El papel de la endocitosis en el cáncer y la respuesta inmune
La endocitosis moldea las funciones celulares y las interacciones inmunes en el cáncer.
Henri-François Renard, S. Xu, A. Buridant, T. Hirsch, M. Shafaq-Zadah, E. Dransart, B. Ledoux, L. Johannes, P. van der Bruggen, P. Morsomme
― 6 minilectura
Tabla de contenidos
- Tipos de Endocitosis
- Importancia de la Endocitosis
- Dos Vías Clave Después de la Endocitosis
- Componentes de la Endocitosis
- Rol de las Proteínas Endofilina A
- El Papel de la Endocitosis en el Cáncer
- Un Jugador Clave: ALCAM
- ICAM1: Otra Proteína Importante
- Cómo la Endocitosis Afecta las Respuestas Inmunitarias
- Internalización y Transporte Retrógrado
- Importancia del Complejo Retromer
- Hallazgos de Investigación
- Impacto en la Activación de Células T
- Observaciones en Líneas de Células Cancerosas
- La Imagen General: Formación de Sinapsis Inmunes
- Mecanismos de Compensación
- Conclusión
- Fuente original
La endocitosis es un proceso por el cual las células absorben sustancias de su entorno. Esto puede incluir nutrientes, señales de otras células o incluso componentes de la membrana celular. Cuando una célula quiere meter algo, forma un bolsillo en su membrana exterior. Este bolsillo luego se pellizca para crear una burbujita, o vesícula, que transporta los materiales al interior de la célula.
Tipos de Endocitosis
Hay dos tipos principales de endocitosis:
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Endocitosis Mediadas por Clatrina (CME): Este es el tipo más común, donde una proteína llamada clatrina ayuda a darle forma a la vesícula que lleva el material dentro de la célula.
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Endocitosis Independiente de Clatrina (CIE): Este tipo ocurre sin clatrina y utiliza otros mecanismos. La CIE se entiende menos que la CME, y los científicos siguen investigando cómo funciona.
Importancia de la Endocitosis
La endocitosis es crucial para muchas funciones celulares. Al internalizar moléculas de señalización, las células pueden responder a su entorno y comunicarse entre sí. También ayuda a mantener el equilibrio de la membrana celular al reciclar componentes de la membrana. Además, la endocitosis es esencial para transportar proteínas y otros materiales dentro de la célula.
Dos Vías Clave Después de la Endocitosis
Una vez que una sustancia es absorbida por endocitosis, va a un endosoma temprano. Desde ahí, pueden ocurrir dos vías principales:
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Degradación: En esta vía, la sustancia se envía a los lisosomas, que actúan como el sistema de eliminación de desechos de la célula. Los contenidos se descomponen y se reciclan o eliminan.
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Reciclaje: Algunos materiales se devuelven a la superficie celular para ser usados nuevamente. Este reciclaje se puede hacer a través de vías específicas que involucran proteínas que ayudan a dirigir las vesículas de vuelta a la membrana celular.
Componentes de la Endocitosis
Rol de las Proteínas Endofilina A
Un grupo especial de proteínas llamado Endofilina A (EndoA) juega un papel importante en la endocitosis. Hay tres tipos de proteínas Endofilina A: EndoA1, EndoA2 y EndoA3. Cada tipo se encuentra en diferentes tejidos y tiene funciones únicas:
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EndoA1: Principalmente en el cerebro.
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EndoA2: Presente en muchos tipos de tejidos.
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EndoA3: Muy expresada en el cerebro y los testículos.
Las endofilinas participan en la formación de vesículas durante la endocitosis. Ayudan a dar forma a la membrana, permitiendo que se doble y se pellizque para formar vesículas.
El Papel de la Endocitosis en el Cáncer
En las células cancerosas, la endocitosis puede afectar cómo las células interactúan con el sistema inmunológico. Las células inmunes están diseñadas para reconocer y atacar las células cancerosas. Sin embargo, las células cancerosas a menudo encuentran formas de evadir estos ataques.
Un Jugador Clave: ALCAM
La Molécula de Adhesión Celular Activada (ALCAM) es una proteína que se encuentra en la superficie de muchas células, incluidas las cancerosas. Ayuda en la comunicación y las interacciones celulares. ALCAM puede interactuar con células inmunes y se sabe que juega un papel en la formación de sinapsis inmunes, que son necesarias para respuestas inmunitarias efectivas.
ICAM1: Otra Proteína Importante
La Molécula de Adhesión Intercelular 1 (ICAM1) es otra proteína que juega un papel vital en la respuesta inmunitaria. Al igual que ALCAM, ICAM1 es importante para las interacciones celulares y se encuentra a menudo en sinapsis inmunes.
Cómo la Endocitosis Afecta las Respuestas Inmunitarias
Internalización y Transporte Retrógrado
Después de la endocitosis, proteínas como ALCAM y ICAM1 pueden seguir una vía de transporte retrógrado, lo que significa que son llevadas del endosoma a una zona especializada en la célula conocida como el aparato de Golgi. El Golgi ayuda a procesar y transportar estas proteínas a donde se necesitan.
Complejo Retromer
Importancia delEl complejo retromer es un grupo de proteínas que ayuda a clasificar y transportar la carga internalizada de vuelta a la membrana celular. Juega un papel crucial para asegurar que proteínas como ALCAM e ICAM1 puedan reciclarse de manera eficiente a la superficie celular, donde pueden participar en las respuestas inmunitarias.
Hallazgos de Investigación
Estudios recientes sugieren que Endofilina A3 es esencial para la endocitosis de ALCAM e ICAM1 en células cancerosas. Cuando esta proteína no funciona correctamente, puede llevar a niveles reducidos de estas proteínas en la superficie celular, dificultando la capacidad de las células inmunes para reconocer y atacar las células cancerosas.
Impacto en la Activación de Células T
Las células T, un tipo de célula inmunitaria, dependen de señales adecuadas para activarse y cumplir su función. Cuando el reciclaje de ALCAM e ICAM1 se interrumpe, las células T pueden no recibir las señales que necesitan, llevando a una activación y efectividad disminuidas contra las células cancerosas.
Observaciones en Líneas de Células Cancerosas
Los científicos realizaron experimentos usando líneas de células de melanoma derivadas de pacientes. Descubrieron que cuando se agotó EndoA3, la activación de las células T se redujo significativamente. Esto resalta la importancia de EndoA3 en el proceso de endocitosis y su contribución a moldear las respuestas inmunitarias en el cáncer.
La Imagen General: Formación de Sinapsis Inmunes
Una sinapsis inmune es el área donde las células T interactúan con otras células, como las células cancerosas. La formación adecuada de esta sinapsis es crítica para una respuesta inmunitaria efectiva. La interacción entre la endocitosis, el transporte retrógrado, y el reciclaje de proteínas es crucial para mantener la estructura y función de estas sinapsis.
Mecanismos de Compensación
Los investigadores también observaron que las células T intentan compensar los niveles reducidos de componentes de la sinapsis inmune aumentando el tamaño de la sinapsis en sí. Sin embargo, incluso con sinapsis más grandes, la falta de reclutamiento adecuado de proteínas lleva a una activación insuficiente de las células T.
Conclusión
La endocitosis es un proceso fundamental que impacta significativamente la comunicación celular y las respuestas a señales externas. En el contexto del cáncer, entender cómo la endocitosis interactúa con las respuestas inmunitarias proporciona valiosos conocimientos sobre estrategias terapéuticas potenciales. Al apuntar a componentes específicos de la endocitosis y las vías que rigen el reciclaje de proteínas, los investigadores esperan mejorar la capacidad del sistema inmunológico para reconocer y derrotar células cancerosas. Los estudios futuros seguirán explorando estos mecanismos intrincados, con el fin de mejorar los resultados del tratamiento del cáncer.
Título: Clathrin-independent endocytosis and retrograde transport in cancer cells promote cytotoxic CD8 T cell activation
Resumen: Endophilin A3-mediated clathrin-independent endocytosis (EndoA3-mediated CIE) mediates the internalization of immunoglobulin-like proteins, including key immune synapse components. Here, we identify ICAM1 as a novel EndoA3-dependent cargo, alongside ALCAM. We demonstrate that both proteins subsequently undergo retromer-dependent retrograde transport to the trans-Golgi network (TGN) in cancer cells. From there, they undergo polarized redistribution to the plasma membrane, where they contribute to immune synapse formation between cancer cells and cytotoxic CD8 T cells. Disruption of EndoA3 or retromer components significantly impairs the activation of autologous cytotoxic CD8 T cells, as demonstrated by decreased cytokine production. Concomitantly, we observed a reduced localization of ICAM1 at the immune synapse, indicating impaired immune synapse integrity. Indeed, cancer cells lacking EndoA3-mediated CIE or retromer form enlarged immune synapses that fail to restore full T cell activation, suggesting a compensatory attempt by T cells to overcome the defective synapse. Together, these findings reveal that EndoA3-mediated CIE and retrograde transport act in concert in cancer cells to relocate immune synapse components via the Golgi, thereby promoting the activation of cytotoxic CD8 T cells. Our study paves the way for the design of future therapeutic strategies targeting these pathways to enhance T cell-mediated anti-tumor immunity.
Autores: Henri-François Renard, S. Xu, A. Buridant, T. Hirsch, M. Shafaq-Zadah, E. Dransart, B. Ledoux, L. Johannes, P. van der Bruggen, P. Morsomme
Última actualización: Jan 2, 2025
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.28.620627
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.28.620627.full.pdf
Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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