Nuevos mediadores de las acciones de p38alfa MAPK en la supervivencia y la migración-invasión celular: interacción con C3G

Resumen

Las p38 MAPKs regulan numerosas funciones celulares como la respuesta frente al estres oxidativo, la migracion e invasion celular. p38alfa es la isoforma mas ubicua y de mayor expresion. C3G es GEF de Rap-1 y R-Ras. Regula diferentes funciones celulares como la apoptosis, adhesion y migracion. Recientemente hemos identificado una interaccion funcional entre C3G y p38alfa en la regulacion de la apoptosis y la adhesion celular. La Fibulina 3 es una proteina de matriz extracelular cuya expresion esta alterada en varios tipos de cancer, siendo importante en migracion e invasion y progresion tumoral, aunque su papel es dual y dependiente del tipo de tumor.OBJETIVOS: (i) Caracterizacion del papel de p38alfa MAPK en la regulacion de la supervivencia celular en respuesta al estres oxidativo y la posible implicacion de la ruta Akt/mTORC1/p70S6K. (ii) Identificacion de los mecanismos implicados en la regulacion de la expresion de fibulina 3 por p38alfa y su papel como mediador de las acciones de p38alfa en la migracion/invasion celular. (iii) Estudio del papel que juega la ruta C3G/p38alfa en la regulacion de la migracion e invasion celular. RESULTADOS: (i) p38alfa protege frente a la muerte inducida por H2O2 mediante la expresion de enzimas antioxidantes: SOD-1, SOD-2 y catalasa. Ademas, p38alfa regula positivamente la activacion de la ruta mTORC1/p70S6K en respuesta a H2O2 por un mecanismo independiente de Akt. (ii) p38alfa, p38gamma y p38delta reprimen la expresion de fibulina 3, siendo p38alfa la que ejerce un efecto mayor. p38alfa inhibe la expresion de fibulina 3 a traves de la hipermetilacion de secuencias reguladoras mediada por el aumento de la metilasa DNMT3A. La Fibulina 3 inhibe la migracion e invasion celular por un mecanismo dependiente de la inhibicion de p38alfa/beta. (iii) C3G regula negativamente la migracion e invasion celular a traves de la inhibicion de la actividad de p38alfa MAPK, por un mecanismo independiente de Rap-1, en el que participarian MMP2/9. DISCUSION: (i) Nuestros datos demuestran que p38alfa, de acuerdo con otras publicaciones, regula la supervivencia celular en respuesta al estres oxidativo. No obstante, aqui describimos por primera vez que lo regula a traves del aumento de la transcripcion de SOD2 por un mecanismo dependiente de ATF-2. Asimismo, aumenta la expresion de SOD1 y catalasa. Ademas, aunque encontramos disminuida la activacion de Akt y aumentada la p70S6K, dichas rutas no son responsables de la mayor supervivencia que presentan las celulas con p38alfa. (ii) Hemos descrito por primera vez que p38alfa regula negativamente la expresion de fibulina 3 a traves de la metilacion de secuencias reguladoras del gen. Esta menor expresion de fibulina 3 promueve los procesos de migracion/invasion celular. Por tanto, la Fibulina 3, seria un nuevo mediador de p38alfa. Dado que la expresion de fibulina 3 esta desregulada en algunos tumores, desempenando un papel dual y que en ciertos tumores el silenciamiento de fibulina 3 se correlaciona con un aumento en la metilacion de su promotor, p38 podria regular su expresion en tumores. (iii) Por ultimo, describimos que C3G inhibe la migracion e invasion celular en MEFs a traves de la regulacion negativa de p38alfa. Esto implica un nuevo mecanismo de accion de C3G para inhibir dichos procesos, distinto a los descritos en la literatura.CONCLUSION FINAL: p38alfa protege de la muerte inducida por estres oxidativo a traves de la regulacion positiva de enzimas antioxidantes. Ademas, p38alfa promueve la migracion e invasion celular por un mecanismo que implica la regulacion negativa de fibulina 3, a traves de metilacion de secuencias reguladoras de su gen. Por ultimo, C3G inhibe la migracion e invasion celular a traves de la regulacion negativa de la actividad de p38alfa.