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# Biología# Biología del Cáncer

Investigando el papel de BKCa en el metabolismo del cáncer de mama

Nuevas ideas sobre cómo los canales BKCa afectan el crecimiento de células de cáncer de mama y el uso de energía.

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El cáncer es una enfermedad seria que ocurre cuando las células del cuerpo crecen de manera descontrolada. Este crecimiento rápido puede llevar a la formación de tumores, que pueden invadir y dañar los tejidos cercanos. El cáncer es una de las principales causas de muerte en todo el mundo, con muchos nuevos casos diagnosticados cada año. Entre todos los tipos de cáncer, el Cáncer de mama es el más común.

Tratamientos Actuales y Desafíos

Hay varios tratamientos disponibles para el cáncer, especialmente para el cáncer de mama. Estos tratamientos a menudo dependen de factores específicos, como la presencia de ciertos receptores en las células cancerosas. Sin embargo, las células cancerosas pueden adaptarse y evitar los efectos de estos tratamientos, lo que hace que sea difícil tratarlas de manera efectiva. Por eso, los investigadores están constantemente buscando nuevas formas de atacar estas células cancerosas para mejorar los resultados del tratamiento para los pacientes.

La Importancia de los Canales Iónicos en el Cáncer

Estudios recientes han demostrado que los canales iónicos, que son proteínas que ayudan a regular el flujo de iones dentro y fuera de las células, pueden jugar un papel importante en el cáncer. Un tipo de canal iónico, llamado canales de potasio (K+), se ha encontrado que está estrechamente relacionado con el desarrollo y progresión del cáncer. Un canal específico, conocido como el canal de potasio activado por calcio de gran conductancia (BKCa), es especialmente notable.

El Papel de BKCa en las Células Cancerosas

Los canales BKCa se encuentran típicamente en la membrana exterior de las células y ayudan a regular diversas funciones, como el movimiento y crecimiento celular. Cuando estos canales se abren, el potasio sale de la célula, lo que puede alterar el flujo de iones de calcio dentro de la célula. En las células de cáncer de mama, una mayor actividad de BKCa se ha relacionado con un comportamiento tumoral más agresivo.

Curiosamente, también se han encontrado canales BKCa en otra parte de la célula llamada membrana mitocondrial interna (IMM). La presencia de BKCa en las Mitocondrias plantea preguntas sobre su papel en el metabolismo del cáncer.

Metabolismo de las Células Cancerosas

Las células cancerosas a menudo tienen mayores necesidades energéticas porque crecen y se dividen rápidamente. Para satisfacer estas demandas energéticas, las células cancerosas pueden cambiar su metabolismo. Tienden a depender más de un proceso llamado glucólisis en lugar de la fosforilación oxidativa, incluso en presencia de oxígeno. Este cambio, a veces llamado “efecto Warburg”, lleva a la producción de Lactato, que puede promover el crecimiento del tumor.

Investigando el Papel de BKCa en Células de Cáncer de Mama

Para entender cómo BKCa contribuye al cáncer de mama, los investigadores han estudiado diferentes líneas celulares de cáncer de mama. Miraron específicamente cómo la presencia o ausencia de BKCa afecta el comportamiento y metabolismo celular.

En experimentos usando células con y sin BKCa, los investigadores encontraron que la presencia de BKCa en mitocondrias influye en cómo las células cancerosas producen energía. Cuando los canales BKCa están activos, pueden afectar el equilibrio de iones dentro de las mitocondrias, llevando a cambios en la eficiencia con la que las células cancerosas pueden generar energía.

Métodos Experimentales

Los investigadores usaron varias técnicas para estudiar las células de cáncer de mama. Algunos utilizaron experimentos de parche de toda la célula para medir corrientes iónicas a través de los canales BKCa. Otros midieron cambios en los niveles de iones y la actividad metabólica de las células.

También utilizaron imágenes de fluorescencia para visualizar cómo las células respondían a diferentes tratamientos, incluyendo inhibidores que bloquean la acción de BKCa. Al observar estas células bajo condiciones que imitan el metabolismo del cáncer, los investigadores pudieron ver cómo BKCa impacta el crecimiento y la supervivencia de las células cancerosas.

Hallazgos sobre la Funcionalidad de BKCa

Los estudios revelaron que los canales BKCa no solo están presentes en la membrana plasmática, sino que también son funcionalmente activos en las mitocondrias de las células de cáncer de mama. Específicamente, la variante del canal BKCa conocida como BKCa-DEC mostró tener un papel significativo en la regulación de la producción de energía y el crecimiento celular.

Cuando las células de cáncer de mama expresaban BKCa-DEC, demostraron un aumento en la secreción de lactato y una mayor dependencia de la glucólisis para obtener energía. Estos hallazgos sugieren que BKCa puede contribuir a la reprogramación metabólica que apoya el crecimiento de las células cancerosas.

Implicaciones para el Tratamiento del Cáncer

Entender el papel de BKCa en el metabolismo del cáncer tiene importantes implicaciones para el desarrollo de nuevos tratamientos. Si los canales BKCa ayudan a promover el efecto Warburg y apoyan la supervivencia de las células cancerosas, atacar estos canales podría proporcionar una nueva estrategia para la terapia del cáncer.

La investigación indica que usar ciertos inhibidores para bloquear BKCa podría reducir la agresividad de las células de cáncer de mama. Este enfoque podría mejorar la efectividad de los tratamientos existentes y prevenir que el cáncer se vuelva resistente.

Conclusión

En conclusión, el canal BKCa juega un papel vital en el metabolismo energético de las células de cáncer de mama. Su presencia tanto en la membrana plasmática como en las mitocondrias destaca su naturaleza multifuncional. Dado su influencia en el comportamiento de las células cancerosas, atacar BKCa podría abrir nuevas avenidas para el tratamiento, ayudando a mejorar los resultados para los pacientes que luchan contra el cáncer de mama.

La exploración de la función de BKCa en el metabolismo del cáncer es un área de investigación emocionante que sigue evolucionando, potencialmente llevando a terapias innovadoras que aborden las complejidades del cáncer.

Fuente original

Título: mitoBKCa is functionally expressed in murine and human breast cancer cells and potentially contributes to metabolic reprogramming

Resumen: Alterations in the function of K+ channels such as the voltage- and Ca2+ activated K+ channel of large conductance (BKCa) reportedly promote breast cancer (BC) development and progression. Underlying molecular mechanisms remain, however, elusive. Here, we provide electrophysiological evidence for a BKCa splice variant localized to the inner mitochondrial membrane of murine and human BC cells (mitoBKCa). Through a combination of genetic knockdown and knockout along with cell permeable BKCa channel blocker, we show that mitoBKCa modulates overall cellular and mitochondrial energy production and mediates the metabolic rewiring referred to as the "Warburg effect", thereby promoting BC cell proliferation in the presence and absence of oxygen. Additionally, we detect mitoBKCa and BKCa transcripts in low or high abundance, respectively, in clinical BC specimens. Together, our results emphasize, that targeting mitoBKCa could represent a treatment strategy for selected BC patients in future.

Autores: Robert Lukowski, H. Bischof, S. Maier, P. Koprowski, B. Kulawiak, S. Burgstaller, J. Jasinska, K. Serafimov, M. Zochowska, D. Gross, W. Schroth, L. Matt, D. A. Juarez Lopez, Y. Zhang, I. Bonzheim, F. A. Büttner, F. Fend, M. Schwab, A. L. Birkenfeld, R. Malli, M. Lämmerhofer, P. Bednarczyk, A. Szewczyk

Última actualización: 2024-02-15 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.10.02.560571

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.10.02.560571.full.pdf

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

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

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