Effect of tetrahydroquinoline derivatives on the intracellular Ca2+ homeostasis in breast cancer cells (MCF-7) and its relationship with apoptosis / Efecto de derivados de tetrahidroquinolinas sobre la homeostasis del Ca2+ intracelular en células de cáncer de mama (MCF-7) y su relación con la apoptosis

Abstract Tetrahydroquinoline derivatives are interesting structures exhibiting a wide range of biological activities, including antitumor effects. In this investigation, the effect of the synthesized tetrahydroquinolines JS-56 and JS-92 on apoptosis, intracellular Ca2+ concentration ([Ca2+]i), and the sarco(endo)plasmic reticulum Ca2+-ATPase (SERCA) activity was determined on MCF-7 breast cancer cells. Colorimetric assays were used to assess MCF-7 cells viability and SERCA activity. Fura-2 and rhodamine 123 were used to measure the intracellular Ca2+ concentration and the mitochondrial electrochemical potential, respec tively. TUNEL assay was used to analyze DNA fragmentation, while caspase activity and NF-κB-dependent gene expression were assessed by luminescence. In silico models were used for molecular docking analysis. These compounds increase intracellular Ca2+ concentration; the main contribution is the Ca2+ entry from the extracellular milieu. Both JS-56 and JS-92 inhibit the activity of SERCA and dissipate the mitochondrial electrochemical potential through processes dependent and independent of the Ca2+ uptake by this organelle. Furthermore, JS-56 and JS-92 generate cytotoxicity in MCF-7 cells. The effect of JS-92 is higher than JS-56. Both compounds activate caspases 7 and 9, cause DNA fragmentation, and potentiate the effect of phorbol 12-myristate-13-acetate on NF-κB-dependent gene expression. Molecular docking analysis suggests that both compounds have a high interaction for SERCA, similar to thapsigargin. Both tetrahydroquinoline derivatives induced cell death through a combination of apoptotic events, increase [Ca2+]i, and inhibit SERCA activity by direct interaction.

Resumen Los derivados de tetrahidroquinolina son estructuras interesantes que exhiben una amplia gama de actividades biológicas, incluyendo efectos antitumorales. Se determinó el efecto de las tetrahidroquinolinas sintetizadas JS-56 y JS-92 sobre la apoptosis, concentración intracelular de Ca2+ ([Ca2+]i) y la actividad Ca2+-ATPasa del retículo sarco(endo)plásmico (SERCA) en células de cáncer de mama MCF-7. Se usaron ensayos colorimétricos para evaluar la viabilidad de las células MCF-7 y la actividad SERCA. Se emplearon Fura-2 y rodamina 123 para medir la concentración de Ca2+ intracelular y el potencial electroquímico mitocondrial, respectivamente. El ensayo TUNEL se utilizó para analizar la fragmentación del ADN, mientras que la actividad de caspasas y la expresión génica dependiente de NF-κB se evaluaron mediante luminiscencia. Modelos in silico permitieron el análisis del acoplamiento molecular. Estos compuestos aumentan la concentración de Ca2+ intracelular; la principal contribución es la entrada de Ca2+ desde el medio extracelular. Tanto JS-56 como JS-92 inhiben la actividad de SERCA y disipan el potencial electroquímico mitocondrial a través de procesos dependientes e independientes de la captación de Ca2+ por este orgánulo. Además, JS-56 y JS-92 generan citotoxicidad en células MCF-7. El efecto de JS-92 es mayor que JS-56. Ambos compuestos activan las caspasas 7 y 9, provocan la fragmentación del ADN y potencian el efecto del 12-miristato-13-acetato de forbol en la expresión génica dependiente de NF-κB. El análisis de acoplamiento molecular sugiere que ambos compuestos tienen una alta interacción con SERCA, similar a la tapsigargina. Ambos derivados de tetrahidroquinolina indujeron la muerte celular a través de una combinación de eventos apoptóticos, aumento de [Ca2+]i e inhibición de la actividad SERCA por interacción directa.

Essential oil composition and cytotoxic activity in twospecies ofthe plant genus Vismia (Hypericaceae) from the Venezuelan Andes

Introduction: The Vismia genus belongs to the Hypericaceae family and comprises around 57 species of which 17 have been located in Venezuela. Previous investigations have been carried out in extracts as well as pure isolated compounds, revealing antimicrobial, antioxidant and anti-HIV, among other, biological activities. Objective: This investigation aims to determine the cytotoxic activity of essential oils from leaves of Vismia baccifera Triana & Planch (VBJ and VBV) and Vismia macrophylla Kunth (VM) collected in three different locations of the Venezuelan Andean region. Methods: Essential oils obtained by hydrodistillation were analyzed using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) and their cytotoxic activity was analyzed following the MTT (3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyltetrazolium bromide) assay. Human tumor cell lines from SKBr3, MCF-7 and PANC-1, two breast carcinomas and one pancreatic adenocarcinoma of ductal type, were tested with the oil samples and human dermis fibroblasts were used as non-tumor cells. Results: β-caryophyllene and trans-caryophyllene were present as major components in VBJ and VBV, respectively, while γ-bisabolene was the main component in the VM sample. Anticancer activity was observed on V. baccifera essential oil against SKBr3, MCF-7 and PANC-1. The selectivity index showed that VBV is highly selective against the SKBr3 cell line and has no activity against non-tumor cells. Conclusions: These results are considered a contribution to natural products research and may provide supportive data for future studies on cancer.

Introducción: El género Vismia pertenece a la familia Hypericaceae y comprende alrededor de 57 especies de las cuales 17 han sido ubicadas en Venezuela. Se han realizado investigaciones previas tanto en extractos como en compuestos puros aislados revelando actividad antimicrobiana, antioxidante y anti-VIH, entre otras actividades biológicas. Objetivo: El propósito de esta investigación es determinar la actividad citotóxica de los aceites esenciales de las hojas de Vismia baccifera Triana & Planch (VBJ y VBV) y Vismia macrophylla Kunth (VM) recolectadas en tres localidades de la región andina venezolana. Métodos: Aceites esenciales obtenidos por hidrodestilación fueron analizados por cromatografía de gases-espectrometría de masas y su actividad citotóxica fue analizada siguiendo el método MTT (bromuro de 3-[4,5-dimetiltiazol-2-il]-2,5-difeniltetrazolio). Los aceites esenciales fueron ensayados frente a células tumorales humanas SKBr3, MCF-7 y PANC-1, dos carcinomas de mama y un adenocarcinoma pancreático del tipo ductal, usando cultivos primarios de fibroblastos de dermis humana como células no tumorales. Resultados: β-cariofileno y trans-cariofileno estuvieron presentes como compuestos mayoritarios en VBJ y VBV, respectivamente, mientras que γ-bisaboleno fue el componente principal en la muestra VM. El aceite esencial de V. baccifera mostró actividad anticancerígena frente a SKBr3, MCF-7 y PANC-1. El índice de selectividad reveló que VBV es altamente selectivo frente a la línea celular SKBr3 y no presenta actividad contra las células no tumorales. Conclusiones: Estos resultados se consideran una contribución a la investigación de los productos naturales y los datos pueden ser de utilidad en futuras investigaciones sobre el cáncer.

Contaminación, disruptores endocrinos y cáncer / Contamination, endocrine disruptors and cancer

Desde mediados del siglo XX numerosas especies, muy diferentes entre sí y ubicadas en todas las áreas y rincones del planeta, comenzaron a presentar diversas alteraciones, muchas de las cuales sugerían estar relacionadas con trastornos del sistema endocrino. Las investigaciones demostraron que tales alteraciones eran producidas por la exposición a diferentes sustancias químicas contaminantes, las cuales podían alterar la salud y producir graves enfermedades. Dentro de ellas destacó un grupo heterogéneo de compuestos con estructuras químicas muy diferentes, capaces de actuar a dosis muy bajas, mostrar distintos mecanismos de acción y ser capaces de alterar el equilibrio hormonal, por lo que se les denominó “disruptores endocrinos químicos”. Estas sustancias, al ser liberadas al medioambiente o formar parte de objetos, alimentos o medicinas, constituyen un gran riesgo para los seres humanos y toda la vida del planeta, produciendo no solo disfunciones endocrinas sino también diferentes tipos de cáncer, destacando los más frecuentes. A pesar de la trascendencia y significado del impacto de estos compuestos, ellos no son suficientemente conocidos ni entendidos, por lo que el objetivo de esta revisión es mostrar su origen e impacto en la salud humana, resaltando su papel como inductores de cáncer, lo cual ha motivado múltiples investigaciones clínicas y biológicas.

Since the mid-twentieth century, many species, very different from each other and located in all areas and corners of the planet, began presenting various alterations, many of which suggested to be related to endocrine disorders. Research has shown that such alterations were caused by exposure to various chemical contaminants that could affect the health and cause serious illnesses. Among them stands a diverse and large group of compounds, with very different chemical structures, capable of altering the hormonal balance, act at very low doses and with different mechanisms of action, that are called “endocrine disrupting chemicals”. When released into the environment or as part of objects, food or medicines, constitute a major risk to animals and humans, which produces not only endocrine dysfunctions but also different cancers, which include the most common types. Despite the importance and significance of the impact of these compounds, they are not sufficiently known or understood, so the aim of this review is to show their origin and impact in the field of human health, highlighting their role as inducers of cancer, which has led to multiple clinical and biological investigations.

Células madre y cáncer / Stem cells and cancer

La cirugía, la radioterapia y la quimioterapia siguen siendo los tratamientos reconocidos universalmente como los más efectivos en la lucha contra el cáncer, a pesar de los avances logrados para elucidar sus mecanismos moleculares y haber desarrollado nuevas y sofisticadas técnicas para su tratamiento. Al ser esta enfermedad un importante problema de salud pública, el descubrimiento y estudio de las células madres tumorales ha creado nuevas líneas de investigación dirigidas a comprender y controlar la recurrencia de un tumor, la resistencia a los medicamentos y los mecanismos que hacen posible las metástasis. De esta forma, con una mejor comprensión de las células tumorales, surgen nuevas alternativas terapéuticas que hacen más factible el control y la posible solución que permita la cura definitiva del cáncer. Por la importancia fundamental del tema, el presente artículo tiene como objetivo resumir las características y propiedades de las células madres tumorales, las investigaciones en curso y las nuevas estrategias para la prevención y control de los mecanismos que llevan a la recurrencia de los tumores en los pacientes de cáncer que han sido tratados.

Surgery, radiotherapy and chemotherapy are universally recognized as the most effective anti-cancer therapies. Despite significant advances directed towards elucidating molecular mechanisms and developing clinical trials, cancer still remains a major public health issue. Cancer stem cells are a subpopulation of the cells that form the tumor. The discovery of these human cancer cells opens a perspective for understanding tumor recurrence, drug resistance and metastasis; and opens up new research directions on how cancer cells are capable of switching from dormancy to malignancy. Therapeutic alternatives emerge from a better understanding of the biology and the environment of tumor stem cells. The present paper aims to summarize the characteristics and properties of cancer stem cells, the ongoing research, as well as the best strategies for prevention and control of the mechanisms of tumor recurrence.

Micrometástasis: estrategias para su detección / Micrometastases: strategies for detection

La micrometástasis o enfermedad mínima residual ha adquirido una importancia trascendental en oncología al representar un verdadero problema clínico que debe ser solucionado, ya que aún se desconoce la respuesta de estos focos tumorales a los diferentes tratamientos que se usan para el control del cáncer. Aun cuando este es un problema específico fundamental a ser solucionado, ya existen métodos de ensayo inmunohistoquímicos y de biología molecular, que han permitido la ubicación de microfocos de células tumorales en diferentes órganos y tejidos, existiendo diferentes técnicas para determinar y cuantificar estas lesiones. Dentro de estas técnicas destacan la citometría de flujo y diferentes técnicas moleculares que van desde las ya tradicionales hasta las más nuevas y sofisticadas. El objetivo de la presente revisión está dirigido evaluar los nuevos métodos de diagnóstico que permitan la identificación de esta enfermedad residual, lo cual serviría para establecer tratamientos individualizados que pudieran prevenir la recurrencia de la enfermedad en los pacientes de cáncer bajo tratamiento.

Micrometastasis or minimal residual disease has become critically important in oncology since it represents a true clinical problem that must be solved, as the response of these tumor foci to the different treatments that are used for the control of cancer, is still unknown. Even though this is a fundamental specific problem to be solved, there are already immunohistochemical and molecular biology diagnostic methods that have allowed microfoci location of tumor cells in various organs and tissues, and different techniques are available to determine and quantify these lesions. Within these techniques, flow cytometry and different molecular methods are included, and they range from the traditional to the newest and most sophisticated. The goal of this review was aimed to evaluate new diagnostic methods that permit the identification of this residual disease, which would serve to establish individualized treatments and prevent the recurrence of the disease in cancer patients under treatment.

Derivados quiolínicos: compustos sintéticos con propiedades antitumorales sobre líneas de cáncer humano / Quinolinic derivates: synthetic compounds with antitumor proprieties against human line cell cancer

El cáncer es una enfermedad multifactorial caracterizada por anormalidad en el crecimiento celular provocado por factores ambientales y múltiples cambios en la expresión de los genes. El cáncer de mama representa una de las enfermedades que más afecta a la población femenina mundial. Actualmente, se ha mostrado un auge en las investigaciones sobre compuestos extraídos de diversas plantas y origen sintético con posibles agentes antitumorales, entre los que se pueden nombrar los derivados sintéticos de quinolinas. Realizado estudio del grupo sintético indeno (2,1-c) quinolinas y sus efectos citotóxicos sobre líneas de cáncer de mama SKBr3 yMCF-7. La evaluación de la actividad citotóxica de estos compuestos fue determinada a través del método del MTT, se calcularon los valores de concentración inhibitoria, los índices de selectividad y combinaciones con taxanos. Los resultados obtenidos muestran una alta selectividad de los compuestos sintéticos y natural evaluados hacia las líneas celulares MCF-7 y SKBr3 con respecto a las células control (fibroblastos dérmicos humanos); además de una interacción de tipo potenciación en la combinación de un derivado quinolínico y la drogataxano. Con todo esto se puede inferir que solo ciertos compuestos que tuvieron modificaciones químicas realizadas sobre el compuesto patrón del grupo sintético indeno (2,1-c) quinolinas mostraron una inhibición sobre la viabilidad celular sobre las líneas tumorales SKBr3 y MCF-7, conforme aumenta la dosis de los compuestos, además de evidenciar la efectividad de compuestos derivados de quinolinas como moléculas con características antineoplásicas

The cancer is a multifactorial disease characterized by abnormal cell growth caused by environmental factors and for multiple changes in the gene expression. The breast cancer is a disease that affects the female population in worldwide. Currently, there is shown an increment in the research on compounds that we extracted from various plants and synthetic origin with potential antitumor agents, among which can be namedthe synthetic derivatives of the quinolines. A study was performed on an group of synthetic indeno (2,1-c) quinolines and their cytotoxic effects on breast cancer cell lines SKBR3 and MCF-7 was performed. The evaluation of the cytotoxic activity of these compounds was determined through the MTT method; we were calculated inhibitory concentration values, the rates of selectivity and the drug combinations with taxanes. The results show a high selectivity of the natural and the synthetic compounds evaluated towards the cell lines MCF-7 and SKBR3 cells with respect to control (dermal fibroblasts human), besides an enhancement type interaction in the combination of a drug derivative and the quinolinic taxanes. With all this we can infer that only certain compounds had chemical modifications performed on the composite pattern of synthetic group indeno (2, 1-c) quinolines showed an inhibition on cell viability on tumor cell lines SKBR3 and MCF-7, with increasing dose of the compounds, also showing the effectiveness of compounds derived from the quinolines as molecules with the antineoplastic properties and his characteristics

Síndrome de Insuficiencia Limbal / Limbal Deficiency Syndrome

La córnea, el tejido transparente del ojo, está formada por un epitelio de cinco capas diferenciadas que está en continua renovación mediante una población de células madre limbocornéales ubicadas en su capa basal. Su actividad normal depende de una variedad de factores intrínsecos y extrínsecos, que de alterarse, pueden llevar a la pérdida parcial o total de las células progenitoras provocando la pérdida progresiva de la visión. Esta revisión pone de manifiesto la importancia de esta patología invalidante, constituyendo un gran problema de salud. Para tratarla se han desarrollado varias técnicas, siendo la más usada, históricamente, el trasplante de limbo mediante autoinjerto o aloinjerto acompañado de un tratamiento para inhibir la inflamación y la neovascularización. En la actualidad este procedimiento está siendo sustituido por las nuevas técnicas de ingeniería de tejidos, que tienen múltiples ventajas, como más seguridad, eficacia, eliminación de los riesgos de rechazo, disminución del tiempo de tratamiento y reducción de los costos. Usar las células limbales en cultivo ha hecho posible desarrollar técnicas cada vez más perfeccionadas y seguras, por lo que en la presente revisión se enfatiza en una de estas técnicas, la cual ha probado ser eficaz y ventajosa para obtener el epitelio de la córnea in vitro.

The cornea, the transparent tissue of the eye, is formed by an epithelium of five distinct layers that is in continual renewal through a population of limbocorneal stem cells located in the basal layer. Its normal activity depends on a variety of intrinsic and extrinsic factors, that altered, can lead to partial or total loss of progenitor cells leading to a progressive loss of vision. This article reviews the importance of this crippling disease, constituting a major health problem. Several techniques have been developed, but the transplant of the limbus using autograft or allograft accompanied by a treatment to suppress inflammation and neovascularization is still the most widely used. At present, this procedure is being replaced by the new techniques of tissue engineering, which have multiple benefits, such as more safety, efficiency, elimination of the risks of rejection, decrease of time of treatment and lower costs. The use of limbal cells cultures has made possible to develop a more secure and refined technology. In this review we emphasize one of these techniques, which has proven to be very effective and advantageous to produce the epithelium of the cornea in vitro.

Cáncer de próstata y apoptosis / Prostate Cancer and Apoptosis

El cáncer de próstata presenta una progresión andrógeno-dependiente mediada por el receptor de andrógeno (AR), por lo que el bloqueo androgénico es la terapia estándar para su tratamiento en estado avanzado. Sin embargo, a pesar de una sensibilidad inicial, estos cánceres usualmente evolucionan hacia un estado hormono-resistente. Esta resistencia puede ser debida a una amplificación del gen AR, a sus mutaciones y al aumento en la expresión de proteínas co-activadoras. Igualmente, el receptor AR puede permanecer activo, independientemente de la fijación del ligando por fosforilación de factores de crecimiento y de citosinas. Adicionalmente, hay otras posibles vías independientes del receptor AR, como lo ejemplifica la adquisición del fenotipo neuroendocrino. En esta revisión se examinan tanto los mecanismos moleculares involucrados en la progresión del cáncer de próstata así como la forma en que sus células evaden la apoptosis.

Prostate cancer presents an androgen-dependent growth mediated by the androgen receptor (AR). Androgen pathway blockage is the standard therapy for the treatment of prostate cancer at an advanced stage. In spite of an initial sensitivity, prostate cancer usually becomes refractory to hormone treatment. This resistance can be due to the amplification of the AR gene, AR mutations and the increase in co-activator protein expression. Likewise, growth factors and cytokines can induce AR phosphorylation, independently of ligand fixation. Moreover, there are other AR-independent pathways, such as the acquisition of the neuroendocrine phenotype. In this review, we examine the molecular mechanisms that are involved in the progression of prostate cancer, as well as the ways its cells evade apoptosis.

Hipoxia en la malignidad del cáncer: revisión / Hypoxia in cancer malignity: review

La hipoxia es una característica común en los tumores sólidos, contribuyendo local y sistémicamente a la progresión tumoral, además de la falta de respuesta a la radioterapia y quimioterapia, lo cual provoca un incremento en la probabilidad de recurrencia de un tumor. El factor de transcripción HIF-1 es el mayor regulador de la adaptación del tumor a la hipoxia, induciendo la expresión de muchos genes que permiten a las células sobrevivir en estas condiciones. Los eventos dependientes de HIF-1 que están implicados en la progresión tumoral son múltiples, destacando la proliferación, el metabolismo de la glucosa, la angiogénesis y la metástasis. Es fundamental investigar más acerca de los mecanismos de acción del factor HIF-1 ya que es factible encontrar inhibidores que puedan usarse terapéuticamente contra el cáncer. En este trabajo se hace una revisión del papel que desempeña el factor HIF-1 en la hipoxia, así como su implicación en la angiogénesis y la metástasis.

Hypoxia is a common characteristic of solid tumors. It contributes to local and systemic tumor progression, as well as the lack of response to radio and chemotherapy, therefore increasing the probability of tumor recurrence. The HIF-1 transcription factor is the main regulator of tumor adaptation to hypoxia stress, stimulating the expression of many genes that allow cells to survive under these conditions. Products dependent on HIF-1 factor are involved in processes of tumor progression, such as proliferation, glucose metabolism, ph-acidosis, angiogenesis and metastasis. It has become increasingly necessary to gain knowledge on the HIF-1 mechanisms of action, since it is possible to find inhibitors that could be used therapeutically against cancer. In this review, a summary is given on the role that the HIF-1 factor plays in hypoxia, as well as its implications on angiogenesis and metastasis

La muerte celular programada en las plantas: ¿es semejante a la Apoptosis en animales? / Programmed cell death in plants: it is similar to apoptosis in animals

La muerte celular programada (MCP) es esencial para mantener la homeostasis tisular en muchas formas de vida. En las plantas, de igual forma que en los animales, la MCP es el mecanismo por el cual se regulan una serie de procesos fisiológicos tales como la germinación, diferenciación, crecimiento, reproducción y desarrollo de semillas. La MCP también juega un papel importante en otros procesos como la resistencia a condiciones ambientales desfavorables. A diferencia de los modelos animales, la MCP en plantas está poco descrita al nivel molecular, lo que ha dado lugar a debates sobre el paralelismo entre este tipo de muerte programada y el proceso conocido en animales como apoptosis. Sin embargo, en los últimos años han surgido evidencias importantes que permiten concluir que en las plantas existe tal proceso. En esta revisión se analizan hallazgos recientes del reino vegetal en esta área, que comienzan a vislumbrar elementos claves sobre la modulación de la respuesta de la planta ante muy diversos factores de estrés, tanto bióticos como abióticos, abriendo además la posibilidad de utilizarlos en programas de mejoramiento genético de rubros agrícolas estratégicos.

Ingeniería de tejidos y producción de piel humana in vitro / Tissue engineering and construction of human skin in vitro

La ingeniería de tejidos es la nueva ciencia que con sus técnicas innovadoras están haciendo posible fabricar nuevos tejidos a partir de pequeños fragmentos de tejidos sanos, logrando restaurar la funcionalidad parcial o total de tejidos u órganos dañados, como lo ejemplifican los logros alcanzados con los cultivos de piel, córnea o cartílago. Por ahora esta nueva ciencia es capaz de asegurar la recuperaci¢n de la función perdida y sin duda, en un futuro no lejano, ser  capaz de desarrollar tejidos y órganos que sean similares a los naturales. En nuestro laboratorio hemos iniciado el desarrollo de las técnicas de ingeniería de tejidos para la elaboración de piel in vitro, teniendo como objetivo, a mediano plazo, la producción de córnea y cartílago. En un primer ensayo clínico se aplicaron estas técnicas para el tratamiento de pacientes con lesiones crónicas de la piel, demostrado las bondades y el alcance de estas nuevas herramientas para la solución efectiva de problemas de difícil abordaje terapéutico por medio de los tratamientos convencionales.

Metaloproteasas en la progresión tumoral: revisión / Metalloproteinases and tumor progression: review

Las dos propiedades biológicas que determinan la malignidad en el cáncer son la infiltración y la metástasis, lo cual ha llevado al estudio de todos los mecanismos que tienen que ver tanto con la invasión de las células tumorales como con la relación de estas células con su estroma, con el cual interactúan produciendo factores que provoca la movilización y acumulación de células inflamatorias, formación de nuevos vasos sanguíneos, multiplicación de fibroblastos y síntesis de componentes de la matriz extracelular. La invasión tumoral está mediada por diversas enzimas, en particular las proteasas, que degradan la matriz extracelular y cuyos productos facilitan la progresión tumoral, destacando entre ellas las metaloproteasas (MMP), que al jugar un papel importante en la biología del cáncer, son blanco potencial para usarlas en la terapia contra esta enfermedad. Por ello inhibidores sintéticos de las metaloproteasas ya han sido desarrollados, que si bien han presentando actividad antitumoral al usarse en varios modelos animales, en estudios clínicos hechos en pacientes con cánceres avanzados no se ha logrado, hasta ahora, obtener una respuesta terapéutica efectiva. Dada la importancia y significado biológico y clínico de estas investigaciones, este artículo resume el papel que desempeñan las metaloproteasas en la promoción tumoral, proliferación celular, invasión tumoral y la angiogénesis

Obtención de láminas de piel humana mediante ingenieria de tejidos / Obtention of human skin sheets by means of tissue engineering

El objetivo de este estudio "in vitro" fue a desarrolar un sistema de cultivo de queratinocitos humanos sobre un equivalente dérmico que permita tratar diferentes lesiones producidas en la piel. Para ello, los queratinocitos obtenidos de cultivos primarios derivados de biopsias de piel fueron sembrados sobre una matriz de fibrina con fibroblastos humanos incluidos. Las células creciendo sobre los equivalentes dérmicos rápidamente alcanzan concluencia y un epitelio estratificado fue obtenido al cabo de 20-25 días de cultivo. Las láminas de la piel producidas fueron removidas del fondo de los frascos de cultivo mediante un procedimiento simple y rápido, sin necesidad de utilizar tratamientos químicos o enzimáticos. Un número de ventajas, que incluye la gran expansión de los queratinocitos obtenidos de los cultivos primarios sin necesidad del uso de feeder layer, la disponibilidad del plasma en los bancos de sangre y la versátil y segura manipulación de la lámina obtenida in vitro permiten asegurar que este sistema sea muy apropiado para el tratamiento eficaz de lesiones, tanto pequeñas como extensas, producidas en la piel

Telomero, telomerasa y cáncer / Telomere, telomerase and cancer

Los telómeros son estructuras nucleoproteicas especializadas que constituyen las extremidades de los cromosomas y cuya longitud predice la capacidad replicativa de las células. Por otra parte, la telomerasa, que es la enzima que sintetiza el ADN telomérico y, por tanto, controla la síntesis de los telómeros, jugaría un papel importante en el proceso de inmortalización de las células. Los métodos empleados para cuantificar esta enzima son reproducibles, seguros y semicuantitativos, y han permitido mostrar que la telomerasa es sobre-expresada en muchos tipos de tumores malignos, no as¡ en los tejidos somáticos normales. El estudio de la regulación de la longitud de los telómeros y de la actividad de la telomerasa ha permitido comparar dos fenómenos biológicos diferentes y fundamentales, como lo son la senescencia y el cáncer, por lo que el telómero y la telomerasa podrían constituir un blanco atractivo para el desarrollo de nuevos agentes antitumorales.

Participación de la dexametasona y las vitaminas E y C en la modulación del efecto hepatotóxico inducido por los herbicidas fomesafén y 2,4-D amino, en ratas / Participation of dexamethasone and E and C vitamins in the modulation of the hepatotoxic effect induced by fomesafen and 2,4-D amino herbicides, in rats

RESUMEN: Los herbicidas fomesafén y el 2,4-D amino inducen importantes efectos tóxicos a nivel hepático en ratas, tales como: hepatomegalia, cambios hiperplásicos y aumento en la actividad de enzimas que participan en la b-oxidación lipídica a nivel peroxisomal como lo es la oxidasa de acidos grasos (FACO: Fatty Acyl CoA.oxidase). En el presente trabajo se evaluó el efecto de la vitamina E y C, así como de la dexametasona, en la modulación de los efectos hepatotóxicos inducidos por estos herbicidas. Ratas Sprague-Dawley fueron tratadas tanto con los herbicidas como con los agentes a evaluar, solos o simultáneamente. Los diferentes tratamientos fueron suministrados durante 15 días por vía oral y una vez transcurrido este tiempo, las ratas fueron pesadas y sacrificadas. Se evaluó el tamaño del hígadoy fragmentos de hígado fueron obtenidas para determinar la actividad enzimática (FACO) y la hiperplasia. Los resultados muestran que la hepatomegalia inducida por el fomesafén fue inhibida tanto por las vitaminas como por la dexametasona (DXMO), mientras que no se observó efecto alguno en el grupo de ratas tratadas con 2,4-D amino. Ninguno de los agentes modulo la actividad FACO observada en el hígado de ratas tratadas con los herbicidas. Sin embargo, la dexametasona mostró un efecto protector en la hiperplasia inducida por los dos herbicidas. Nuestros resultados demuestran que los dos herbicidas comparten una vías de inducción de efectos hepatotóxicos similares ya que la DXMO inhibe la hiperplasia inducida por los dos. Sin embargo, cuentan simultaneamente con mecanismos propios diferentespara inducir otras lesiones tales como hepatomegalia y proliferación de peroxisomas. Bajo las condiciones experimentales de este estudio, la utilización de estos agentes, como moduladores de toxicidad, no garantiza protección contra los efectos hepatotóxicos inducidos por los herbicidas evaluados.

Mitocondria y apoptosis / Mitochondria and apoptosis

Es admitido que las mitocondrias son endosimbiontes originadas de una bacteria aeróbica que habría sido absorbida por el ancestro de la célula eucariota. Una parte de la maquinaria apoptótica habrá estado presente en los eucariotas unicelulares y parte de los controles de la apoptosis en las bacterias. Por lo tanto, es posible que el mecanismo de mantenimiento de la simbiosis entre la bacteria ancestro de la mitocondria y la célula hospedadora que originó a los eucariotas, establecieron las bases para el control de la supervivencia celular. Los metazoarios habrían aprovechado esta posibilidad, interconectando los efectores mitocondriales de la muertecelular y las vías de transducción de señales. Una variedad de eventos señala a la mitocondria como el efector principal de la apoptosis. Esto incluye la liberación de activadores de las caspasas (citocromo c), cambios en el transporte de electrones, pérdida del potencial de membrana mitocondrial, alteración del mecanismo de oxido-reducción celular y participación de las proteínas pro y antiapoptóticas Bcl-2. Estas señales diferentes que convergen en la mitocondria para activar o inhibir estos eventos, describen algunas vías en la fisiología de la muerte celular.

Aspectos moleculares y celulares de la metástasis cancerosa / Molecular and cell aspects of the cancer metastasis

La diseminación metastásica es un proceso que conduce a las células del tumor primario tanto a migrar e infiltrar tejidos vecinos como formar focos tumorales secundarios a distancia. Esta evolución clínica, que se expresa como consecuencia de la historia natural del cáncer, es consecuencia de la aparición de nuevas potencialidades en las células tumorales, confiriéndole a un pequeño número de ellas un potencial invasivo y metastásico. Esta diseminación es posible por múltiples factores entre los que destacan la perdida de cohesión entre las células del tejido tumoral, formación de nuevos vasos sanguíneos, resistencia a la "anoïkis" y la posterior implantación de células tumorales en un sitio heterotípico. La alteración de los sistemas celulares de cohesión, síntesis de enzimas proteolíticas, motilidad celular, modificación de señales inducidas por factores de crecimiento y/o los sustratos de adhesión ambientales y la ausencia de reconocimiento inmunitario por el sistema inmunológico, contribuyen a la formación de metástasis. Un medio ambiente o "ecosistema permisivo" es necesario para la implantación de las células tumorales en órganos blanco tales como hígado, pulmón y medula ósea; este ambiente especial, que favorece la metástasis, suministra un estroma, sistemas adhesivos, factores de crecimiento y vascularización. Es importante señalar que la adquisición de la capacidad metastásica es precedida de cambios genéticos que hacen posible la adaptación de las células malignas a un nuevo microambiente.

Biomodulación farmacológica en cáncer / Pharmacologic biomodulation in cancer

El descubrimiento de la P-glicoproteina (Pgp) como mediador del fenotipo multidroga resistencia (MDR), representa uno de los más importantes hallazgos de investigación en la farmacología antineoplásica de la última década. La presencia de la Pgp tanto en tejido epitelial, como en tumores tratados y no tratados con quimioterapia, más la identificación de agentes con capacidad de revertir el fenotipo MDR in vitro, ha generado gran entusiasmo para su estudio y posible utilización en clínica. Esta revisión presenta los más recientes adelantos logrados por medio de las investigaciones experimentales y clínicas de los agentes con capacidad de revertir la resistencia en cáncer.

Resistencia multidroga (MDR) o pleiotropica / Multidrug or pleiotropic resistance

La resistencia que se genera a los agentes citotóxicos, es uno de los mayores obstáculos que se presenta en el tratamiento del cáncer, existiendo diversar causas para los fracasos terapúuticos, sidneo la principal una resistencia intrínseca de la célula tumoral. Así se ha determinado la presencia de una glicoproteina, en la membrana de las células tumorales, la P-glicoproteina de 170 Kd, que las conduce a ser resistentes a las drogas citotóxicas; tal hallazgo ha permitido describir un fenótipo de células multiresistentes (multidroga resistente o MDR) también llamada resistencia pleiotrópica. La P-glicoproteina, codificada por el gen mdr1 en el humano, actúa activamente expulsando las drogas citotóxicas fuera de las células, por lo cual su responsabilidad en la resistencia clínica puede pensarse en razón de su expresión frecuentemente elevada en cánceres resistentes intrínsecos o inducidos por la quimioterapia. En esta revisián se analizan los hallazgos más recientes en esta área, sugieriendose que tanto la actividad de la "bomba" P-glicoproteina como su regulación genética, podrían, potencialmente suminsitrar nuevos enfoques y medios para la terapéutica antineoplásica.

Cultivo de queratinocitos humanos in vitro / In vitro human keratinocytes cultured

La técnica de cultivo de queratinocitos puede considerarse como un arma irreemplazable y una alternativa confiable para ser aplicada a pacientes con daño parcial o externo de su piel que ameriten sus propias células especializadas para su recuperación. El objetivo de este estudio fue desarrollar una metodología propia para obtener monocapas de epidermis, para lo cual se obtuvieron muestras de piel procedentes de 7 pacientes sometidos a diferentes procedimientos de cirugía estética. Mediante la dispasa tipo II (2,4 unid/ml) se logró una excelente separación de la epidermis de la dermis al obtener una lámina de epidermis libre de fibroblastos, evidenciado además en los cultivos primarios de las células epidermales, donde se observó el crecimiento celular de los queratinocitos libres de células dérmicas, cuando se cultivaron en el substrato de colágeno tipo I obtenido partir de cola de la rata. En los subcultivos se hizo una comparación de diferentes subtratos-plásticos, fibroblastos inhibidos con mitomicina C (4 Mg/ml), substratos de colágeno y se observó un comportamiento similar de agregación y formación de monocapas entre 8-14 días de cultivo, a excepción de los queratinocitos subcultivos sobre plástico donde las células degeneraron en un tiempo corto. También se analizaron subcultivos en presencia de geles de colágeno tipo I con medios condicionados y se apreció una mayor velocidad de crecimiento en los queratinocitos al igual que cuando se utilizaron fibroblastos inactivados. La obtención de monocapas de células epidermicas se logró entre los 27 y 35 dias después de haberse iniciado el cultivo, mediante hormona de crecimiento a una concentración de 2 Mg/ml; se demostró diferenciación y estratificación de las monocapas de queratinocitos obtenidas in vitro