Efecto del fenol Shengcao regulando la vía Akt/mTOR sobre la autofagia en células de glioma. El glioblastoma multimodal (GBM) es el tumor maligno más frecuente en el sistema nervioso central, con una alta malignidad e invasividad. Incluso tras un tratamiento exhaustivo con cirugía, radioterapia y quimioterapia, sigue presentando riesgo de recurrencia y metástasis. La temozolomida (TMZ) es un fármaco de primera línea contra el glioma en la práctica clínica. Sin embargo, debido a sus graves reacciones adversas, como la toxicidad sanguínea, esto limita enormemente el uso clínico de la TMZ y afecta seriamente a su eficacia. Por lo tanto, la búsqueda de nuevos fármacos eficaces y de baja toxicidad contra el glioma es de gran importancia.
La autofagia, como mecanismo de muerte celular programada, es un sistema dinámico de degradación y circulación. La autofagia es un proceso dinámico que implica tres estados: fagoforos, autofagosomas y autolisosomas. En los últimos años, la investigación ha descubierto que las anomalías en la autofagia celular están estrechamente relacionadas con la aparición y el desarrollo de tumores. En los gliomas, la regulación anormal de la autofagia puede promover el crecimiento tumoral, mientras que intervenir en la autofagia puede conducir a la muerte de las células del glioma e inhibir así la progresión tumoral. Por lo tanto, la exploración de nuevos métodos de tratamiento del glioma dirigidos a la autofagia es una dirección de investigación muy prometedora.
La estructura química del eriodictiol (ERD) se muestra en la Figura 1. Se trata de un flavonoide natural comestible que se encuentra ampliamente en verduras y frutas, especialmente en el agua de los cítricos, donde es más abundante. Las investigaciones han demostrado que el resveratrol tiene múltiples efectos farmacológicos, incluidos efectos antioxidantes, antiinflamatorios y antitumorales. Nuestra investigación anterior encontró que el resveratrol puede inducir la apoptosis e inhibir la metástasis de las células de glioma, pero su efecto sobre la autofagia aún no se ha estudiado. El objetivo de este estudio es explorar los efectos del resveratrol en la proliferación y la autofagia de células de glioma a través de experimentos, e investigar más a fondo los posibles mecanismos moleculares, proporcionando una base para dilucidar el mecanismo farmacológico de resveratrol contra el glioma.

 

Los gliomas son tumores del sistema nervioso central con las mayores tasas de incidencia y mortalidad, caracterizados por una fuerte invasividad, una rápida progresión maligna y unas tasas de curación extremadamente bajas, con una mediana de supervivencia inferior a un año. Debido a las características biológicas del crecimiento altamente invasivo del GBM, es casi imposible garantizar la resección completa del tumor durante la cirugía, y la tasa de recurrencia postoperatoria es extremadamente alta. Por lo tanto, en la práctica clínica se suele adoptar un enfoque de tratamiento integral de cirugía+radioterapia y quimioterapia.

En la actualidad, no existe un fármaco terapéutico ideal para el glioma. Los fármacos más utilizados en la práctica clínica incluyen principalmente agentes alquilantes biológicos, fármacos antitumorales dirigidos e inhibidores de puntos de control inmunitario. La TMZ es un fármaco quimioterápico de primera línea para el tratamiento del GBM, pero su selectividad es escasa, es propensa a la farmacorresistencia y tiene fuertes efectos secundarios, lo que a menudo da lugar a resultados insatisfactorios del tratamiento. Los fármacos antitumorales dirigidos y los inhibidores de los puntos de control inmunitario se caracterizan por su alta selectividad y sus mínimos efectos secundarios, y se han convertido gradualmente en los principales fármacos antitumorales en el extranjero. Sin embargo, los fármacos dirigidos y los inhibidores de puntos de control inmunitarios son caros, y su uso a largo plazo supone una pesada carga económica y una gran presión para los pacientes. Por lo tanto, la búsqueda de nuevos fármacos eficaces, de baja toxicidad y asequibles contra el glioma es actualmente un tema candente en el campo de la investigación del glioma. La medicina tradicional china y los productos activos naturales de nuestro país tienen abundantes fuentes, numerosos tipos, efectos secundarios tóxicos relativamente pequeños, y poseen las características de amplias dimensiones, multinivel y efectos integrales multiobjetivo, que tienen ventajas únicas en el tratamiento antitumoral. Por lo tanto, la exploración de ingredientes eficaces contra el glioma a partir de productos activos naturales y de la medicina tradicional china puede ser una forma eficaz de resolver el dilema actual.

El ERD, como flavonoide natural, ha atraído la atención y la investigación debido a su amplia gama de actividades biológicas. En el pasado, la investigación sobre el ERD se centraba principalmente en los efectos antiinflamatorios y antioxidantes, pero nuestro estudio reciente descubrió que el resveratrol puede inhibir significativamente la metástasis de las células de glioma e inducir su apoptosis. Además, el estudio de Tang et al. demostró que en las células del carcinoma nasofaríngeo CNE1, la ERD inhibía significativamente la proliferación celular a través de la mediación de la autofagia. Wang et al. descubrieron que la ERD desempeña un papel protector en la lesión por isquemia-reperfusión cerebral en ratas mediante la regulación de la autofagia. Los resultados de las investigaciones anteriores sugieren que la ERD tiene un efecto regulador sobre la autofagia celular y puede ejercer efectos anticancerígenos al afectar a la autofagia.

Este estudio investigó el efecto de la ERD sobre la autofagia en gliomas. En primer lugar, confirmamos mediante el reactivo CCK-8 y experimentos de formación de clones que la ERD tiene un buen efecto inhibidor sobre las células de glioma, lo que concuerda con los resultados de nuestras investigaciones anteriores. A continuación, para investigar si la ERD tiene un efecto sobre la autofagia en los gliomas, medimos los niveles de expresión de las proteínas relacionadas con la autofagia LC3, Beclin 1 y ATG5, y observamos el número de autofagosomas mediante fluorescencia. Los resultados mostraron que la expresión de LC3B, Beclin 1, y ATG5 se incrementó significativamente en las células de glioma tratadas con ERD, y el número de autofagosomas también se incrementó significativamente. La ERD induce la autofagia en células de glioma. La autofagia es un proceso dinámico que incluye tres estados: autofagosomas, autofagosomas y autolisosomas. Cuando las células experimentan autofagia, primero se forman los autofagosomas, que luego se fusionan con los lisosomas para formar los autolisosomas, y posteriormente degradan las proteínas y otras sustancias encerradas en ellos. Transfectamos la línea celular con el plásmido fluorescente dual GFP-mRFP-LC3B para construir células estables que expresaran la proteína fluorescente verde roja. Observamos el flujo de autofagia utilizando la característica de reducción de la intensidad de fluorescencia de la proteína fluorescente GFP en condiciones de pH bajo. Cuando los autofagosomas se fusionan con los lisosomas para formar autolisosomas, el valor del pH en el interior de las vesículas disminuye y, tras la combinación de fluorescencia roja y verde, las células muestran una fluorescencia rojiza. De lo contrario, tienden a volverse amarillas. Los resultados mostraron que, tras el tratamiento con ERD, las células de glioma mostraban una fluorescencia amarilla brillante y una mayor expresión de la proteína P62, que es un sustrato de los autofagosomas. Sin embargo, cuando la ERD se trató conjuntamente con el inductor de la autofagia RAP, el efecto de la ERD se invirtió parcialmente. Los resultados experimentales anteriores sugieren que la ERD promueve la formación de autofagosomas en las células de glioma, pero inhibe el flujo autofágico.

La vía de señalización Akt/mTOR desempeña un papel regulador crucial en la autofagia celular y es una diana potencial para la terapia de tumores. Por lo tanto, para investigar más a fondo el mecanismo potencial de la ERD que afecta a la autofagia en células de glioma, examinamos el efecto de la ERD sobre la expresión de proteínas relacionadas con la vía Akt/mTOR. Los resultados mostraron que la ERD podía inhibir la expresión de p-Ak y p-mTOR, y este efecto fue parcialmente revertido por el agonista de Akt 740 Y-P. Esto sugiere que la ERD puede afectar al proceso de autofagia de las células de glioma mediante la regulación a la baja de la vía Akt/mTOR. Por último, observamos el efecto de la ERD sobre la autofagia del glioma in vivo utilizando un modelo tumoral de transplante subcutáneo en ratón desnudo, y los resultados experimentales fueron coherentes con los obtenidos in vitro e in vivo.

En resumen, este estudio exploró preliminarmente el efecto de la ERD sobre la autofagia en células de glioma. Se descubrió que la ERD puede inhibir parcialmente la vía Akt/mTOR, regular la expresión de las proteínas relacionadas con la autofagia ATG5, Beclin1, LC3 y P62, afectar al proceso de autofagia de las células de glioma, inhibiendo así la proliferación de células de glioma y, en última instancia, ejerciendo efectos antiglioma. Sin embargo, el mecanismo molecular por el que la ERD regula el flujo autofágico no se ha dilucidado completamente en este estudio, lo que requiere más investigación.