Endotelina-1 promueve la esteroidogénesis, proliferación y viabilidad en líneas celulares de cáncer de próstata

Abstract

Introducción. Los andrógenos y el receptor de andrógeno (AR) participan en la proliferación celular en el cáncer de próstata (CaP) regulando la expresión génica. La deprivación androgénica es el tratamiento de primera línea para pacientes con CaP avanzado. Sin embargo, algunos pacientes desarrollan resistencia al tratamiento, progresando a un cáncer de próstata resistente a la castración. La esteroidogénesis intratumoral es uno de los mecanismos que explican esta independencia de andrógenos. Se ha demostrado que endotelina-1 (ET-1) a través del receptor A de endotelina (ETAR) aumenta la expresión de AR en células de CaP. Además, células esteroidogénicas que expresan altos niveles de ETAR al ser estimuladas con ET-1 estimulan la esteroidogénesis reflejándose con incrementos en la secreción de T. Actualmente, aún permanecen desconocidos los efectos de ET-1 sobre la esteroidogénesis en células no esteroidogénicas. El objetivo de este proyecto es estudiar el efecto de ET-1 sobre la esteroidogénesis, viabilidad y proliferación en células de cáncer de próstata. Materiales y métodos. Para determinar el efecto que ejerce ET-1 sobre la esteroidogénesis en células de CaP provenientes de metástasis ósea (células PC3). Se utilizaron antagonistas selectivos de los receptores de endotelina y se determinó en cada condición la expresión de AR, enzimas que participan en la esteroidogénesis (CyP11A1, CyP17A1, AKR1C2 y 3b HSD2) y secreción de testosterona. Paralelamente, se realizaron ensayos de viabilidad y proliferación en las líneas celulares de CaP provenientes de metástasis linfonodal (células LNCaP), de metástasis ósea (células PC3) y de metástasis cerebral (células DU145). Finalmente se evaluó la contribución de ET-1 sobre la expresión y localización de b-catenina y niveles de expresión de JNK y ERK fosforilado. Resultados. Nuestros resultados mostraron que las células PC3 expresan elevados niveles de ET-1 y ETAR. Al bloquear ETAR disminuye la expresión de CyP11A1, 3b HSD2, AR y secreción de testosterona en células PC3. Por otro lado, al inhibir la activación de ETAR y ETBR aumentó la viabilidad y la proliferación de las células LNCaP, PC3 y DU145. Adicionalmente, se observó una mayor localización de b catenina al núcleo y aumentó los niveles de expresión de ERK y JNK fosforilado. Conclusión. Estos hallazgos muestran que ET-1 modula la expresión algunas enzimas esteroidogénicas y secreción de testosterona, pudiendo representar un mecanismo de esteroidogénesis intratumoral. Se sugiere que el aumento de los niveles de expresión de AR inducido por la activación de ETAR, podría incrementar la proliferación en las células de CaP.

Introduction. Androgens and the androgen receptor (AR) participate in cell proliferation in prostate cancer (PCa) by regulating gene expression. Androgen deprivation is the first-line treatment for patients with advanced PCa. However, some patients develop resistance to treatment, progressing to castration-resistant prostate cancer. Intratumoral steroidogenesis is one of the mechanisms that explain this androgen independence. Endothelin-1 (ET-1) through endothelin receptor A (ETAR) has been shown to increase AR expression in PCa cells. Furthermore, steroidogenic cells that express high levels of ETAR are stimulated by ET-1 show steroidogenesis stimulation and an increase of T levels. Currently, the effects of ET-1 on steroidogenesis in non-steroidogenic cells are still unknown. The aim of this project is to study the effect of ET-1 on steroidogenesis, viability and proliferation in prostate cancer cells. Materials and methods. To determine the effect that ET-1 exerts on steroidogenesis in the bone-metastatic PCa cell line PC3. Selective endothelin receptor antagonists were used and the expression of AR and enzymes participating in steroidogenesis (CyP11A1, CyP17A1, AKR1C2 and 3b HSD2) and testosterone secretion was determined in each condition. In parallel, viability and proliferation tests were performed on the PCa cell lines from lymph nodal metastases (LNCaP cells), bone metastases (PC3 cells) and brain metastases (DU145 cells). Finally, the contribution of ET-1 on the expression and localization of b-catenin and expression levels of JNK and phosphorylated ERK was evaluated. Results. Our results showed that PC3 cells express high levels of ET-1 and ETAR. Blocking ETAR decreases the expression of CyP11A1, 3b HSD2, AR and testosterone secretion in PC3 cells. On the other hand, viability and proliferation of LNCAP, PC3 and DU145 cells were increased by inhibiting the activation of ETAR and ETBR. Additionally, higher levels of b-catenin were concentrated on the nucleus and the expression levels of ERK and JNK phosphorylated were increased. Conclusion. These findings show that ET-1 modulates the expression of some steroidogenic enzymes and testosterone secretion, may represent a mechanism of intratumoral steroidogenesis. It is suggested that increased levels of AR expression induced by ETAR activation, could increase proliferation in PCa cells.