Cecilio ALamo GonzáLez.ATENCIÓN A LA MUJER CON CÁNCER DE MAMA. OcupacióN De Receptores

Cecilio ÁlamoCecilio Álamo

Atención a la MujerAtención a la Mujercon Cáncer de Mama:con Cáncer de Mama:

Ocupación de ReceptoresOcupación de Receptores

Cecilio Álamo GonzálezCatedrático de Farmacología.

José Antonio Guerra GuiraoProfesor Honorífico.

Departamento de FarmacologíaUniversidad de Alcalá. Madrid


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Pese a que el conocimiento sobre el papel de los RE en CA de mama se ha incrementado en los últimos años, existen

múltiples interrogantes.

De momento, existen datos controvertidos sobre el papel fisiológico y fisiopatológico de los RE en la proliferación celular.

Es necesario un esfuerzo de unificación metodológica que permita comparar resultados.

El conocimiento de la presencia de subtipos de RE, distintas isoformas y la posible existencia de nuevas familias de RE

aumentará su valor diagnóstico y pronóstico.

En este escenario, conocer el papel de los fitoestrógenos como promotores o protectores frente al cáncer de mama resulta un

atractivo reto de presente y de futuro.

RECEPTORES ESTROGÉNICOS (RE) FITOESTRÓGENOS Y CANCER DE MAMA


ESTRÓGENOS, RECEPTORES ESTROGÉNICOS Y CÁNCER DE MAMA

1896 Sir George Beatson:

Establece la relación entre CA Mama y hormonas sexuales.

Ovariectomia en cáncer de mama avanzado.


Jensen et al 1962 Sitios de unión de estrógeno en tejidos de ratas

Toft et al. 1966; 1967 Aislamiento de RE (útero de ratas y sistema

libre de células)

Kuiper et al. (1996); Mosselman et al. (1996)Descubrimiento y clonación del RE-rata y humanos.

Pietras y Szego 1977, describen los RE de membrana.

Receptores Estrogénicos

Toft D, Shymala G, Gorski J. A receptor molecule for estrogens: studies using a cell-free system. Proc Natl Acad Sci USA 1967;57:1740–3.Mosselman S, Polman J, Dijkema R. ER-b: identification and characterisation of a novel human estrogen receptor. FEBS Lett 1996;392:49–53.Kuiper G, Enmark E, Pelto-Huikko M, Nilsson S, Gustaffsson J. Cloning of a novel receptor expressed in rat prostate and ovary. Proc Natl Acad Sci USA 1996;93:5925–30.MCF-7


Receptores Estrogénicos como predictores de respuesta de CA Mama a terapia


Subtipos de Receptores Estrogénicos

RE

RE

REm

Prot GGMPcAMPcCa2+

IP3

CINASASAkt PKA,

PKCJNK

MAPK

Supervivencia celular

Re nucleares

Re de membrana


Dominio Amino

terminal

Dominio Unión DNA

Dominio Unión

Ligando(hormona)

Dominio Carboxilo terminal

ESTRUCTURA Y DOMINIOS FUNCIONALES DE LOS DOS SUBTIPOS DE RECEPTORES ESTROGÉNICOS

Receptores Estrogénicos Nucleares

Gen localizado en cromosoma14q22-24

Gen localizado en cromosoma 6q25.1

5 isoformas de RE


Transcripción

COOH

NH2

EREERE

COACTIVADORES

SÍNTESISPROTÉICA

E2

Estrógeno

Receptor Estrogénico

Chaperonas

NH

2

CO

OH

NH

2

CO

OH

AF2

RESPUESTAHORMONAL

Membrana celular

DNA

1

Receptor Estrogénico

Activado

NH2

COOH

2

3

5

6

7

RNAm

89

MECANISMO DE ACCIÓN DE LOS ESTRÓGENOS

4NH

2

CO

OH

NH

2

CO

OH

DIMERIZACIÓN


COACTIVADORES

HBD

AF2

H

DBDAF1

HBD

AF2

H

DBDAF1

HBD

AF2

DBDAF1

EHBD

AF2

E

DBDAF1

ADNERE ERE

TRANSCRIPCIÓNNúcleo

ACTIVACIÓN FUNCIONAL DE RE

SÍNTESIS DE PROTEINASACTIVIDAD FUNCIONAL

citoplasma


ESTRUCTURA CRISTALOGRÁFICA DEL RE

4-OH-tamoxifeno (Ag-antagonista)

Antagonista GW-6471

Agonista dietilestilbestrol

GRIP (GRinteracting protein) péptido coactivador

SMRT Péptido correpresor

Koehler KF et al Reflections on the Discovery and Significance ofEstrogen Receptor. Endocrine Reviews 26(3):465–478. 2005.

Dominio de unión al ligando (LBD o HBD) (H3,H5, H12)


Receptores Estrogénicos Estructura cristalográfica del LBD



RE

RE

Leu-384

Ile 373

Met-421

Met-336

LBD sólo tiene un 56% de homología.

Gran similitud estructural en la cavidad.Excepto:

Bajo el anillo LBD:RE Met 421RE Ile 373

Encima del anillo LBD: RE Leu 384RE Met 336

Koehler KF et al Reflections on the Discovery and Significance ofEstrogen Receptor. Endocrine Reviews 26(3):465–478. 2005.


LOCALIZACIÓN DE RE Y EN SISTEMA REPRODUCTIVO FEMENINO

MAMA + +

Vagina + +Utero + +Cervix + +T Falopio + +Ovario + +Cuerpo lúteo - +

P.J. Balfea PJ,. McCann AH, Welch HM, Kerina MJ. Estrogen receptor b and breast cancerEJSO (2004) 30, 1043–1050

RE Es el receptor más abundante en mama normal,en tumores bien diferenciados, diploides y

poco proliferantes (comunes en mujeres pre/perimenopáusicas)

No es esencial para la proliferación (no se presenta en todas las células proliferativas

Cecilio ÁlamoCecilio Álamo Koehler KF et al Reflections on the Discovery and Significance of

Estrogen Receptor. Endocrine Reviews 26(3):465–478. 2005.

Células HC11 (G. mamaria lactante)

Estímulo de RE y células HC11 de glándula mamaria lactante.

INHIBICIÓN CRECIMIENTO

Estimulo agonista selectivo RE

Estradiolagonista mixto

ANULA LA PROLIFERACIÓN

Estimulo

agonista selectivo RE

PROLIFERACIÓN

Efecto similar en mama lactante: Estradiol no tiene efecto proliferativo

Cecilio ÁlamoCecilio Álamo Koehler KF et al Reflections on the Discovery and Significance of

Estrogen Receptor. Endocrine Reviews 26(3):465–478. 2005.

ESTÍMULO DE RE Y CÉLULAS MCF7 “IN VITRO”DE CÁNCER DE MAMA.

Células MCF7(CÁNCER DE MAMA)

E2

Estradiol AUMENTA LA

PROLIFERACIÓN

E2

Células MCF7(CÁNCER DE MAMA)

+INTRODUCCIÓN RE

INHIBE LA PROLIFERACIÓN

Estradiol

E2

LA PRESENCIA DE RE EN CANCER DE MAMA

PUEDE SER INDICATIVA DE BENIGNIDAD


RE y Cáncer de Mama. RATIO RE-α / RE-β

* RE-α > RE-β

CA ductalGrado I (RE-α > RE-β) Respuesta a tamoxifeno

Grado II RE (-) No respuesta a tamoxifeno Grado II RE (+) Respuesta a tamoxifeno

Grado III No respuesta a tamoxifeno

* RE-β > RE-α en

tejido benigno, fibroquístico y CA medular No respuesta a

tamoxifeno

P.J. Balfea PJ,. McCann AH, Welch HM, Kerina MJ. Estrogen receptor b and breast cancerEJSO (2004) 30, 1043–1050 Leygue E, y cols. Estrogen receptor α and β messenger RNA expression during human breast tumorigenesis. Cancer Res 1998;58:3197–201.


Aumenta con > ER-α

Disminuye con > ER-β

RE-mutante (hipersensible al E2)

Cambios en isoformas > 5; >2)

P.J. Balfea PJ,. McCann AH, Welch HM, Kerina MJ. Estrogen receptor b and breast cancerEJSO (2004) 30, 1043–1050 Leygue E, y cols. Estrogen receptor α and β messenger RNA expression during human breast tumorigenesis. Cancer Res 1998;58:3197–201.

RE y Cáncer de Mama Proceso de Tumorogénesis


Skirilir. Estrogen receptor alpha negative breast cancer patients: Estrogen receptor beta as a therapeutic target. J. Steroid Biochem Mol Biol. 2008; 109:1-10

Expresión de RE y Cáncer de Mama


Expresión de RE y Cáncer de Mama

Skirilir. Estrogen receptor alpha negative breast cancer patients: Estrogen receptor beta as a therapeutic target. J. Steroid Biochem Mol Biol. 2008; 109:1-10

% DE CATEGORIAS

72

28

58

14 1018

0

10

20

30

40

50

60

70

80

A+ A- A+/B+ A+/B- A-/B- A-/B+


1er CONGRESO NACIONAL de FITOTERAPIA de la AEEM

Papel de los Fitoestrógenos en CA-Mama


FITOESTRÓGENOS: ESTRUCTURA QUÍMICA


ISOFLAVONAS CARACTERÍSTICAS FARMACODINÁMICAS DIFERENCIALES

ACTIVIDAD AGONISTA PARCIAL

AFINIDAD RECEPTORIAL DIFERENCIAL


CRITERIOS DE AFINIDAD POR EL RECEPTOR ESTROGÉNICO

Doble anillo aromático

Anillo A: Grupo OH en posición 3.Donante de H (1,9 Kcal)

Anillo B: Estradiol (17 OH) Isoflavonas (4-OH)Aceptor de H (0,6 Kcal)

Distancia óptima AGONISTASentre grupos OH 11 A.

11,7 A

11,9 A

11,9 A

Dodge JA. Pure Appl Chem. 70 (9): 1725- 1733. 1998.


FITOESTRÓGENOS: ESTRUCTURA QUÍMICA

estradiol genisteína




AFINIDAD DEL ESTRADIOL POR RECEPTORES ESTROGÉNICOS Y RECOMBINANTES HUMANOS


CURVAS DE DESPLAZAMIENTO DEL COMPLEJO ESTRADIOL RECEPTORES ESTROGÉNICOS Y

RECOMBINANTES HUMANOS POR FITOESTRÓGENOS

EstradiolEstradiol

GenisteinaDaidzeina

Daidzeina

Nikov GN., Hopkins NE. Boue S, Alworth WL. Interactions of Dietary Estrogens with Human Estrogen Receptors and the Effect on Estrogen Receptor–Estrogen Response Element Complex Formation. Environmental Health Perspectives. 108 (9): 867-872. 2000.

Cecilio ÁlamoCecilio Álamo KUIPER GGJM, LEMMEN JG, CARLSSON B et al. , Interaction of Estrogenic Chemicals and Phytoestrogens

with Estrogen Receptor. Endocrinology 139: 4252–4263, 1998

CURVAS DE DESPLAZAMIENTO DEL COMPLEJO ESTRADIOL RECEPTORES ESTROGÉNICOS Y POR GENISTEÍNA Y DAIDZEINA

RERE

RERE

RERE

RE

RE

RE

RE

RE

RE

Las isoflavonas presentan mayor afinidad RE-β.


AFINIDAD RELATIVA DEL ESTRADIOL, GENISTEINA Y DAIDZEINA POR LOS RECEPTORES ESTROGÉNICOS

100 100

4

87

0,1 0,50

20

40

60

80

100

120

RE alfa RE Beta

17Bestradiol Genisteina Daidzeina


ACTIVIDAD TRANSCRIPCIONAL MEDIADA POR RECEPTORES ESTROGÉNICOS y

REPRESIÓN DE LA TRANSCRIPCION DEL TNF-RE

An J et al. J. BIOL CHEM. 276, 21: 17808–17814, 2001

Genisteina

Daidzeina

Estradiol Estradiol

Genisteina

Daidzeina

Las isoflavonas presentan mayor actividad RE-β.


ACTIVIDAD TRANSCRIPCIONAL MEDIADA POR RECEPTORES ESTROGÉNICOS y

ACTIVACIÓN DE LA TRANSCRIPCIÓN DEL ERE-tkLuc

An J et al. J. BIOL CHEM. 276, 21: 17808–17814, 2001

GenisteinaEstradiol

Daidzeina

Genisteina

Estradiol

Daidzeina

Las isoflavonas presentan mayor actividad RE-β.


Fitoestrógenos – Actividad sobre RE-α

Curvas Dosis / Respuesta de 17-estradiol vs isoflavonas . La respuesta relativa está calculada teniendo en cuenta al 17-β-Estradiol como patron de referencia (100%). Concentraciones reflejadas en mol/l.

Genisteina

Estradiol

Daidzeina

A altas concentraciones la Genisteína presenta parecida actividad estrogénica in vitro que el 17-β-E2


Curvas Dosis / Respuesta de 17-estradiol vs isoflavonas . La respuesta relativa está calculada teniendo en cuenta al 17-β-Estradiol como patrón de referencia (100%). Concentrationes reflejadas en mol/l.

Genisteina

EstradiolDaidzeina

Fitoestrógenos – Actividad sobre RE-

A altas concentraciones la Genisteína presentan mayor actividad estrogénica in vitro que el 17-β-E2

Los fitoestrógenos presentan una débil actividad estrogénica abajas concentraciones.

Sin embargo, su concentración premenopáusicas es 100-1000 veces mayor que la de estradiol endógeno.


ACTIVIDAD RELATIVA DEL ESTRADIOL, GENISTEINA Y DAIDZEINA POR LOS RECEPTORES ESTROGÉNICOS

100 100

0,2

25

0,01 3,3

0

20

40

60

80

100

120

RE alfa RE Beta

17Bestradiol Genisteina Daidzeina


Fitoestrógenos – Actividad sobre RE

Rice S, Whitehead SA. Phytoestrogens and breast cancer – promoters or protectors? Endocrine-Related Cancer (2006) 13: 995–1015

Regulación de genes

Implicados en la apoptosis.

Inhibición de genes que controlan

La proliferación celular

Fitoestrógenos Fitoestrógenos

Fitoestrógenos

Estrógenos

Inhibición de la

Proliferación celular

Mediada por RE

Modelos hipotético del efecto antiproliferativo de los fitoestrógenos


Acciones mediadas por Inhibición enzimática

1. Inhibición de la familia de las tirosinkinasas.

proliferación, diferenciación y transformación celular,

oncogenes (src) transformación celular por retrovirus

factores de crecimiento,

citoquinas

eicosanoides, (leucotrienos y prostaglandinas)

2. Inhibición de DNA topoisomerasas II, y kinasa S6 ribosómica.

transformación de líneas celulares benignas en células cancerígenas


Modificación del metabolismo de hormonas esteroídicas

3. Aromatasa, 17-b -hidroxi-deshidrogenasa, sulfatasas y sulfotransferasas esteroídicas

Recambio (turnover)

estrogénico

4testosterona estradiol

5. 16-a-hidroxiestrona (Ag R-Estrogénico)/

2-hidroxiestrona (Antag R-Estrogénico).

6. Equol secuestra a la dihidrotestosterona

Aumento de la Globulina transportadora de estrógenos (SHBG), descenso en la fracción libre circulante de los estrógenos endógenos


Actividad inhibidora de la angiogénesis

Inhibe el Factor-1 inducible por la hipoxia (HIF-1), (regulador del gen del factor de crecimiento del endotelio vascular (VEFG))

Inducción de apoptosis(activación MAPK, calcio intracelular y potenciación de la Caspasa 3)

OTRAS ACCIONES DE LAS ISOFLAVONAS


FITOESTRÓGENOS – ACTIVIDAD NO ESTROGÉNICA

FLAVONAS ISOFLAVONASSOJA,

TREBOL ROJO

ESTROGENOS en Tj. Mamario

Conversión de precursores de estrógenos circulantes en tejido canceroso de mama humano.

Andrógenos Sulfato de Estrona



ACTIVIDAD DE FITOESTROGENOS SOBRE EL CRECIMIENTO CELULAR EN CÁNCER DE MAMA

La actividad estrogénica receptorialde la genisteina predomina a bajas concentraciones

A elevadas concentraciones predominan actividades anticancerígenas sobre otros sistemas


Bajas concentraciones de genisteina (< 10 μmol / L)

Estimula crecimiento de células tumorales RE (+) (MCF-7 y T-47D)

No afecta proliferación de células RE (-) MDA-MB 231/435

Altas concentraciones de genisteina (> 10 μmol / L)

inhibe el crecimiento tumoral RE (+) y RE (-)



Muchas gracias

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Cecilio ALamo GonzáLez.ATENCIÓN A LA MUJER CON CÁNCER DE MAMA. OcupacióN De Receptores