Tumore al seno: può esprimere una proteina dei muscoli che ne rallenta la crescita

Il carcinoma mammario triplo negativo è una forma resistente ai trattamenti anti-ormonali e può essere caratterizzato da alcuni markers proteici. È ben noto che basse concentrazioni di mioglobina sono espresse in modo anomalo in una proporzione significativa di tumori al seno. Nonostante sia espressa solo a bassi livelli in questi tumori, la mioglobina è associata ad una crescita tumorale attenuata e ad una prognosi migliore nei pazienti con carcinoma mammario, ma il meccanismo di questa protezione mediata dalla mioglobina contro un’ulteriore crescita del cancro è rimasto poco chiaro. La mioglobina è una proteina eme espressa nel muscolo scheletrico e cardiaco; è tradizionalmente considerata come una riserva di ossigeno per i mitocondri durante l’ipossia. Il ruolo tradizionale della mioglobina è quello di immagazzinare e fornire ossigeno ai mitocondri al fine di facilitare la respirazione cellulare in carenza di ossigeno. Tuttavia, negli ultimi anni sono state scoperte nuove funzioni della mioglobina. Questi includono la regolazione dei livelli di ossido nitrico tissutale (*NO) e la produzione di ossidanti cellulari. La ricerca dell’effetto fisiologico di queste nuove funzioni sulla funzione mitocondriale è stata ampiamente limitata a chiarire il ruolo della mioglobina nella regolazione del consumo di ossigeno mitocondriale e del metabolismo degli acidi grassi.

Studi sempre più numerosi ora dimostrano che la mioglobina è espressa a basse concentrazioni in molti tipi di carcinomi umani altamente aggressivi, tra cui tumori della mammella, dell’ovaio, del colon, del polmone e della testa e del collo. In uno studio su 917 donne con carcinoma mammario invasivo, circa il 40% dei tumori mostrava espressione di mioglobina. In particolare, questa espressione è stata associata a una prognosi più favorevole (aumento della sopravvivenza globale in entrambi i recettori alfa positivi e in carenza di recettori estrogenici). Qui, riportiamo una via di segnalazione con la quale la mioglobina regola la dinamica mitocondriale e quindi diminuisce la proliferazione cellulare. In questo studio condotto presso la Scuola di Medicina dell’Università di Pittsburg, un gruppo di scienziati ha dimostrato che la presenza di mioglobina diminuisce effettivamente la proliferazione delle cellule maligne. Rispetto a cellule MDA-MB231 (da carcinoma triplo negativo) normali, quelle indotte ad esprimere mioglobina, proliferavano ad una quota inferiore del 40%. Lo stesso risultato si è avuto per un’altra linea cellulare, le MCF-7 ed una terza che esprime la mioglobina a livelli discreti, la tripla negativa MDA-MB486.

Esperimenti di biologia molecolare (silencing) hanno provato che lo spegnere l’espressione genica della mioglobina in quest’ultima linea cellulare, ne aumentava la capacità di replicazione. Ed i ricercatori sono riusciti a svelare il meccanismo: la mioglobina collabora con due proteine dei mitocondri chiamate mitofusina 1 e 2, assieme al loro regolatore DRP-1 della membrana esterna. L’effetto ultimo è quello di indurre la fusione di due o tre mitocondri in una struttura più larga, ma che così diventa disfunzionale dal punto di vista energetico. In più la presenza della mioglobina, con suo gruppo eme contenente ferro, pare catalizzare più velocemente la formazione di radicali liberi ossidanti, confermata dalla comparsa di markers cellulari di stress ossidativo (carbonili proteici). Esperimenti postumi nei topi di laboratorio trapiantati con cellule di carcinoma mammario triplo negativo, ha misurato la formazione e la crescita del tumore nell’arco di cinque settimane. I tumori contenenti cellule esprimenti la mioglobina hanno mostrato una forte tendenza a ridurre il peso del tumore e una significativa riduzione del volume del tumore (p <0,05), in linea con una diminuzione della velocità proliferativa.

Oltre alla generazione di ossidanti, l’eme ridotto nella mioglobina può interagire con le specie reattive dell’azoto generate nella cellula cancerosa. L’ossido nitrico ha dimostrato di potenziare la proliferazione delle cellule tumorali e la conversione delle cellule staminali tumorali in diversi studi. La rapida ossidazione dell’NO a nitrato dal centro eme della mioglobina può prevenire questi effetti dannosi. Questo studio avanza la comprensione dell’effetto protettivo della mioglobina nel cancro al seno. Sono inoltre necessari ulteriori studi per valutare se la parte eme della mioglobina possa essere un bersaglio terapeutico praticabile per il trattamento del carcinoma mammario aggressivo.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Braganza A et al. J Biol Chem. 2019 Mar 14; 294.

Jue T et al. J Physiol Biochem 2016; 73:359-370.

Rojo F et al. Br J Cancer. 2016 Jul; 115(3):322-31. 

Kristiansen G. et al. J Biol Chem 2011; 286:43417.

Informazioni su Dott. Gianfrancesco Cormaci 1624 Articoli
- Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998 (MD Degree in 1998) - Specialista in Biochimica Clinica nel 2002 (Clinical Biochemistry specialty in 2002) - Dottorato in Neurobiologia nel 2006 (Neurobiology PhD in 2006) - Ha soggiornato negli Stati Uniti, Baltimora (MD) come ricercatore alle dipendenze del National Institute on Drug Abuse (NIDA/NIH) e poi alla Johns Hopkins University, dal 2004 al 2008. - Dal 2009 si occupa di Medicina personalizzata. - Detentore di un brevetto sulla preparazione di prodotti gluten-free a partire da regolare farina di frumento immunologicamente neutralizzata (owner of a patent concerning the production of bakery gluten-free products, starting from regular wheat flour). - Autore di un libro riguardante la salute e l'alimentazione, con approfondimenti su come questa condizioni tutti i sistemi corporei. - Autore di articoli su informazione medica, salute e benessere sui siti web salutesicilia.com e medicomunicare.it

Commenta per primo