VII.B Las vías activadas por el Receptor Her2/neu
La señalización de la tirosina quinasa del receptor está mediada por una serie de sustratos que contienen SH2, incluidos la fosfolipasa C-γ (PLC-γ), la PI-3-quinasa, la proteína activadora de GTPAS (GAP), Shc, Grb2, quinasas de la familia src y SH2 fosfatasas que contienen dominios. La activación de sustratos de cinasa por el receptor tirosina quinasa conduce a la liberación de segundos mensajeros, como el fosfato de inositol y los intermedios de diacilglicerol. Además, la activación de la vía Ras por los receptores tirosina quinasas conduce a la regulación de una cascada de proteínas serina/treonina, incluyendo la vía Ras y la vía MAP quinasa. Eventualmente, la transducción de señales afecta la transcripción nuclear de genes o causa modificaciones de proteínas, que regulan la progresión del ciclo celular y otras actividades celulares. En la figura se presenta un resumen de varias vías de transducción de señales clave involucradas en la transformación impulsada por la sobreexpresión de Her2/neu. 4.
Fig. 4. Vías de transducción de señales, asociadas con el oncogén Her2/neu. Se ilustran varias vías de transducción de señales, que se cree que contribuyen al potencial transformador de Her2/neu.
Se sabe que la señalización de tirosina quinasa activa múltiples vías que controlan el crecimiento, la proliferación y la supervivencia. La contribución relativa de cada vía es difícil de determinar y puede ser específica del tipo de célula. La activación de la vía de la quinasa MAP, sin embargo, parece ser crítica en muchas situaciones. Hemos demostrado en células transfectadas de varios tipos que los niveles de transformación de los complejos receptores de ErbB inducen una activación sostenida y no atenuada de las actividades de la quinasa MAP. Leder y sus colegas han investigado la importancia de las diferentes vías de transducción de señales examinando el efecto de los inhibidores farmacológicos específicos de las vías en las líneas tumorales establecidas a partir de modelos de ratones transgénicos. Líneas de tumores derivadas de ratones transgénicos neu mostraron una actividad elevada en la vía de la quinasa MAP; además, el crecimiento de estas líneas tumorales fue inhibido por un inhibidor farmacológico de la vía de la quinasa MAP, mientras que las líneas tumorales mamarias de diferente origen no se vieron afectadas por este agente. Estos datos sugieren que la activación Ras de la vía de la quinasa MAP es un componente crítico del crecimiento inducido por Her2/neu.
Hemos demostrado que el proteasoma puede desempeñar un papel crítico en la regulación del crecimiento y la transformación celular en tumores que expresan Her2/neu. Las células de NIH / 3T3 transformadas por la sobreexpresión de p185neu se trataron con un anticuerpo monoclonal conocido por producir reversión fenotípica. Estas células tratadas se compararon con células no tratadas mediante la visualización diferencial de ARNm, una técnica de detección que puede identificar especies de ARNm que difieren en abundancia entre dos muestras. La TBP1, originalmente clonada como una proteína con alta homología a la proteína de unión a Tat-1 del VIH, demostró niveles elevados de ARNm en células tratadas con anticuerpos. Para probar la importancia de este resultado, se utilizó el ADNc TBP1 para transfectar células transformadas. La expresión de TBP1 condujo a la reversión del fenotipo transformado, medida por la disminución de la proliferación celular, la reducción de la formación de colonias en agar blando y la gran inhibición de la formación de tumores en ratones atímicos. Esto identificó que un regulador del proteasoma tenía una actividad similar a un supresor tumoral. Esperamos que la regulación a la baja de las funciones del proteasoma limite la degradación de los inhibidores del ciclo celular, limitando así el crecimiento celular.
Consistente con la idea de que la regulación del ciclo celular es crítica para la capacidad de transformación de Her2/neu, la ciclina D1 ha sido reconocida por su importancia en la transformación de neu. Lee y sus colegas observaron que los niveles de proteína ciclina D1 estaban elevados tanto en modelos de ratones transgénicos neu como en líneas celulares transformadas en neu. La inducción de ciclina D1 podría ser abrogada por la mutación de residuos críticos dentro de Her2 / neu. Se demostró que la transformación es inhibida in vivo por el antisentido de la ciclina D1, una técnica experimental que, teóricamente, impide específicamente la síntesis de una proteína diana. Mediante el uso de inhibidores farmacológicos y negativos dominantes de las vías del ciclo celular, se determinó que la inducción de la ciclina D1 por la p185neu dependía de la vía de la quinasa Ras/MAP, pero no de la vía de la PI-3-quinasa. Estos experimentos refuerzan la importancia de la vía de la quinasa MAP y la regulación crítica del control del ciclo celular por Her2/neu. Aunque se ha demostrado que la vía de la quinasa MAP es de gran importancia para la señalización de ErbB, la importancia de otras vías de señalización principales, como la vía de la quinasa PI-3, no se puede descartar de ninguna manera. Un efector aguas abajo importante de la vía de la PI-3-quinasa, cuya importancia se ha revelado, es la vía de la quinasa de supervivencia de Akt. Como efector descendente de muchas señales de factores de crecimiento, esta vía proporciona una señal antiapoptótica. Mendelsohn y sus colegas demostraron una función protectora del FGE frente a la apoptosis inducida por el Saf tanto en una línea celular de cáncer de mama como en células epiteliales humanas inmortalizadas normales. La protección conferida por la estimulación del EGF se basó en la señalización de Akt. Liu y sus colegas demostraron que la heregulina, un ligando de la familia ErbB, conduce a la activación de Akt, y además que la activación de Akt es bloqueada por un anticuerpo inhibidor de Her2, revelando un papel de Her2 en la activación de Akt. Hemos demostrado que el supresor tumoral BRCA1 se fosforila en respuesta a la activación de ErbB2, y hay alguna evidencia de que esta modificación también está influenciada por la señalización de Akt.
Que la señalización de ErbB conduce a la supervivencia no es sorprendente dados los datos relativos a los efectos de Her2/neu sobre la quimiosensibilidad y la radiosensibilidad. Ahora es evidente que un aspecto importante de la muerte por agentes quimioterapéuticos y radioterapia se debe a la inducción de la apoptosis. Las neoplasias malignas gliales de grado alto son particularmente refractarias a las estrategias de tratamiento estándar y, por lo tanto, cualquier método que pueda mejorar esas estrategias de tratamiento sería de gran beneficio clínico. Hemos demostrado que las células gliales y otras transformadas por la sobreexpresión de p185neu pueden revertirse fenotípicamente mediante la introducción de un mutante de p185 con un truncamiento intracelular justo debajo de la membrana, p185T691Stop. Además de causar reversión fenotípica, la desactivación mediada por P185T691 de las células sensibilizadas por señalización de quinasa a la apoptosis inducida por irradiación γ, un mediador del daño al ADN. Además, esta respuesta apoptótica demostró ser independiente de p53, lo que es alentador desde un punto de vista clínico, dada la alta proporción de tumores humanos para los que se cree que la supervivencia aumenta por la pérdida de la función p53. El tratamiento con anticuerpos monoclonales contra p185neu, como la expresión de un p185 truncado, puede conducir a la reversión fenotípica y a la desactivación de los receptores de la quinasa, y se discutirá más adelante. Pietras y sus colegas demostraron que el tratamiento con un anticuerpo de este tipo conduce a una disminución en la reparación del ADN, posiblemente debido a un fallo en la inducción de proteínas reguladoras como p21cip. Si bien varios grupos han demostrado que la desactivación de los receptores de quinasa puede mejorar la eficacia de los agentes antitumorales, la sobreexpresión de Her2/neu proporciona una quimiorresistencia intrínseca sigue siendo controvertida. Pegram y compañeros de trabajo investigaron este problema tanto en cultivos celulares como en modelos de ratones y encontraron que la sobreexpresión de Her2/neu sola no era suficiente para impartir resistencia a los medicamentos y sugirieron que el Her2/neu puede parecer impartir resistencia a los medicamentos debido a un recrecimiento más rápido de los tumores. Sin embargo, en conjunto, los estudios sobre el papel de Her2 / neu y la apoptosis sugieren que las vías de supervivencia son un aspecto crítico de la señalización de los receptores de tirosina cinasa y que este componente de la señalización de los receptores de tirosina cinasa es fundamental para comprender los mecanismos de transformación y reversión fenotípica.