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El Papel de CYB561 en la Progresión del Cáncer de Próstata

Los investigadores destacan el impacto de CYB561 en los neuropéptidos y el hierro en el cáncer de próstata.

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El cáncer de próstata es una enfermedad común que afecta principalmente a hombres mayores. Empieza en la próstata, una pequeña glándula que produce líquido seminal. El crecimiento del cáncer de próstata a menudo es impulsado por hormonas masculinas llamadas Andrógenos, que interactúan con el receptor de andrógenos en el cuerpo. Esta conexión ha llevado a un enfoque de tratamiento común conocido como terapia de privación androgénica (ADT), donde los niveles de estas hormonas se reducen para desacelerar el crecimiento de las células cancerosas.

Resistencia al Tratamiento

Aunque la ADT puede ser efectiva al principio, muchos pacientes eventualmente desarrollan resistencia a esta terapia. Esta resistencia puede hacer que el cáncer regrese en una forma más agresiva conocida como cáncer de próstata resistente a la castración (CRPC). En un pequeño número de casos avanzados, el CRPC puede transformarse en un tipo diferente de cáncer que tiene características neuroendocrinas, llamado cáncer de próstata neuroendocrino inducido por tratamiento (t-NEPC). Este tipo de cáncer de próstata no depende de los andrógenos para crecer y tiende a expandirse rápidamente, responde mal al tratamiento y tiene un peor pronóstico.

El Papel de los Neuropeptidos

Una característica notable de los tumores t-NEPC es su capacidad para producir varios neuropeptidos. Estas son moléculas pequeñas similares a proteínas que juegan un papel en la señalización celular, y pueden ayudar a las células cancerosas a crecer y sobrevivir. También pueden contribuir a la resistencia contra la ADT, haciendo que entender la señalización de los neuropeptidos sea esencial en el estudio de la progresión del cáncer de próstata.

El Ciclo de la Importancia de Cytochrome b561

Se ha identificado una proteína conocida como citocromo b561 (CYB561) como un jugador significativo en la producción y activación de neuropeptidos. En las células, CYB561 ayuda a convertir ciertas moléculas en ácido ascórbico, que es esencial para la activación de neuropeptidos. También está involucrado en la gestión del Hierro dentro de las células. CYB561 puede cambiar hierro férrico (Fe3+) en hierro ferroso (Fe2+), que es más utilizable por el cuerpo.

Se han encontrado niveles elevados de CYB561 en CRPC en comparación con otros tipos de cáncer de próstata, lo que indica su posible vínculo con la transformación en NEPC. A pesar de su mayor presencia en CRPC y NEPC, las funciones específicas de CYB561 en relación con estos tipos de cáncer no habían sido investigadas a fondo hasta ahora.

Análisis de la Expresión de CYB561

En un estudio reciente, los investigadores examinaron la expresión de CYB561 en diferentes tipos de cáncer de próstata. Miraron varios modelos celulares que representan las etapas del cáncer de próstata, incluidas células prostáticas normales, células metastásicas sensibles a hormonas, células resistentes a la castración y células neuroendocrinas. Los resultados revelaron que CYB561 se expresa en niveles más altos en tumores prostáticos resistentes a la castración y Neuroendocrinos.

Para explorar cómo se comporta CYB561 en relación con los andrógenos, los investigadores probaron cómo su expresión cambiaba cuando se trataba con andrógenos, como la dihidrotestosterona (DHT). Curiosamente, encontraron que la expresión de CYB561 no cambiaba con el tratamiento de DHT, lo que sugiere que no depende de los andrógenos. Cuando redujeron los niveles de CYB561 en las células LNCaP sensibles a andrógenos, hubo un cambio en cómo estas células respondían a DHT y a la terapia antiandrogénica, mostrando que CYB561 podría contribuir al crecimiento de células cancerosas.

El Impacto de CYB561 en la Diferenciación Neuroendocrina

Para comprender mejor el papel de CYB561 en la transformación neuroendocrina, los investigadores indujeron cambios neuroendocrinos en las células LNCaP al privarlas de andrógenos. Durante esta transformación, la expresión de marcadores neuroendocrinos aumentó, y reducir CYB561 disminuyó la expresión de estos marcadores.

Además, el estudio reveló que CYB561 también juega un papel crucial en la gestión de los niveles de hierro dentro de las células cancerosas. Cuando interrumpieron CYB561 en las células LNCaP, hubo una reducción en el hierro ferroso disponible, que las células necesitaban para funcionar correctamente.

Investigación del Papel en Células NEPC

A continuación, los investigadores observaron los efectos de CYB561 en una línea celular modelo conocida como PC-3, que representa el cáncer de próstata neuroendocrino. Encontraron que reducir los niveles de CYB561 en estas células disminuyó la expresión de marcadores neuroendocrinos pero no afectó a PAM, que es otra proteína involucrada en la activación de neuropeptidos.

Además, el medio acondicionado de células PC-3 con niveles reducidos de CYB561 resultó en menos supervivencia celular cancerosa cuando se aplicó a otras líneas celulares de cáncer de próstata, destacando la importancia de CYB561 en la producción de señales que promueven el crecimiento.

La Conexión Entre Hierro y Comportamiento del Cáncer

El estudio también vinculó el papel de CYB561 en la gestión de los niveles de hierro con el comportamiento de las células cancerosas. Cuando se redujo CYB561 en las células PC-3, los investigadores notaron una disminución significativa en los niveles de hierro y expresiones alteradas de genes relacionados con el metabolismo del hierro. Esta interacción sugiere que el metabolismo del hierro está estrechamente asociado con la naturaleza agresiva del cáncer de próstata neuroendocrino.

Implicaciones Más Amplias para el Tratamiento

Los hallazgos tienen implicaciones más amplias para el tratamiento del cáncer de próstata. El papel de CYB561 en la síntesis de neuropeptidos y la gestión del hierro apunta a posibles nuevos objetivos para la terapia. Al entender cómo CYB561 contribuye al comportamiento agresivo del cáncer de próstata, los investigadores pueden buscar formas de inhibir su función. Esto podría mejorar la efectividad de los tratamientos actuales y potencialmente ayudar a manejar o prevenir la progresión de CRPC a NEPC.

En conclusión, el estudio arroja luz sobre el papel dual de CYB561 en el cáncer de próstata, particularmente en relación con las características neuroendocrinas y el metabolismo del hierro. A medida que los investigadores continúan explorando estas vías, pueden descubrir nuevas estrategias para abordar los desafíos que presenta el cáncer de próstata avanzado. Comprender esta intrincada interacción podría allanar el camino para tratamientos innovadores que mejoren los resultados de los pacientes.

Fuente original

Título: CYB561 supports the neuroendocrine phenotype in castration-resistant prostate cancer

Resumen: Castration-resistant prostate cancer (CRPC) is associated with resistance to androgen deprivation therapy, and an increase in the population of neuroendocrine (NE) differentiated cells. It is hypothesized that NE differentiated cells secrete neuropeptides that support androgen-independent tumor growth and induce aggressiveness of adjacent proliferating tumor cells through a paracrine mechanism. The cytochrome b561 (CYB561) gene, which codes for a secretory vesicle transmembrane protein, is constitutively expressed in NE cells and highly expressed in CRPC. CYB561 is involved in the -amidation-dependent activation of neuropeptides, and contributes to regulating iron metabolism which is often dysregulated in cancer. These findings led us to hypothesize that CYB561 may be a key player in the NE differentiation process that drives the progression and maintenance of the highly aggressive NE phenotype in CRPC. In our study, we found that CYB561 expression is upregulated in metastatic and NE prostate cancer (NEPC) tumors and cell lines compared to normal prostate epithelia, and that its expression is independent of androgen regulation. Knockdown of CYB561 in androgen-deprived LNCaP cells dampened NE differentiation potential and transdifferentiation-induced increase in iron levels. In NEPC PC-3 cells, depletion of CYB561 reduced the secretion of growth-promoting factors, lowered intracellular ferrous iron concentration, and mitigated the highly aggressive nature of these cells in complementary assays for cancer hallmarks. These findings demonstrate the role of CYB561 in facilitating transdifferentiation and maintenance of NE phenotype in CRPC through its involvement in neuropeptide biosynthesis and iron metabolism pathways.

Autores: Pia Dano Bagamasbad, R. A. Azur, K. C. Olarte, W. Ybanez, A. M. Ocampo

Última actualización: 2024-03-03 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.29.582710

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.29.582710.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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