RUOLO DI ENZIMI PROTEOLITICI NELLA NEOANGIOGENESI TUMORALE. CROSS-TALK TRA CELLULE ENDOTELIALI, TUMORALI E MATRICE EXTRACELLULARE

Abstract

Ruolo di enzimi proteolitici nella neoangiogenesi tumorale. “Cross-talk” tra cellule endoteliali, tumorali e matrice extracellulare. S. Saladino e G. Ghersi Dipartimento di Scienze e Tecnologie Biologiche, Chimiche e Farmaceutiche (STEBICEF), Università di Palermo, Viale delle Scienze, edificio 16, Palermo-Italia. silvia.saladino@unipa.it L’angiogenesi è un fenomeno complesso che consiste nella creazione di nuovi vasi sanguigni a partire da quelli pre-esistenti (Folkman J, 1992). Tappa critica di questo processo multifasico è il rimodellamento dell’ECM, ad opera di enzimi proteolitici quali metalloproteasi, sistema attivatore del plasminogeno (PA)-plasmina, serino-proteasi transmembranarie di tipo II (Yoon SO et al, 2003; Pepper MS et al, 2001). Il ruolo degli enzimi litici e le modalità di attivazione finora non sono stati pienamente elucidati. La comprensione di questi meccanismi potrebbe sicuramente rivelarsi utile per fini terapeutici anti-tumorali, probabilmente medinte l’inibizione di bersagli specifici o l’inibizione di pathway molecolari. Sono stati realizzati sistemi di co-coltura tra cellule endoteliali (ECV304) e cellule di carcinoma mammario con fenotipo invasivo (MDA-MB-231 e 8701-BC), mediante l’utilizzo di transwells. Le cellule endoteliali sono state seminate all’interno di transwell sia stratificati con collagene di tipo I (coltura 2D), sia ricoperti con un sottile gel tridimensionale dello stesso collagene (coltura 3D). Sulle co-colture, sono stati effettuati saggi di migrazione ed invasività cellulare, mediante microscopia ottica e confocale. Inoltre, ECV304 seminate su gel di collagene sono state incubate con i mezzi condizionati delle linee tumorali. I lisati cellulari e i surnatanti ottenuti da queste colture sono state sottoposte a zimografia, per studiare l'espressione specifici enzimi litici. I saggi di invasività in transwell suggeriscono che le cellule endoteliali migrano in misura maggiore quando coltivate con le linee tumorali mammarie, piuttosto che da sole (controllo). In presenza del tumore, le ECV304 acquisiscono un fenotipo più mesenchimale rispetto al controllo, e tendono ad invadere la matrice extracellulare, come si evince dalle misurazioni in fluorescenza. Gli zimogrammi mostrano in particolare un'espressione della metalloprotesi MMP9 maggiore nei campioni che derivano dalle colture con i mezzi condizionati tumorali. Nessun incremento di espressione significativo è stato osservato per MMP2. Il modello di co-coltura tridimensionale adottato rivela, dunque, un'attivazione delle cellule ECV304 da parte delle linee di tumore mammario invasivo MDA-MB-231 e 8701-BC. Le cellule cancerose potrebbero indurre un potenziale migratorio ed invasivo in quelle endoteliali; stimolando l'espressione di MMP9. Analisi Western-Blot e saggi enzimatici specifici potrebbero fornire dati più utili alla comprensione del fenomeno. In futuro, lo stesso sistema sperimentale verrà allestito con cellule endoteliali derivanti da microvasi del derma, più adatta per lo studio dell'angiogenesi tumorale.