La fosforilación de caveolina-1 en tirosina-14 regula las propiedades bioquímicas de vesículas extracelulares provenientes de células metastásicas de melanoma induciendo mayor agresividad en líneas tumorales menos metastásicas

Abstract

El diagnóstico del cáncer ha aumentado en las últimas décadas y su mortalidad debido a la metástasis crece mundialmente. Las vesículas extracelulares (VE) contribuyen a la comunicación celular normal y patológica, como en el cáncer, llevando moléculas biológicamente activas (proteínas, lípidos y ácidos nucleicos, entre otros) hacia células receptoras. En VE de pacientes con melanoma metastásico se ha detectado la proteína Caveolina-1 (CAV1), la cual se relaciona con un peor pronóstico de la enfermedad. La expresión de CAV1 en células de melanoma metastásico aumenta su capacidad migratoria e invasiva, contribuyendo al proceso de metástasis, y está demostrado que esos efectos son dependientes de la fosforilación de CAV1 en tirosina 14. Dado que en modelos distintos al melanoma hay diferencias entre el contenido de VE provenientes de células altamente metastásicas versus las menos invasivas, cobra interés la relación entre la presencia de CAV1 en las VE de tumores y su contenido. Por lo tanto, hipotetizamos que las vesículas extracelulares provenientes de líneas tumorales metastásicas que expresan CAV1 y su mutante Y14E aumentan la migración e invasión de líneas tumorales debido a la transferencia de proteínas que favorecen la motilidad celular. Para ensayar esta hipótesis se aislaron VE mediante ultracentrifugación desde las líneas celulares B16F10wt, B16F10(Mock), B16F10(CAV1) y mutantes de CAV1 como B16F10(CAV1/Y14F), mutación en Y14 no fosforilable y B16F10(CAV1/Y14E), mutación en Y14 fosfomimética. Las vesículas fueron caracterizadas usando Nanotracking análisis y Western blotting. Células B16F10(Mock) fueron tratadas con VE de líneas que expresan niveles bajos o altos de CAV1 o CAV1 mutado. Los efectos en las células tratadas fueron determinados usando ensayos de migración en transwell y transmigración endotelial. Se realizó un ensayo de internalización de VE marcadas fluorescentes y se evaluó la cinética de captación por las células tratadas. Se profundizó en el contenido proteico de las VE mediante un análisis por proteómica shotgun. Las vesículas obtenidas mostraron características de exosomas, vesículas de origen endosomal. El tratamiento con vesículas provenientes de células que expresan CAV1 y CAV1/Y14E indujo un aumento en la migración y transmigración de células B16F10(Mock). En los ensayos de internalización se observó una mayor marca en células tratadas con vesículas con CAV1 a las 3 h, pero después de 24 h, la mayoría de las células poseían marca, independiente del tipo de vesícula utilizada. Los análisis proteómicos evidencian una riqueza amplia de proteínas relacionadas con migración celular en las vesículas con CAV1 o CAV1/Y14E. Entre las proteínas de interés relacionadas con eventos biológicos como migración e invasión se encontraron enriquecidas principalmente moléculas de adhesión celular. También es destacable el número de proteínas únicas que se encuentran en las VE que poseen las distintas formas de CAV1, con un gran número de proteínas únicas en VE CAV1/Y14E, sugiriendo la importancia de CAV1 y su forma fosforilada en el cargo de proteínas a las VE. Estos hallazgos sugieren un importante papel de la CAV1 y su fosforilación en Y14 en la definición del contenido de las VE, favoreciendo la presencia de una gran variedad de proteínas involucradas en procesos metastásicos. Por lo tanto, será de gran interés identificar los mecanismos por los cuales estas vesículas promueven el desarrollo del cáncer.