Regulación funcional de las células estrelladas hepáticas por el endotelio sinusoidal activado por factores tumorales

Resumen

Durante el proceso de metástasis hepática, las células estrelladas perisinusoidales (CEH) se transdiferencian en miofibroblastos formando parte del estroma que contribuye a regular el crecimiento tumoral, la respuesta inmune y la neoangiogénesis. Utilizando el carcinoma de colon experimental murino C26, en este proyecto de investigación se pretendió contribuir al conocimiento sobre los meca-nismos que regulan la metástasis hepática, a través de estudios sobre la activación de CEH por factores del microambiente tumoral. Dado que las CEH se activan durante los procesos inflamatorios del hígado, y que la llegada de células metastáticas al hígado activa la inflamación microvascular, primeramente se estudió la contribución de la activación de CEH a través del endotelio sinusoidal hepático activado por factores tumorales.En segundo lugar, se estudiaron los mecanismo de regulación de CEH con respecto a su migración, capacidad adhesiva y consecuencias proangiogénicas en respuesta a factores derivados de células endoteliales y tumorales. Los resultados obtenidos demostraron la transdiferenciación miofibroblástica de las CEH más próximas a los puntos de aposentamiento microvascular de células metastáticas del carcinoma de colon C26. \textit{In vitro}, el endotelio sinusoidal hepático activado por factores solubles del carcinoma de colon C26 estimuló en CEH la expresión de alfa actina del músculo liso (SMA), la contractilidad, la migración, la adhesión a células tumorales, y la secreción de factores estimulantes del endotelio. A continuación, durante la fase de crecimiento intralobulillar de la metástasis, las CEH se concentraron en áreas con alta expresión de ICAM-1, donde las células tumorales expresaron la integrina LFA-1. Para mimetizar el efecto de la ICAM-1 existente en estos nicho premetastáticos, las células C26 recibieron \textit{in vitro} ICAM-1 soluble lo que aumentó su producción de factores estimulantes de la proliferación y secreción de MMP-2 y factores pro-migratorios endoteliales por CEH, e \textit{in vivo} incrementó el contenido de CEH en sus metástasis, que además fueron más angiogénicas y alcanzaron mayor tamaño. Por otro lado, el tratamiento diario con el inhibidor específico de la ciclooxigenasa-2, Celecoxib, inhibió el aumento en la concentración de PGE2 existente en la sangre hepática de los ratones con metástasis, y redujo el contenido en células con expresión de SMA de sus metástasis, que fueron menos angiogénicas y más pequeñas. Estos efectos concuerdan también con la inhibición dela secreción por CEH de factores estimulantes de la migración, de MMP-2 y de factores promigratorios endoteliales en células tumorales activadas por ICAM-1 soluble, tratadas \textit{in vitro} con Celecoxib. Finalmente, para mimetizar el microambiente del tumor al inicio de su crecimiento tridimensional como metástasis, las células del carcinoma de colon C26 se cultivaron como esferoides no hipóxicos, lo que aumentó la expresión de LFA-1, que a su vez incrementó la adhesión tumoral a células endoteliales y CEH, y su producción de VEGF en res-puesta a ICAM-1 soluble, por un mecanismos dependiente de la COX-2. Estas propiedades prometastáticas concuerdan con el mayor desarrollo que alcanzaron sus metástasis que,además, tuvieron un mayor contenido en células con expresión de SMA y fueron más angiogénicas. Estos resultados demuestran que el mecanismo estromagénico acompañante de la metástasis hepática se inicia desde la misma fase microvascular del proceso, a través de acciones estimulantes del endotelio activado por el tumor sobre las CEH más próximas. Aunque en un principio las CEH activadas son pocas, éstas migran al interior de las micrometástasis, donde proliferan y producen factores estimulantes de la migración endotelial requerida para el proceso de angiogénesis. Los resultados del presente proyecto demuestran que, tanto el reclutamiento de las CEH, como su activación funcional proangiogénica, se ven favorecidas por la expresión tumoral de la integrina LFA-1, cuya respuesta funcional a la interacción con la ICAM-1 expresada por células endoteliales y estrelladas está regulada por la COX-2. Así, ICAM-1, LFA-1 y COX-2 surgen en este proyecto como tres dianas moleculares cuya inhibición específica podría prevenir la progresión de la metástasis hepática del cáncer de colon desde sus estadios subclínicos más iniciales.