Evaluación de la proteína NAC-2 como regulador negativo de la vía Notch en células de cáncer de mama

Abstract

Cell signaling pathways are fundamental for cellular communication and the regulation of essential biological processes such as proliferation, differentiation, and apoptosis. Among them, the Notch signaling pathway (NSP) plays a key role in embryonic development and tissue homeostasis in the adult organism. The NSP is composed of receptors, ligands, and a transcription factor whose activation is regulated by various enzymatic and transcriptional mechanisms. Dysregulation of its main components has been associated with the progression of multiple types of cancer, including breast cancer (BC), one of the leading causes of mortality among women worldwide. Given the increasing resistance to conventional therapies, it is necessary to explore new molecular modulators with therapeutic potential that may improve the efficacy of current treatments. Based on this, previous studies from our group identified the NAC-2 protein as a potential negative regulator of the NSP. The present study evaluated the effect of NAC-2 on the negative regulation of Notch signaling in the tumor cell line MCF-7 and the non-tumor cell line MCF-12F. Cells were transfected with the expression vector pHT-NACC2, and cell viability, cell cycle progression, general oxidation state, and gene expression were analyzed. The results showed that NAC-2 overexpression exerts a selective effect in MCF-7 cells, characterized by a progressive decrease in cell viability and cell cycle arrest at the G1/S transition, associated with the modulation of key cell cycle genes. This cell cycle arrest was accompanied by the activation of Notch-dependent differentiation programs and regulated, progressive apoptosis, without evidence of changes in the overall oxidative status.

Las vías de señalización celular son fundamentales para la comunicación celular y la regulación de procesos biológicos escenciales como la proliferación, diferenciación y apoptosis. Entre ellas, la vía de señalización Notch (VN) cumple una función clave en el desarrollo embrionario y en la homeostasis tisular del organismo adulto. La VN está conformada por receptores, ligandos y un factor de transcripción, cuya activación es regulada por diversos mecanismos enzimáticos y transcripcionales. La desregulación de sus principales componentes se ha asociado con la progresión de múltiples tipos de cáncer, incluido el cáncer de mama (CM); una de las principales causas de mortalidad en mujeres a nivel mundial. Ante la creciente resistencia a las terapias convencionales, es necesario explorar nuevos moduladores moleculares con potencial terapéutico, que puedan mejorar la eficacia de los tratamientos actuales. En base a esto, estudios previos de nuestro grupo identificaron a la proteína NAC-2 como un posible regulador negativo de la VN. En el presente trabajo se evaluó el efecto de NAC-2 en la regulación negativa de la señalización Notch en la línea tumoral MCF-7 y en la línea no tumoral MCF-12F. Para ello, ambas líneas celulares fueron transfectadas con el vector de expresión pHT-NACC2 Posterior a la detección de NAC-2 tanto en MCF-7 como en MCF-12F, se analizó la viabilidad celular, el ciclo celular, el estado de oxidación general y la expresión génica. Los resultados obtenidos mostraron que la sobreexpresión de NAC-2 tiene un efecto selectivo en células MCF-7, caracterizado por una disminución progresiva y significativa de la viabilidad celular, y un arresto del ciclo celular en la transición G1/S, asociado a la modulación de genes clave del ciclo celular. Este arresto celular se acompañó de la activación de programas de diferenciación dependientes de Notch, y de una apoptosis regulada y progresiva, sin evidencia de cambios en el estado de oxidación general.