Efectos del estrógeno sobre la dinámica mitocondrial y la respuesta al daño oxidativo en células hipofisarias normales y tumorales

Resumen

Recientemente describimos la relación entre las alteraciones mitocondriales y la senescencia como proceso regulador de crecimiento celular en tumores hipofisarios inducidos por estrógeno. Además, se sabe que esta hormona promueve la oxidación del ADN conduciendo a la acumulación de mutaciones en el ADN mitocondrial traduciéndose en deficiencias de energía y daño celular con potencialidad carcinogénica. En este contexto, nos propusimos evaluar la posible acción pro-oxidante del 17β-estradiol (E2) in vitro sobre la dinámica mitocondrial y la activación de la respuesta al daño en contextos tumorales hipofisarios.

Se indujo el desarrollo tumoral hipofisario en ratas Wistar macho adultas mediante la implantación subcutánea de cápsulas de silástico conteniendo benzoato de estradiol (30 mg) durante 10 días (E10; n=5). El grupo control fue implantado con cápsulas vacía (n=5). Cumplido los plazos, las hipófisis fueron extraídas y sus células cultivadas y expuestas a E2 (1-10-100nM) por 15, 30 y 60 min. Se analizó la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS) por citometría de flujo, la co-expresión de 8OHdG y p-Nrf2 como indicadores de oxidación del ADN y activación de respuesta al daño oxidativo por inmunofluorescencia. La expresión de proteínas mitocondriales: MFN2 y OPA-1 (fusión mitocondrial) y p-Drp1 (fisión mitocondrial) se evaluó por western blot. Análisis estadístico: ANOVA-Fischer (p <0,05).

En células tumorales, dosis fisiológicas de E2 (1nM) promovieron un aumento significativo en la generación de ROS a partir de tiempos cortos de exposición, en tanto que, en células normales, E2 10nM indujo esta oxidante respuesta luego de 30min de tratamiento. Igualmente, se observó un aumento en la co-expresión de 8OHdG y p-Nrf2 acorde aumentó la concentración y el tiempo de exposición a E2. Este mismo comportamiento se observó en la expresión de las proteínas mitocondriales analizadas, señalando una tendencia hacia la fusión.

En células tumorales, el E2 promovería un entorno pro-oxidante que sería contrabalanceado por la activación de vías antioxidantes mediada por Nrf2. Estas claras evidencias de estrés oxidativo desencadenarían alteraciones en la dinámica mitocondrial, favoreciendo el proceso de fusión como medida de readaptación metabólica. Estas respuestas garantizarían la viabilidad celular permitiendo hacer frente a las mayores demandas energéticas, propio del contextos tumoral.