Alteración del crecimiento celular por la inhibición de quinona reductasas

Abstract

La familia de las quinona reductasas agrupa un conjunto de enzimas caracterizadas por la reducción de sustratos quinónicos a semiquinonas e hidroquinonas usando NAD(P)H como donador de electrones. El interés creciente por la implicación del estado rédox intracelular y de las especies reactivas en la regulación de las rutas de señalización ha abierto nuevos frentes en el estudio de las enzimas antioxidantes, entre las que se encuentran las quinona reductasas, como mediadoras en el control de la proliferación y muerte celular. Dentro de esta familia de proteínas se encuentra la NAD(P)H:quinona oxidorreductasa 1 (NQO1), cuyo estudio se ha centrado principalmente en su acción bioactivadora y destoxificante. En el presente trabajo se estudia el efecto de dos inhibidores de NQO1, dicumarol y ES936, como estrategia para investigar el posible papel desempeñado por esta enzima en la regulación del crecimiento celular. El tratamiento de células leucémicas humanas HL-60 con dicumarol produce un importante incremento en los niveles celulares de superóxido e induce el bloqueo parcial de la población celular en la fase S. Sin embargo, hemos comprobado que ambos efectos del dicumarol no están relacionados con la inhibición de NQO1 sino con la interferencia de la fisiología mitocondrial. Por una parte, hemos demostrado que el incremento en la generación de superóxido se debe a la acción del dicumarol sobre el Complejo II de la cadena de transporte electrónico mitocondrial. Por otra, hemos comprobado que la alteración del ciclo celular se explica porque el dicumarol afecta la actividad de la dihidroorotato deshidrogenasa, una enzima implicada en la biosíntesis de nucleótidos de pirimidina que requiere para su óptimo funcionamiento que la cadena respiratoria mitocondrial esté intacta. Para profundizar en los efectos de la falta de actividad NQO1 se utilizó el inhibidor ES936 en células HeLa de adenocarcinoma humano. Nuestros resultados demuestran que el tratamiento con ES936 produce una estimulación de la síntesis de ADN que es dependiente de la densidad celular y de la actividad de la MAPK p38. Sin embargo, estas acciones, una vez más, son independientes de NQO1, como se comprobó mediante el silenciamiento génico de la expresión de NQO1 y el análisis de sus consecuencias.

Nuestros resultados indican que el abordaje farmacológico con dicumarol o ES936 debe utilizarse con una gran cautela como herramienta para estudiar el papel de NQO1 en el control del crecimiento sobre sistema celulares, debido a la acción sobre otras reductasas, entre las cuales destacan las quinona reductasas de la cadena mitocondrial, cuya inhibición tiene un impacto significativo sobre el crecimiento celular.