Estudio de la muerte celular inducida porla privación de glucosa y por la 2-deoxiglucosa en rabdomio sarcomas

La alteracion del metabolismo de las celulas cancerosas esta estrechamente vinculado con las caracteristicas principales del cancer. Los tumores usan mas glucosa en condiciones de normoxia, y como consecuencia de ello, la mayoria de las celulas cancerosas son mas dependientes del metabolismo glicolitico aerobico para generar ATP, que del metabolismo mitocondrial. La 2-deoxiglucosa (2-DG), es un analogo no metabolizable de la glucosa, que inhibe la primera enzima limitante de la glicolisis celular. La 2-DG esta siendo probada en ensayos clinicos y frecuentemente se utiliza en ambitos experimentales para “imitar” las condiciones de la privacion de glucosa (PG). Sin embargo en nuestro estudio, llevado a cabo principalmente en celulas de rabdomiosarcoma, pudimos comprobar por diferentes metodologias y distintos acercamientos, que la 2-DG no se asemeja a los efectos que produce la PG. Mientras la 2-DG induce una muerte celular dependiente de caspasas, con una clasica morfologia nuclear apoptotica, la PG induce una muerte necrotica. No obstante, el unico evento en comun que encontramos en ambos estimulos, fue el estres del reticulo endoplasmatico (RE), que en ambos casos activo el factor de transcripcion ATF4, y que fue capaz de mediar los dos tipos de muerte celular; la apoptosis inducida por la 2-DG, y la necrosis producida por la PG. El co-tratamiento con diferentes hexosas, parcialmente previno la muerte inducida por la PG, pero en el caso de la 2-DG, solo la manosa pudo rescatar la muerte. En ambos casos, la reduccion de la muerte celular se asocio con niveles disminuidos de ATF4. Para entender con mayor profundidad el efecto de la PG, estudiamos que posibles mecanismos podrian estar utilizando las celulas de rabdomiosarcoma Rh4, para morir por necrosis. La glucosa es un elemento esencial para la celula, y su privacion puede inducir autofagia en celulas de mamiferos. Sin embargo, en nuestro estudio tampoco pudimos evidenciar ningun indicio de que la autofagia se estuviera activando bajo estas condiciones; su inhibicion mediante metodos quimicos o geneticos, nunca pudo rescatar la muerte inducida por la falta de glucosa. En contraste, la 2-DG si indujo autofagia pro-supervivencia. La muerte celular inducida por la PG tampoco pudo ser rescatada por antioxidantes, ni por inhibidores de dos tipos de muerte celular necrotica regulada: la necroptosis o ferroptosis. Solo pudimos encontrar que este tipo de muerte necrotica, podria estar regulada, parcialmente, por la apertura del poro de permeabilidad transitoria mitocondrial ya que se inhibe con ciclosporina A. Aunque la PG sea un evento comun y recurrente en el desarrollo del tumor, y la 2-DG este siendo utilizada para desarrollar aplicaciones clinicas, a menudo se ha considerado que la 2-DG “imita” las condiciones de la PG, y por esto se ha utilizado como un sustituto de la PG. En un intento de distinguir entre esos dos modos de accion en el metabolismo de la glucosa y la muerte celular, en el presente estudio determinamos que ambas alteraciones inducen efectos diferentes y no equiparables. Todo con esto con el fin de que su uso clinico y experimental sea llevado a la practica con mas precaucion y responsabilidad.