manifest la importància d'aquesta proteïna en l'efecte del Celecoxib.<br/><br/>D'altra banda, també s'ha estudiat l'efecte del Celecoxib in vivo, en un model de xenotrasplantament en ratolins atímics. S'ha implantat un tumor provinent d'un carcinoma de còlon humà en localització subcutània i ortotòpica (en el mateix òrgan del qual deriva el tumor) en ratolins atímics. El lloc d'implantació no altera l'efecte del fàrmac ja que en ambdós casos el tractament diari, amb 150mg/Kg de Celecoxib per via oral durant 16 dies, redueix el volum tumoral final. El mecanisme d'acció del fàrmac varia depenent del lloc d'implantació del tumor. En els tumors implantats subcutàniament, el Celecoxib indueix necrosi macroscòpica i microscòpica. En el tumors ortotòpics, l'efecte del Celecoxib és similar a l'observat in vitro, doncs indueix apoptosi amb activació de la caspassa-9 i desregulació de proteïnes de les adhesions focals.<br/><br/>Finalment, s'han desenvolupat nous compostos d'estructura química relacionada amb el Celecoxib que també tenen activitat antitumoral in vitro essent alguns d'ells més efectius que el Celecoxib. L'efecte antitumoral d'aquests nous compostos és independent de la seva capacitat d'inhibició de COX-2 i es dóna per un mecanisme d'acció similar al del Celecoxib