The role of the serine/threonine kinase lkb1 in the proliferation of hepatocellular carcinomas derived from non-alcoholic steatohepatitis (nash)

Resumen

El carcinoma hepatocelular (CHC) es el cáncer de hígado más frecuente en la población con un mal pronóstico y la tercera causa principal de muertes relacionadas con el cáncer. CHC es una patología heterogénea frente a la cual hoy en día no existe tratamiento. La esteatosis hepática (acumulación de triglicéridos en los hepatocitos) y esteatohepatitis o EHNA (esteatosis con inflamación) se encuentran entre los factores de riesgo que predisponen a esta patología hepática. EHNA puede progresar a cirrosis hepática y a CHC. El metabolismo de la metionina y S-adenosilmetionina (SAM) han sido implicados en el desarrollo de dicha patología. SAMe es el principal donador de grupos metilo de la célula y juega un papel crítico en la proliferación celular, diferenciación, apoptosis y muerte celular. Por lo tanto, los niveles de SAMe deben estar regulados. Los dos principales enzimas involucrados en la síntesis y catabolismo de SAMe son MAT (metionina adenosiltransferasa) y GNMT (glicina N-metiltransferasa), respectivamente. La deficiencia en MAT1A, el gen que codifica para el enzima MAT en el hígado adulto, ha sido descrita en la mayoría de las cirrosis hepáticas humanas y en CHC. Además, la deficiencia en GNMT, el gen que codifica para el enzima GNMT, ha sido reportada en algunas lesiones preneoplásicas y CHC. Para probar la hipótesis de que el desequilibrio en la SAMe hepático está implicado en la patología hepática, nuestro laboratorio ha generado dos modelos de ratón deficientes (KO) en MAT1A y GNMT, los ratones MAT1A-KO y GNMT-KO, con un contenido reducido y excesivo de SAMe en el hígado, respectivamente. Ambos modelos desarrollan de manera espontánea CHC. El objetivo principal de este trabajo es estudiar los mecanismos moleculares implicados en la progresión de la HCC derivados de NASH. Para ello, hemos aislado dos líneas tumorales diferentes, SAMe-D y OKER, derivadas de tumores hepáticos de los ratones MAT1A-KO y GNMT-KO, respectivamente. Nuestros datos indican que la hiperfosforilación de LKB1 en serina 428 desempeña un papel crítico en la proliferación de las dos líneas tumorales, lo que sugiere que fosfo-LKB1 (Ser428) podría ser un mediador importante en la progresión del CHC derivado de EHNA. En la línea celular SAMe-D, fosfo-LKB1 (Ser428) regula la principal vía de supervivencia en la célula, Akt (fosforilado en Ser473), de una manera PI3-quinasa independiente y es el principal responsable de la resistencia de estas células al estrés genotóxico. Además, LKB1 es el regulador principal de dos dianas apoptóticas esenciales en estas células: la localización citoplasmática de p53-HAUSP y la translocación de HuR. p53 citoplásmico y LKB1 hiperfosforilado (Ser428) fueron detectados en CHC humanos con etiología de EHA (esteatohepatitis alcohólica) y EHNA. En las células OKER, el elevado contenido en SAMe promueve la hiperactivación de la ruta de señalización de Ras debido a la metilación del promotor y el posterior silenciamiento de inhibidor de Ras, RASSF1, sin ningún tipo de mutación identificada en la familia RAS o B-RAF. Además, la ruta de señalización de Ras es responsable de la hiperfosforilación de LKB1 (Ser428) de manera ERK/P90RSK1-dependent, lo que conduce a una falta de conexión entre las quinasas LKB1 y AMPK. La reexpresión de los inhibidores de Ras mediante el tratamiento con un agente desmetilante, 5'-azacitidina, bloqueó la activación de la ruta de Ras, promovió la activación de AMPK mediada por CaMKK e indujo apoptosis mediante la activación de p53. In vivo, el silenciamiento de LKB1 disminuyó la actividad de Ras-GTP en tumores subcutáneos generados a partir de la inoculación de células OKER. Por último, la ablación de LKB1 en ambas líneas celulares de CHC indujo apoptosis, remarcando el papel de la quinasa LKB1 en la proliferación de las células de CHC derivadas de EHNA. Nuestros resultados ponen en relieve la importancia de la actividad de LKB1 en el CHC hasta ahora considerada como un supresor de tumores, haciendo énfasis en que el conocimiento básico es esencial para los posibles abordajes terapéuticos.