Niveles de cox-2 en cáncer ovárico epitelial : efecto de TGF-β1 y NGF en los niveles de cox-2, PGE2 y VEGF en líneas celulares de ovario

Abstract

El cáncer ovárico epitelial (COE) es la primera causa de muerte por neoplasias ginecológicas en países desarrollados como Canadá, EE.UU e Israel. Específicamente en Chile, es la segunda causa de muerte por neoplasias ginecológicas. Este cáncer se caracteriza por ser de diagnóstico tardío, debido a su sintomatología inespecífica, y poseer una pobre respuesta al tratamiento. Debido a lo anterior, es importante entender los mecanismos tanto de la génesis como del desarrollo de esta neoplasia. Actualmente, hay mucha literatura sobre los factores de crecimiento que están involucrado en la progresión del COE, así como también de aquellos factores de crecimiento que juegan un rol crítico en la carcinogénesis ovárica. En COE se sabe que la vía de señalización de TGF-β1 se encuentra alterada de modo que esta vía podría estar involucrada en la progresión de esta patología. Por otro lado, NGF y su receptor TRKA participan en la progresión del cáncer ovárico debido a su rol en la proliferación celular y angiogénesis. Estudios en nuestro laboratorio han reportado que a medida que progresa el cáncer ovárico epitelial, hay un aumento en los niveles de VEGF, NGF, receptor TRKA y su forma activa (p-TRKA). En otras patologías, se ha demostrado que TGF-β1 es capaz de aumentar los niveles de la ciclooxigenasa-2 (COX-2), así como también que NGF puede inducir esta enzima en ovario bovino. COX-2 juega un papel importante en muchos tipos de cáncer y es clave en la síntesis de prostaglandinas a partir de ácido araquidónico, siendo la PGE2 la más común y ubicuamente producida. Se ha reportado que esta prostaglandina es capaz de inducir la expresión de VEGF y, por ende, promover la angiogénesis tumoral. Hipótesis: En cáncer ovárico epitelial, hay un aumento en los niveles de COX-2, y los factores de crecimiento NGF y TGF-β1, en forma independiente, aumentan los niveles de COX-2 y PGE2, induciendo un incremento en los niveles de VEGF en líneas celulares de cáncer de ovario. Objetivos: Evaluar si la presencia y el cambio en los niveles de COX-2 se relacionan con la progresión del COE; además, determinar si TGF-β1 o NGF aumentan los niveles de COX-2 y la producción de PGE2, y si este último induce un aumento en los niveles de VEGF en las líneas celulares de epitelio de la superficie ovárica humana (HOSE) y de cancer ovárico epitelial humano (A2780). Metodología: En los experimentos ex vivo se evaluaron los niveles de COX-2 en 36 muestras de tejido ovárico (6 OVI; 6 TBE; 6 TBO; 6 COE I; 6 COE II y 6 COE III) mediante inmunohistoquímica, western blot y RT-PCR. En relación a los experimentos in vitro, ambas líneas celulares se estimularon con TGF-β1 o NGF para determinar los niveles de COX-2, tanto por RT-PCR como western blot, y los los niveles secretados de PGE2 y VEGF en los medios de cultivo por inmunoanálisis. Resultados: La inmunotinción de COX-2 en las muestras de tejido ovárico muestra un aumento en los niveles proteicos de esta enzima a medida que progresa el cáncer ovárico epitelial. Acorde a lo anterior, mediante western blot y RT-PCR se aprecian mayores niveles de COX-2 en las muestras de tejido de cáncer ovárico en comparación con las muestras de ovario inactivo. En las líneas celulares de ovario, sólo la línea celular cancerígena A2780 respondió ante los tratamientos con NGF o TGF-β1 durante 2 horas, observando un aumento en los niveles del transcrito y proteína de COX-2 y de PGE2. Finalmente, al utilizar un inhibidor de COX-2 no se aprecia una disminución en los niveles de secreción de VEGF, por efecto de los tratamientos con NGF o TGF-β1. Estos resultados sugieren que el incremento en los niveles de VEGF por NGF, demostrado y publicado por nuestro grupo de laboratorio, puede ser sin la participación de PGE2. Proyecciones: Desde el punto de vista clínico, sería interesante evaluar qué procesos tales como proliferación, migración o invasión celular está modulando COX-2 y PGE2, por efecto de NGF o TGF-β1 en las células A2780. Adicionalmente, sería importante determinar a través de qué vía de señalización esta prostaglandina está mediando tales procesos, puesto que sería crucial tener una visión mucho más acabada de los mecanismos involucrados en esta patología. Considerando lo anterior, se podrían plantear nuevos blancos terapéuticos que permitan mejorar la sobrevida de las pacientes que padecen de este tipo de cáncer

Epithelial ovarian cancer (EOC) is the leading cause of death from gynecological malignancies in developed countries like Canada, USA and Israel. Specifically in Chile, is the second leading cause of death from gynecological malignancies. This cancer is characterized by being diagnosed in advanced stages, due to its nonspecific symptoms, and have a poor response to therapy. Because of this, it is important to understand the mechanisms of both the genesis and development of this pathology. Currently, there are many information regarding the effect of growth factors involved in EOC progression as well as those growth factors that play a critical role in ovarian carcinogenesis. It is known that in EOC the signaling pathway of TGF-β is altered then could be involved in the progression of this disease. On the other hand, NGF and TRKA receptor are involved in ovarian cancer progression due to its role in cellular proliferation and angiogenesis. Studies in our laboratory have reported that during epithelial ovarian cancer progression, there is an increase in VEGF, NGF, TRKA and p-TRKA levels. In other pathologies, it has been demonstrated that TGF-β1 is able to increase cyclooxygenase-2 (COX-2) levels and that NGF can also induce this enzyme in bovine ovary. COX-2 plays an important role in many cancers and is essential in prostaglandin synthesis from arachidonic acid, where PGE2 is the most common and ubiquitously produced. It has been reported that this prostaglandin induces VEGF expression and thus promote tumor angiogenesis. Hypothesis: In epithelial ovarian cancer, there is an increase of COX-2 levels, and the growth factors NGF and TGF-β1, independently, increase COX-2 and PGE2 levels, inducing an increase in VEGF levels in ovarian cancer cell lines. Objectives: To evaluate whether the presence and change in COX-2 levels are associated with EOC progression; also to determine whether TGF-β1 or NGF increase COX-2 and PGE2 synthesis, and if the latter induces an increase in VEGF levels in human ovarian surface epithelium (HOSE) and human epithelial ovarian cancer (A2780) cell lines. Methods: In ex vivo experiments COX-2 levels were evaluated in 36 ovarian tissue samples (6 OVI; TBE 6; 6 TBO; 6 COE I; 6 COE II and 6 COE III) by immunohistochemistry, western blot and RT-PCR. In relation to in vitro experiments, both cell lines were stimulated with TGF-β1 or NGF to determine COX-2 levels by RT-PCR and western blot, and PGE2 and VEGF levels secreted into the culture medium by immunoassay. Results: Immunohistochemical detection of COX-2 in ovarian tissue samples shows an increase in protein levels of this enzyme with the progression of epithelial ovarian cancer. According to the above, by RT-PCR and western blot, higher COX-2 levels are observed in ovarian cancer compared to inactive ovary tissue samples. In ovarian cell lines, only A2780 cancer cell line responded to the treatment with NGF or TGF-β1 for 2 hours, observing an increase in transcript and protein COX-2 and PGE2 levels. Finally, when a COX-2 inhibitor is used, there is no decrease in VEGF secretion levels, by NGF or TGF-β1 effect. This results suggest that the increase of VEGF by NGF found and published by our group may be without the participation of PGE2. Projections: From the clinical standpoint, it would be interesting to evaluate what processes such as proliferation, migration or invasion is modulating COX-2 and PGE2, by effect of NGF or TGF-β1 in A2780 cells. Additionally, it would be important to determine what signaling pathway is mediating such processes, since it would be important to have a better understanding of the mechanisms involved in this pathology. Considering the above, it could propose new therapeutic targets to improve the survival of patients suffering this cancer