Análisis in vitro del efecto oncostático de la melatonina en hepatocitos tumorales de la línea HEPG2 = Oncostatic effect of melatonin in HepG2 tumour hepatocytes: an in vitro study

Abstract

El carcinoma hepatocelular o hepatocarcinoma (HCC) es el cáncer hepático más frecuente, constituyendo el quinto tipo de tumor más habitual a nivel mundial y la segunda causa de muerte más común por cáncer. En muchos casos, la mejor opción terapéutica pasa por la extirpación quirúrgica, si es posible, del tumor, o por el trasplante hepático. Sin embargo, existen factores limitantes como la recurrencia del HCC en el hígado subyacente, la escasez de órganos disponibles para su trasplante o a las largas listas de espera. En la actualidad hay disponibles otros tratamientos no quirúrgicos pero que desgraciadamente con resultados más bien discretos. La melatonina es una neurohormona de naturaleza indólica, ubicua y sintetizada principalmente por la glándula pineal, que fisiológicamente, se ha relacionado con la regulación de los ritmos biológicos y como antioxidante natural. En el campo de la oncología, concretamente en cáncer de mama, se ha demostrado que la melatonina parece tener actividad oncostática tanto in vivo como in vitro. Los datos sobre el efecto de la melatonina en el HCC no habían sido todavía testados, por lo que en este trabajo nos hemos propuesto analizar su efecto sobre los hepatocitos tumorales humanos de la línea HepG2. En la presente Tesis Doctoral se ha procedido a administrar melatonina en dosis de 100 a 10000 micromolar con tiempos de exposición de 0-10 días en cultivos celulares de HepG2.

Nuestro estudio demuestra que la administración de melatonina induce en hepatocitos tumorales HepG2 una reducción en la viabilidad celular de forma dosis y tiempo dependiente. Además, el análisis del ciclo celular mediante citometría de flujo muestra un efecto citostático de la melatonina en las células HepG2, con parada del ciclo celular en G2/M. La expresión de p21 podría jugar un papel importante en dicho efecto por mecanismos dependientes de p53 y posiblemente de ERK. La reducción en la viabilidad inducida por la melatonina se relaciona también con un incremento en la muerte celular por apoptosis, principalmente mediante mecanismos dependientes de la vía intrínseca, con incrementos en la expresión de la proteína proapoptótica Bax y liberación de citocromo C desde la mitocondria. Así mismo, observamos como la administración de melatonina induce un incremento significativo en la activación de diversos miembros de la familia MAPK como ERK, JNK y p38. Dichos incrementos parecen ser responsables, al menos en parte, del efecto citostático y pro-apoptótico del indol sobre los hepatocitos tumorales. Dichos efectos parecen relacionados con la sobre-expresión por parte de la propia melatonina de su receptor de membrana MT1, que se acompaña con la estabilización proteica del receptor citosólico MT3 y nuclear RORalfa. La inhibición de MT1, mediante la pre-incubación con un inhibidor específico denominado luzindol, bloquea de forma significativa la capacidad antitumoral de la melatonina, demostrando la importancia de dicho receptor.

Por todo ello parece que la administración de melatonina a dosis farmacológicas podría tener un potencial interés, al menos como sustancia co-adjuvante, en el tratamiento del HCC. No obstante, es necesario llevar a cabo más experimentos, tanto en in vitro como en modelos animales para mejorar el conocimiento de los mecanismos implicados en el efecto antitumoral de este indol