Descripción
Los agentes moduladores de tubulina interfieren con la dinámica microtubular y por tanto alteran 1) el citoesqueleto, 2) la división celular y 3) las funciones de transporte mediadas por microtúbulos. Aunque los efectos moleculares sobre la proteína diana están siendo progresivamente caracterizados con más profundidad, el modo en que estos efectos se traducen en respuestas celulares permanece poco claro.
Por un lado, aunque se asume comúnmente que los agentes contra microtúbulos ejercen su efecto antitumoral mediante el bloqueo de la división celular, no está claro cómo un agente que frena la proliferación celular promueve la potente regresión de tumores incluso en cánceres con baja tasa de proliferación.
Es por ello que analizamos el efecto de moduladores de tubulina sobre la estructura y dinámica del citoesqueleto y sobre la división celular usando técnicas clásicas como ensayos de viabilidad celular, citometría de flujo e inmunofluorescencia a las que hemos incorporado más recientemente, estudios realizados mediante time-lapse con proteínas marcadas fluorescentemente.
Además, para iluminar todavía más la cuestión antes mencionada, estamos investigando el destino de diferentes tipos de células (tumorales, inmortalizadas, p53 +/-) tras ser expuestas a diferentes moduladores de tubulina, así como el efecto de estos agentes en la activación y/o adaptación del punto de chequeo del huso (mitotic slippage, evasión c-mitótica). Las células con tubulina alterada son incapaces de biorientar los cromosomas en metafase y por ello activan el Punto de Chequeo del Huso, que bloquea la progresión celular en c-mitosis hasta que todos los cinetocoros hermanos estén biorientados hacia polos opuestos y preparados para separar y segregar las cromátidas hermanas sincrónicamente. Esas células bloqueadas durante largo tiempo pueden seguir destinos diferentes: morir por apoptosis en c-mitosis, saltar el bloqueo y morir al comienzo del siguiente ciclo por su naturaleza tetraploide progresar por un nuevo ciclo celular como células polinucleadas con núcleos aneuploides o encaminarse a senescencia (Figura).Por otro lado, estamos abordando el estudio de uno de los más graves problemas subyacentes al uso de fármacos contra tubulina en quimioterapia del cáncer: generación de neurotoxicidad periférica. Para ello, estamos desarrollando un sistema in cell que permite analizar los movimientos de kinesinas y dineínas marcadas con quantum-dots a lo largo de axones de neuronas en cultivo tratadas y sin tratar con diferentes compuestos. Nuestra hipótesis plantea que aquellos agentes estabilizantes de microtúbulos que no modifiquen el entramado intramicrotubular mostrarán menos interferencia en el transporte axonal mediado por kinesinas/dineínas y por tanto, generarán menos efectos neurotóxicos.
Figura: Esquema mostrando los diferentes destinos propuestos en la literatura para las células bloqueadas en c-mitosis por agentes antimicrotubulares. Estas pueden entrar en apoptosis directamente o hacerlo tras la entrada en un nuevo ciclo celular. Otras pueden progresar por el nuevo ciclo o quedar bloqueadas en G1, entrando posteriormente en senescencia, la cual puede ser evadida en caso de perder la proteína p53.
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