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Acta bioquímica clínica latinoamericana

versión impresa ISSN 0325-2957versión On-line ISSN 1851-6114

Acta bioquím. clín. latinoam. v.43 n.3 La Plata jul./sep. 2009

 

INMUNOLOGÍA

Propiedades linfangiogénicas del melanoma

Lymphagiogenesis in melanomas

María Paula Roberti*

*Lic. en Bioquímica. Centro de Investigaciones Oncológicas-FUCA Instituto Alexander Fleming

Resumen

El melanoma cutáneo representa el más letal de los cánceres de piel y la alta mortalidad es debida a la formación de metástasis. A través del sistema linfático local, los sitios iniciales de metástasis son comúnmente los ganglios linfáticos regionales. A pesar de que la relevancia clínica de las metástasis a ganglios linfáticos está bien establecida, muy poco se conoce acerca de sus mecanismos moleculares. El descubrimiento de nuevos marcadores de células linfáticas ha permitido en los últimos años comenzar a esclarecer múltiples interrogantes y controversias relacionados con la interacción entre las células tumorales con los vasos linfáticos. Este capítulo tratará la creciente información con la que se cuenta actualmente para comprender la linfangiogénesis en el cáncer, en particular en melanoma, su potencial aplicación en diagnóstico de metástasis, pronóstico de la enfermedad y estrategias terapéuticas.

Palabras clave: Melanoma cutáneo; Linfangiogénesis; Diagnóstico de metástasis

Summary

Melanoma skin cancer represents the most deadly of all skin cancers and its high incidence of mortality is due to metastasis. Through the local lymphatic system, the sites of initial metastasis are usually the regional lymph nodes. Despite the clinical relevance of metastasis spreading to lymph nodes is clearly established, not much is known about its molecular mechanisms. The finding of new markers in lymph node cells has made it possible over the last years to start clarifying many questions and controversies related to the interaction between tumour cells and lymph vessels. This chapter deals with the growing information nowadays available to understand lymphagiogenesis in cancer, especially melanoma, its potential application to metastasis diagnosis, disease prognosis and therapeutic strategies.

Keywords: Melanome; Lymphagiogenesis; Metastasis diagnosis

Sistema vascular linfático y metástasis

Las principales funciones del sistema vascular linfático son la regulación de la presión intersticial en los tejidos mediante el drenaje del fluido extravasado y de otras moléculas, que junto a éste, son así transportadas de retorno hacia el sistema vascular sanguíneo. Además, cumple un importante rol como componente del sistema inmune ya que transporta antígenos solubles y células presentadoras de antígenos desde los tejidos periféricos a los ganglios linfáticos drenantes, donde inician la respuesta inmune (1)(2). Los capilares linfáticos están compuestos de una capa simple de células endoteliales linfáticas (CELs) ahusadas ancladas a la matriz extracelular mediante filamentos y se asume que mediante estas conexiones los vasos son forzados a abrirse cuando aumenta la presión intersticial por extravasación de fluido sanguíneo (3). Las CELs se conectan entre sí por uniones en forma de botones, por cuyas discontinuidades pasan el fluido intersticial, moléculas y células (4).
El melanoma cutáneo representa el más letal de los cánceres de piel y la alta mortalidad se debe a la formación de metástasis. Los sitios iniciales de metástasis son comúnmente los ganglios linfáticos regionales, desde donde luego se diseminarán a sitios distantes. El hallazgo de invasión linfática en ganglios es de alta relevancia clínica: forma parte del sistema de estadificación del tumor y es uno de los indicadores más importantes de mal pronóstico (4)(5).
La ruta seguida por las células del tumor primario hacia los ganglios regionales es a través del sistema linfático local (6). Por las características anatómicas y funcionales de los vasos linfáticos, en el pasado se consideraba a la metástasis linfática como una ruta pasiva que permitía a las células tumorales (CTs) acceder a los vasos linfáticos preexistentes gracias a su permeabilidad; sin embargo, en la actualidad se han empezado a generar evidencias de un rol más activo de los vasos linfáticos, y se han comenzado a dilucidar mecanismos moleculares de interacción entre las CTs y las CELs, en los cuales las CTs toman ventaja de las propiedades funcionales de los vasos linfáticos para promover la diseminación.

Perfil molecular del sistema

En contraste con la extensa caracterización molecular sobre el control de la angiogénesis, la investigación sobre el sistema linfático se ha visto demorada por el escaso conocimiento de los marcadores moleculares y factores de crecimiento. En la última década se han identificado algunos, tales como:

- LYVE-1 (lymphatic vessel hyaluronan receptor -1), ubicado en la membrana de las CELs, receptor (R) del ácido hialurónico, un glucosaminoglucano presente en la matriz extracelular (7).
- Podoplanina, una glicoproteína tipo mucina reconocida por el anticuerpo D2-40 (8).
- Prox-1, gen homeobox que codifica un factor de transcripción clave en el desarrollo linfático cuya expresión continua es necesaria para mantener el linaje (9).
- VEGFR-3, expresado predominantemente en las células endoteliales linfáticas (10)(11), R de los factores solubles que promueven el crecimiento de vasos linfáticos, ente los cuales se encuentran principalmente VEGF-C y -D (vascular endothelial growth factor -C y -D, respectivamente) que actúan a través de la unión con VEGFR-3 y también con VEGFR-2 (12). Este último receptor interacciona además con VEGF-A, y no es marcador específco de CELs ya que se encuentra presente también en el endotelio vascular sanguíneo (13).

Los efectos de VEGF-A, -B y -C son mediados en parte por el co-receptor Nrp2 (Neuropilin-2), que modula, pero no es necesario para el desarrollo de la linfangiogénesis (14).
Se han identificado otros factores linfangiogénicos y sus R, no específicos, con conocidas actividades angiogénicas, y no angiogénicas (15-18) pero los mecanismos de linfangiogénesis más estudiados hasta el momento son los ejes en los que participan VEGF-C y -D.

Los tumores promueven la linfangiogénesis

ESTUDIOS HISTOLÓGICOS

A partir del descubrimiento de estos marcadores se ha logrado un gran avance en el estudio del rol de los vasos linfáticos en la metástasis tumoral. En primer lugar, mediante estudios histológicos sobre tejidos incluidos en parafina, una práctica de rutina, es factible realizar por inmunohistoquímica (IHQ) la detección de los vasos linfáticos (Fig. 1). Estudios comparativos con el análisis anátomo-patológico convencional de una tinción de hematoxilina-eosina muestran que se ha aumentado el grado de especificidad y sensibilidad en la detección de invasión linfática (IL) (19).


Fig 1
. Inmunohistoquímica de melanoma primario realizada con D2-40. Marcación de vasos linfáticos intratumorales con invasión de células tumorales. (4000x).

Debido a la importancia como factor pronóstico que representa el estado de los ganglios linfáticos regionales, en estudios que abarcan diversos tipos de carcinomas, se ha tratado de obtener un indicador predictivo de metástasis linfática, ya sea por determinación de invasión en vasos linfáticos (IL) en el tumor primario, o mediante otros índices, dentro de los cuales se encuentran el cálculo de la densidad de vasos linfáticos (DVL), y su localización relativa en el tumor, intratumoral (IT) o peritumoral (PT). La mayoría de los autores, además, ha incorporado conceptos como los hotspots, zonas de alta densidad de microvasos que son consideradas como indicativas de neovascularización (20); así, dentro de la heterogeneidad del tumor se cuentan solamente aquellos campos seleccionados de mayor densidad. Dado que el desarrollo de los vasos linfáticos y el mantenimiento de los mismos se considera inducido por el tumor a través de los factores de crecimiento, las IHQ también se han realizado para el análisis de estos factores.
Se han encontrado correlaciones entre el grado de malignidad de un tumor y alta DVL y/o expresión de factores linfangiogénicos, en diferentes tipos de cánceres (21-24), pero no hay concordancia entre estos estudios en cuanto al índice encontrado como significativo y/o al parámetro clínico al cual se relaciona.
Los estudios de linfangiogénesis y pronóstico en melanoma primario no son la excepción a estas controversias (25-35). En parte, estas incoherencias pueden deberse a la utilización de diferentes anticuerpos ya que en cada estudio particular se selecciona sólo alguno/s de entre todos los marcadores disponibles, y el espectro barre LYVE-1, Podoplanina, VEGF-R3, CD31, VEGF-C, y VEGF-D. Otra fuente de variación está dada por los métodos utilizados en la evaluación cuantitativa de la DVL, donde algunos autores incluso utilizan análisis morfométricos computacionales, mientras que otros prescinden de éstos. Por último, los índices estudiados son asociados a diferentes parámetros clínicos tales como predicción del estado de ganglio centinela, sobrevida libre de enfermedad (DFS), y sobrevida total (OS). Dado que la diseminación linfática es un proceso complejo, de varias etapas, más de uno de los marcadores deben ser usados en combinación para definir los subgrupos de pronóstico en melanoma cutáneo (35).
Para obtener un indicador clínico útil debe desarrollarse una técnica de cuantificación confiable. El mayor desafío de este tipo de técnicas consiste en minimizar la variación intra e inter-operador existente. Aún falta establecer cuáles son los marcadores óptimos y qué metodología utilizar para la cuantificación histológica de los mismos. Una vez definidos estos parámetros, la metodología deberá ser estandarizada. Algunos autores ya han abierto el debate para el establecimiento de un consenso sobre la metodología de cuantificación de la linfangiogénesis (36).

ESTUDIOS POR BIOLOGÍA MOLECULAR

Se han planteado abordajes no-histológicos para el estudio de índices de linfangiogénesismediante la evaluación del nivel de expresión génica de los marcadores por técnicas de biología molecular cuantitativas. El incremento en el nivel de mRNA de Podoplanina medido por qPCR ha sido asociado a la predicción de metástasis en tumores de cáncer colo-rectal en comparación con el tejido normal, no encontrando esta correlación en la determinación para mRNA de LYVE-1 (37). En análisis comparativos de tumores de cáncer de mama inflamatorio vs. no-inflamatario, la determinación de mRNA de factores angiogénicos y linfangiogénicos por qPCR ha sido asociada a la predicción de metástasis. Sin embargo, en el mismo estudio el análisis de estas proteínas por tissue microarray no ha encontrado diferencias significativas; probablemente esta limitación de la detección a nivel proteico sea debida a la heterogeneidad en los tumores (38). El análisis cuantitativo de VEGF-C y VEGFR-3 en especímenes de cáncer gastroentérico ha mostrado potencial utilidad en la predicción de metástasis a ganglios linfáticos regionales (39). En el caso de melanoma cutáneo, fue demostrado el valor significativo de la expresión de VEGF-C y VEGF-D, tanto a nivel proteico y de mRNA, como indicadores independientes de mal pronóstico (40).

ESTUDIO CON MODELOS EXPERIMENTALES IN VITRO E IN VIVO

En estudios funcionales también múltiples evidencias, tanto in vitro como in vivo, apoyan la hipótesis de que los VEGFs son importantes reguladores de la linfangiogénesis tumoral. Se ha demostrado que incluso pueden actuar sobre los ganglios linfáticos antes de ser invadidos por las CTs, y de esta manera contribuyen a la metástasis a sitios distantes (41)(42). En un modelo de ratones nude transplantados con melanoma humano que sobreexpresa VEGF-C se ha evidenciado que los efectos biológicos específicos de VEGF-C dependen estrictamente de su nivel de procesamiento proteolítico in vivo. Los efectos observados indicaron una regulación coordinada de linfangiogénesis y angiogénesis en la progresión del tumor, así como también mostraron otros efectos inmunomoduladores (43).

Las células endoteliales linfáticas promueven la entrada de las células tumorales en los vasos linfáticos

Si bien el incremento en el número de vasos linfáticos o del área de los mismos aumenta el número de sitios factibles de ser invadidos por una célula tumoral y esto conduce a una mayor probabilidad de metástasis, existe una segunda hipótesis menos estudiada que es la de la metástasis quimiotáctica, según la cual las CELs podrían liberar factores quimioatractantes que actúen sobre las CTs que posean R específicos para estos factores, dirigiendo su migración hacia capilares linfáticos preexistentes. Apoyando esta hipótesis, se ha demostrado recientemente tanto in vitro como in vivo que CTs de melanoma humano crecieron hacia regiones de alta densidad de CELs, respondiendo a los factores quimiotácticos secretados por estas últimas, entre los cuales se ha identificado a CCL21, quimioquina (QQ) involucrada en el homing de linfocitos T y células dendríticas a los ganglios linfáticos (44)(45). Otras QQ y sus respectivos R implicados en el homing fisiológico de las células del sistema inmune estarían también relacionados a la migración de CTs como se ha descripto para CCR7 (R de CCL21) y CXCR4 (R de CXCL12) en estudios con líneas celulares metastásicas de melanoma humano y de cáncer colorectal (45-48). Trabajos más recientes han identificado a otra molécula secretada por LECs, laminin-421, con actividad quimiotáctica y quimioquinética sobre células de melanoma, actividad que fue inhibida marcadamente con anticuerpos bloqueantes dirigidos a las integrinas responsables de la unión a lamininas a3 b1, a6 b1, y a CD151, molécula que interactúa con las mencionadas integrinas y regula la respuesta celular mediada por ellas (49).

Existen cambios funcionales en vasos linfáticos asociados a tumor

A partir del descubrimiento de los marcadores de CELs se ha podido realizar el aislamiento y cultivo in vitro de las mismas, (50)(51) lo cual resulta crítico para poder estudiar más en profundidad las características fisiológicas y patológicas del sistema linfático.
Tal como ha sido demostrado para la angiogénesis tumoral, la linfangiogénesis tumoral podría estar asociada a un cambio, no sólo en el número, sino también en las propiedades funcionales de los vasos linfáticos.
Se han estudiado los cambios transcripcionales ocurridos en las CELs al enfrentarse a situaciones de hipoxia, dado que en la mayoría de los tumores sólidos se llega a un ritmo de crecimiento de la masa tumoral en el cual se necesita una respuesta angiogénica, siendo ésta defectuosa y el aporte de oxígeno dentro del tumor insuficiente, y se han encontrado alteraciones funcionales en la adhesión, proliferación, y producción de especies reactivas de oxígeno (52).
Estudios hechos por comparación de los perfiles de RNA de LECs entre los vasos linfáticos de tejido normal y los vasos asociados a tumor han identificado varios genes, validados luego por IHQ en tejidos de cánceres humanos, entre los cuales identifican a la molécula ESAM (endothelial specific adhesion molecule) como candidato de índice pronóstico (53).
Varios trabajos además, han mostrado la limitación en el uso de VEGFR-3 como marcador de endotelio linfático, al ser inducida su expresión en el endotelio vascular sanguíneo en condiciones patológicas, como en tumores malignos y tejidos granulomatosos. Más aún en melanoma existen trabajos que han evidenciado este fenómeno y por lo cual lo postulan como marcador de endotelio tumoral, y además encuentran correlación entre esta inducción y el grado de malignidad del tumor (54).

Perspectivas diagnósticas y terapéuticas

Lametástasis de las CTs es la responsable de lamayoría de las muertes asociadas al cáncer. Actualmente no hay una estrategia clínica que tenga como blanco específico el ataque del desarrollo de metástasis.
En los últimos años se han logrado grandes avances en la comprensión de losmecanismosmoleculares que regulan la linfangiogénesis, y de la relevancia que implican en lametástasis tumoral, si bien la contribución relativa de los diferentes factores de crecimiento en la linfangiogénesis todavía no es del todo clara.
Varios de los trabajos aquí revisados plantean el bloqueo de los factores linfangiogénicos como potencial terapéutica; lamodulación del eje de VEGF-C mediante la inhibición del ligando (VEGF-C) o del R (VEGFR-3) ha mostrado ser una estrategia prometedora en la reducción del desarrollo de metástasis en estos modelos pre-clínicos. Este abordaje presentaría eventualmente los mismos inconvenientes que las terapias actuales antiangiogénicas anti-VEGF que se utilizan en la clínica, como la generación de resistencia inducida por la droga; sin embargo, esto podría sortearse con la combinación de diferentes estrategias terapéuticas (55).
Otro blanco atractivo para modular la metástasis dentro del eje y más novedoso aún es Nrp2. El uso de un anticuerpo dirigido a Nrp2 redujo la linfangiogénesis tumoral y la metástasis a ganglio centinela y a órganos distantes en un modelo murino (56).
Aunque ya hay estudios que intentan identificar "vasos linfáticos tumorales", aún queda por determinar si pueden explotarse dichas diferencias con fines terapéuticos y/o diagnósticos. Además de los cambios producidos en el perfilmolecular de las CELs asociados a tumor hasta ahora encontrados, se podrían encontrar otros y pensar en nuevosmecanismos que puedan estar en juego en el desarrollo de metástasis.
Los potenciales tratamientos que bloqueen específicamente la diseminación de las CTs por la red linfática serán de gran impacto clínico, ya sean aplicados de forma independiente o como adyuvantes de las terapias ya existentes.

CORRESPONDENCIA

LIC. MARÍA PAULA ROBERTI
E-mail: pau-roberti@hotmail.com

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Aceptado para su publicación el 25 de septiembre de 2009

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