María Johanna Peña-Sanoja y Juan Bautista De Sanctis.
Instituto de Inmunología. Facultad de Medicina. Universidad Central de Venezuela. Caracas. Venezuela.
Autor de correspondencia. Juan B. De Sanctis. Instituto de Inmunología, Facultad de Medicina, Universidad Central de Venezuela. Apartado 50109. Caracas 1050-A, Venezuela. Fax 58-212-6932734. Teléfono 58-212-6934767. Correo electrónico sanctisj@gmail.com
Resumen. La autofagia es un proceso complejo en el cual la homeóstasis celular de proteínas, organelos y vacuolas exocíticas y endocíticas es controlada. Hay una relación directa entre autofagia y muerte celular con el procesamiento antigénico, la generación de la respuesta inflamatoria y la respuesta inmune. En diversas enfermedades se han reportado deficiencias en el proceso de autofagia. En cáncer, se propone que la autofagia, a los inicios, es capaz de inducir la muerte de la célula tumoral; sin embargo, en tumores agresivos y en metástasis, el proceso es responsable de la resistencia farmacológica y sobrevida del tumor. Se requiere más investigación en el tema que permita entender los mecanismos de este proceso para así generar opciones terapéuticas acordes con diversas patologías importantes para el ser humano.
Palabras clave: autofagia, muerte celular, respuesta inmune, sistema mayor de histocompatibilidad, cáncer.
Autophagy and immune response.
Abstract. Autophagy is a complex process in which cell homeostasis of proteins, organelles, exocitic and endocitic vacuoles are controlled. There is a direct link between autophagy and cell death with antigen processing, generation of inflammatory response and immune response. In different diseases, deficiencies in autophagy have been reported. It has been proposed that in early stages of cancer, autophagy is capable of inducing cell death; however, in agresive tumors and metastasis, the process is responsible for pharmacologic resistance and tumor survival. More research has to be done in order to allow us to understand the process and generate therapeutic options in different pathologies important for the human being.
Keywords: autophagy, cell death, immune response, major histocompatibility complex, cancer.
Recibido: 06-02-2013. Aceptado: 28-02-2013
La autofagia es un proceso homeostático y de degradación celular en el cual una porción del citosol y organelos son secuestrados en una vesícula simple o de doble membrana y liberados en el interior de un organelo degradativo, vacuola/lisosoma, para la ruptura y eventual reciclaje de las macromoléculas resultantes (1, 2). En las células eucariotas, se conocen tres tipos no selectivos de rutas de liberación de contenido citoplasmático en el lumen del lisosoma: autofagia mediada por chaperonas (CMA de sus siglas en inglés: Chaperone-Mediated Autophagy), microautofagia y macroautofagia. La CMA está restringida a un subgrupo de proteínas solubles con motivos pentapéptidos, específicamente KFERQ, reconocidas por una proteína chaperona citosólica (Hsc70) que media la traslocación de sustratos desdoblados a través de la membrana lisosomal en conjunto con la proteína de membrana lisosomal LAMP-2A (de sus siglas en inglés: Lysosome Associated Membrane Protein type) (1, 3). La microautofagia, implica la inmersión directa del material citoplasmático a la superficie del lisosoma por invaginación, protrusión y septación de la membrana lisosomal (4, 5). En hongos, la remoción de peroxisomas por microautofagia ocurre en condiciones específicas; sin embargo, en la literatura todavía se discute su relevancia en células de mamíferos superiores (4, 5). En la macroautofagia, porciones de citoplasma son retiradas en el interior de una vesícula doble membrana formada de novo, llamada autofagosoma. Luego, el autofagosoma se fusiona con la vacuola lisosomal en donde las macromoléculas son degradadas (3-6).
Aparte de los mecanismos “no selectivos” de autofagia ya mencionados, se han descritos rutas de autofagia altamente selectivas, y aún cuando el mecanismo molecular es poco comprendido, se reporta la presencia de posibles receptores de reconocimientos de organelos citoplasmáticos que faciliten la incorporación de la macromolécula al interior del lisosoma, y donde los diferentes nombres asignados para autofagia selectiva dependen del organelo a degradar: para retículo endoplásmico (RE) (retículofagia o refagia), peroxisoma (peroxifagia), mitocondria (mitofagia), gotas de lípidos (lipidofagia), gránulos secretorios (zimofagia), incorporación progresiva del núcleo (nucleofagia), patógenos (xenofagia) y ribosomas (ribofagia) (2, 4, 6). La importancia de la existencia de un mecanismo de degradación organelo-específico radica en que la autofagia selectiva garantiza la degradación de moléculas (proteínas desdobladas, mitocondrias disfuncionales o microorganismos) que pudieran escapar a la macroautofagia, fungiendo como un mecanismo de “control de calidad” (6, 7).
La autofagia es esencial para mantener la homeostasis celular. El evento involucra: la degradación de proteínas, en ausencia prolongada de nutrientes, como fuentes de energía y la remoción de organelos dañados para su posterior reposición. Asimismo, promueve la sobrevida celular durante el estrés regulando el RE, las proteínas agregadas y las infecciones por patógenos. Está asociada a los receptores de patrones moleculares vinculados con el daño celular (PAMP), al inflamosoma y a la liberación de alarminas, como HMGB1 e IL-1b, que regulan el desarrollo, sobrevida de linfocitos y el procesamiento y presentación de antígenos. La autofagia contribuye a una variedad de enfermedades, incluyendo cáncer, desordenes cardiovasculares y neurodegenerativos y enfermedades infecciosas (8-10).
AUTOFAGIA EN LA RESPUESTA INMUNITARIA
La autofagia actúa en diversos eventos durante la respuesta inmunitaria: 1) Frente a patógenos invasores, bacterias, virus y parásitos, degradando el agente patógeno vía autofagosoma que luego se fusiona con el lisosoma, o activando los mecanismos de señalización y/o alerta inflamatoria; 2) En la “resolución” de la respuesta inflamatoria removiendo cuerpos apoptóticos; 3) En la presentación de moléculas antigénicas por proteínas del complejo principal de histocompatibilidad (MHC) (2).
Autofagia en la inmunidad innata
La inducción de autofagia constituye la primera línea de defensa durante infecciones por patógenos, dado que restringe las infecciones virales así como la replicación de bacterias intracelulares. Algunos ejemplos que ilustran la participación de la autofagia en la inmunidad innata son: a) Bacterias libres, por ejemplo A. Streptococci, envueltas en un autofagosoma y luego liberadas para la hidrólisis lisosomal (11, 12) b) La macroautofagia de bacterias o parásitos que impiden la fusión con el lisosoma, por ejemplo infecciones con Mycobacterium tuberculosis que impide la biogénesis del fagolisosoma, (11, 13, 14) y de Rickettsias, Listeria monocytogenes, y Salmonella tiphymurium (11). Sin embargo, el mecanismo de señalización que explica el reconocimiento y ejecución de la autofagia durante la respuesta inmunitaria innata sigue siendo objeto de estudio. Uno de los mecanismos mejor descritos identificó a los receptores semejantes a TOLL (TLR) como mediadores de la autofagia asociada a la respuesta contra patógenos (11-13). Sobre la base de que ligandos de los TLRs como Poli(I:C) (TLR3), LPS (TLR4) y ARN de cadena sencilla (TLR7) son capaces de activar macroautofagia, se reporta que TLR4 sirve como un “sensor” de autofagia (11-13). El mecanismo más estudiado que relaciona autofagia con inmunidad innata, propone que los LPS activan la autofagia a través de TLR4 en macrófagos múridos y humanos, por una ruta de señalización dependiente de TRIF (Toll-interleukin 1 receptor domain-containing adaptor-inducing interferon-b) e independiente de MyD88 (que es la proteína adaptadora reclutada por casi todos los TLRs activos), y que induce la activación “río abajo” de RIP1 y la proteína kinasa activada por mitógeno p38 (11-13). Esta ruta de señalización no afecta la viabilidad celular, por lo que se concluye que es distinta de la ruta de señalización de muerte celular autofágica (15, 16). La autofagia inducida por deprivación de nutrientes abarca poco más de 2 horas, mientras la formación del autofagosoma postestimulación con LPS del macrófago múrido o humano requiere de 8 a 16 horas. Se ha propuesto un modelo en el cual la autofagia retardarda, mediada por TLR4, se deben a la necesidad primaria en el macrófago de internalizar el patógeno en un fagosoma por dos rutas. La primera ruta, MyD88 dependiente, es rápida, y la secundaria lenta, mediada por la señalización de TLR4-TRIF, en los cuales se evidencia la formación de vacuolas autofágicas (15, 17-19). La maquinaria autofágica induce la liberación de PAMPs, reconocidos por TLRs endosomales, que potencian la respuesta inmunitaria innata. Por ejemplo, en las células dendríticas plasmocitoides (pCD) se desencadena la producción de INF tipo I, en respuesta a ARN de cadena sencilla del virus de la estomatitis vesícular (VSV) que es reconocido por TLR7 (20). Otro de los receptores del sistema inmunitario innato asociado con la autofagia son los receptores NOD (del inglés Nucleotide-binding Oligomerization Domain) ampliamente reportados por ser sensores de patrones moleculares asociados a bacterias e inducción de la producción de citocinas y péptidos antimicrobianos. La estimulación de NOD2 con MDP (muramyl dipeptide) induce la formación de autofagosomas y promueve la presentación antigénica sobre moléculas del MHC clase II en células dendríticas humanas (21). En macrófagos, NOD1 y NOD2 reclutan la proteína ATG16L1 de autofagia, al sitio de la membrana celular donde se ha internalizado el microorganismo, mientras que en células mutantes para NOD2, no hubo “captura” del patógeno porque no fue formado adecuadamente el autofagosoma (22, 23).
La autofagia regula la activación del inflamasoma, plataforma molecular activada ante infecciones o estrés, que conlleva a la maduración, vía caspasa 1, de citocinas pro-inflamatorias como la IL-1b e IL-18 y la liberación de la alarmina HMGB1 (24,25). La activación del inflamasoma-NLRP3, que se ensambla en respuesta a patógenos, estructuras correspondientes a PAMPs o/y DAMPs, irritantes extracelulares o desregulación metabólica, es regulada negativamente por la autofagia, sirviendo ésta última como un mecanismo de defensa y/o protector durante la respuesta inmunitaria innata. Estudios in vitro, demostraron que, durante el bloqueo de la autofagia por ablación genética de los reguladores ATG16L1 y ATG7, se potenció la actividad del inflamasoma, mientras que la estimulación de la autofagia lo limitó (26-29). El mecanismo de inhibición del inflamasoma-dependiente de la autofagia, no ha sido totalmente dilucidado. Se ha sugierido que el autofagosoma “selecciona” al inflamasoma para su degradación, o que el incremento en especies reactivas de oxígeno en las mitocondrias activa la formación del autofagosoma y por ende el desensamblaje del inflamasoma (30, 31).
Autofagia en la inmunidad adaptativa
]]> Dado que la autofagia capacita a la célula para digerir su propio citosol, remover agregados proteicos y eliminar organelos no funcionales, libera antígenos citosólicos en el lumen de compartimientos endosomales que contienen moléculas del complejo principal de histocompatibilidad (MHC clase II) o bien en endosomas que contienen sensores innatos de daños (por ejemplo: endosomas con TLR7). En la respuesta inmunitaria adaptativa, se ha reportado que la macroautofagia puede influir en la presentación de antígenos extracelulares e intracelulares a las células T CD4+ (32, 33). Las moléculas del MHC Clase I presentan principalmente productos de la degradación proteosomal a las células T CD8+, mientras que las moléculas de MHC clase II presentan péptidos que son principalmente generados por degradación lisosomal a las células T CD4+ (32, 33). Diversos estudios plantean la participación de autofagia en la presentación de antígenos intracelulares a las células T CD4+ o su intervención durante el proceso de presentación-cruzada de las células T CD8+ (33, 34).Autofagia y presentación antigénica en MHC clase II. Tradicionalmente, las moléculas de MHC clase II presentan péptidos antigénicos derivados de proteínas extracelulares. Las moléculas de MHC II son constitutivamente expresadas sobre la superficie de células presentadoras de antígenos profesionales como células B, células dendríticas y macrófagos, así como células epiteliales tímicas medulares y corticales (35). Estudios de secuenciación y/o elusión de péptidos presentados por las moléculas de MHC clase II han revelado la presencia de antígenos virales citoplasmáticos y nucleares, y antígenos propios y tumorales (35-37). Por ello, la participación de la autofagia en la inducción de respuesta de las células T es crìtico en la respuesta inmune (38). La autofagia ha sido identificada como una ruta por la cual entre 10-25% de antígenos citoplasmáticos y nucleares (proteína ribosomal S30, c-myc, k-ras y citocromo B5-reductasa) son liberados en los endosomas y de allí, cargados sobre moléculas de MHC clase II para la presentación a las células T CD4+ (35-36). La unión de un ligando al complejo MHC clase II sobre la superficie celular es el resultado de procesos de edición de péptidos (HLA-DM). El complejo MHC clase II viaja a través de endosomas tempranos, endosomas maduros (llamados MIIC), lisosomas y fagosomas para adquirir péptidos, antes del tránsito hacia la superficie celular donde interactúa con las células T CD4+ y como resultado la intersección física de la autofagia con endosomas y lisosomas es crítica para el procesamiento y presentación de antígenos nucleares y citoplasmáticos por moléculas de MHC clase II. (36, 40-41).
La macroautofagia y la autofagia mediada por chaperonas están involucradas en la presentación de antígenos intracelulares por MHC clase II (35). Un ejemplo de este fenómeno es la ruta de presentación, mediado por autofagia, de un epítope derivado de la proteína citosólica neomicina fosfotransferasa II (NeoR) (42). El proceso involucra el secuestro de NeoR en el interior de un autofagosoma y su posterior liberación en el interior de un compartimiento “lítico”(42). El en diseño experimental, se bloqueo la macroautofagia con inhibidores de PI3K (3-methyladenina y wortmanina) y se demostrò que la autofagia constituye el enlace entre la presentación por el MHC clase II y las proteínas celulares (42). El proceso de macroautofagia ha sido asociado con la presentación de antígenos virales como los de Herpes Viral, los de la proteína de matriz de la Influenza y antígenos nucleares del virus de Epstein-Barr (EBV), en diferentes tipos celulares (43-47). En un modelo múrido, la autofagia potenció la eficacia de vacunas del Bacilo Calmette-Guérin (BCG) con antígenos imunodominantes micobacterianos presentados por células dendríticas y macrófagos múridos (48). La rapamicina potenció la co-localización de la micobacteria con autofagosomas y lisosomas, y fue inhibido por 3-metyladenina o por ARN de interferencias dirigidos contra beclina 1 (11, 48). La autofagia, se presume, es más que un mecanismo de remoción de organelos citosólicos, balance celular muerte/sobrevida, interviniendo en la presentación de péptidos antigénicos y en la tolerancia y homeostasis de las células T CD4+.
Autofagia y presentación antigénica en MHC clase I. La autofagia también interviene en la presentación de antígenos virales y extracelulares para la presentación antigénica vía MHC clase I para reconocimiento por las células T CD8+, fenómeno denominado presentación-cruzada (34, 39). El mecanismo básico de presentación antigénica a las células T CD8+ comprende el reconocimiento por estas células de péptidos antigénicos intracelulares para las moléculas MHC clase I. Los epítopes de antígenos citoplasmáticos y nucleares comprenden proteínas virales y antígenos tumorales endógenos y/o autoantígenos, que son cargados sobre las moléculas de MHC clase I por una ruta dependiente de la degradación proteosomal y un transportador de péptidos antigénicos (TAP). El rol directo de la autofagia en la presentación convencional de antígenos a las células T CD8+, no ha sido claramente demostrado. Se ha reportado un efecto potenciador de la autofagia en la presentación de los antígenos del virus de Herpes Simple (34, 36, 49). En el proceso se encapsulan los antígenos que escapan de los autofagosomas y son degradados por el proteosoma. Por ello, el proceso básico de producción de péptidos durante la presentación de antígenos intracelulares para ser exhibidos a las células T CD8+ es atribuido exclusivamente al proteosoma (34, 36, 49). De esta manera, al tratarse de péptidos derivados de citoplasma y/o núcleo se logra la detección temprana de infecciones y/o transformación celular (34, 36, 39).
Las evidencias de la participación de la autofagia en la ruta de “presentación-cruzada” antigénica no son tan tajantes como las demostradas para la ruta convencional de carga de antígenos a moléculas MHC clase I. Durante el proceso de presentación-cruzada, las células presentadoras de antígenos derivadas de médula ósea, como las células dendríticas, internalizan y degradan antígenos del ambiente extracelular, posteriormente despliegan péptidos en asociación con moléculas de MHC clase I sobre su superficie celular. Este mecanismo inmunovigilancia facilita la eliminación de células infectadas con patógenos o células tumorales, garantizando la apropiada respuesta a patógenos o malignidad (34, 35). En lo que respecta a la participación de la macroautofagia en la presentación-cruzada, básicamente dos estudios han demostrado que los antígenos tumorales y virales son presentados con mejor eficiencia por las células T CD8+ cuando es activada la ruta autofagia (35, 50, 51). En uno de ellos, fibroblastos embrionarios de ratones deficientes en genes apoptóticos (Bax/Bak -/- MEF) presentaron eficientemente virus de influenza A respecto a los fibroblastos sin la mutación (tipo silvestre), y la presentación-cruzada fue inhibida por ARN de interferencia (siRNA) contra Atg5, proteína esencial para la macroautofagia (36, 50, 51). Otro estudio, reseña que la presentación-cruzada de ovalbúmina y el antígeno de diferenciación de melanocitos gp100 sobre las líneas celulares de melanoma y epitelial fue regulado negativamente por la presencia de un ARN de interferencia sobre los genes Atg6 y Atg12 (34, 50, 52). A pesar de los resultados obtenidos, se requieren más estudios que permitan establecer la importancia de la macroautofagia en la presentación-cruzada antigénica (51, 52, 53).
AUTOFAGIA Y CÁNCER
La autofagia tiene un rol crítico en el mantenimiento de la homeostasis celular y la integridad genómica. Sin embargo, deficiencias de proteínas claves, han sido implicada en la patofisiología de diversas enfermedades, trastornos neurodegenerativos, envejecimiento, infecciones recurrentes, miopatías, enfermedad de Crohn y cáncer (54-57). Durante el desarrollo de tumores, las células malignas pueden presentar señalización proliferativa sostenida (oncogenes activos), evasión de las funciones supresoras de crecimiento, invasión de tejidos sanos debido al potencial metastásico, estimulación de la angiogénesis y resistencia a la muerte celular inducida por agentes quimioterapéuticos (58). El escenario se complica cuando los mecanismos de “control” como la autofagia contribuyen a la sobrevida del tumor (54, 58). La relevancia fisiológica de la autofagia en la formación y progresión tumoral es controversial. Con frecuencia se reporta que la autofagia tiene un rol paradójico durante la carcinogénesis y la respuesta a tratamiento; actúa como supresor tumoral, contrarrestando la inestabilidad del genoma y organelos y el exceso de factores de crecimiento, pero también puede contribuir con la sobrevida del tumor, protegiendo a las células tumorales ante condiciones adversas (54, 58). Un mecanismo que explica la naturaleza dinámica de la autofagia en cáncer propone que la misma constituye una barrera que limita la iniciación del tumor, pero una vez establecida la neoplasia, ocurren cambios adaptativos, favorables al mantenimiento y progresión del tumor; sin embargo, el mecanismo definitivo aún no ha sido dilucidado (54, 59).
Autofagia como un mecanismo supresor de tumores
La autofagia funciona como un mecanismo supresor de tumores por tres mecanismo principales: 1) remueve organelos y/o proteínas dañadas (mitocondrias y peroxisomas), 2) limita el crecimiento celular y la inestabilidad genómica 3) limita los procesos inflamatorios y/o la necrosis, alarmina (HMGB1) dependiente, y 4) limita la tolerancia y promueve la inmunovigilancia tumoral (60-62). Se ha reportado que entre un 40-70% de los tumores de seno, ovario y próstata presentan supresión monoalélica del gen de la Beclina-1 (55, 58, 63). La Beclina-1 induce autofagia por unión y activación a Vps34 (specific protein complex vacuolar protein sorting 34) y su sobreexpresión en la línea celular de cáncer de seno humano MCF7 inhibe la proliferación in vitro. Ratones con disrupción heterocigota de gen de la Beclina-1, desarrollaron espontáneamente linfomas, cáncer de seno y pulmón, así como hepatocarcinoma celular (64). Qu y col. (65) demostraron que la Beclina-1 es un supresor haplo-insuficiente (la deleción de una copia de Beclina-1 es suficiente para modular la oncogénesis), y que la supresión tumoral requiere la presencia del dominio inductor de autofagia en la proteína (65). Otras proteínas supresoras de tumores han sido mostradas como promotores de autofagia, incluyendo factor de interacción con Bax 1 (Baf-1), proteínas BH3, genes asociados a resistencia de radiación ultravioleta (UVRAG), PTEN, p53 nuclear y AMPK (58, 64, 66, 67). Por ello, se sugiere que una actividad autofágica normal regula la transformación celular, mientras que una disminución de la misma, pudiera contribuir al mayor crecimiento y resistencia de células tumorales.
Autofagia en la promoción y mantenimiento de tumores
]]> Si bien se ha reportado la presencia de autofagia como regulador negativo en etapas tempranas de cáncer, también ha sido documentado que, en células neoplásicas establecidas, el estrés metabólico (originado como resultado de deficiencias de nutrientes, hipoxia, incremento en la demanda energética producto de una replicación acelerada) induce autofagia. El proceso produce ventajas selectivas a las células tumorales en el microambiente tumoral como durante la diseminación y metástasis, incrementando agresividad neoplásica y/o resistencia a fármacos (58, 68, 69). En diferentes líneas celulares la terapia antineoplásica, radioterapia y quimioterapia inducen autofagia que a su vez induce sobrevida (69, 70, 71). Si se inhibe la autofagia, las células mueren (69-71). Las características intrínsecas al tumor, aún en ausencia de fármacos, son comúnmente reportados como inductores de autofagia, como por ejemplo estrés metabólico y citotóxico, la hipoxia y la ausencia de nutrientes. Las dos más estudiadas son la hipoxia y la anoikis (68, 69). La hipoxia en el tumor, producto de la deficiente vascularización tumoral, se asocia con fenotipos de mayor malignidad, alta predisposición a metástasis y mal pronóstico. La conexión entre la hipoxia y la autofagia está dada por el Factor Inducible de Hipoxia (HIF1a), un factor de transcripción que regula una plétora de genes responsables de alteraciones metabólicas: angiogénesis, invasión, metástasis y resistencia a terapia en tumores hipóxicos. Un ejemplo de su participación en cáncer es: HIF1a regula BNIP3 (Bcl-2/adenovirus E1B 19-kDa interacting protein 3) y su activación bajo condiciones de hipoxia se reporta como inductor de autofagia para la degradación selectiva de mitocondrias (mitofagia), de manera que promueve la sobrevida durante la hipoxia en tumores esferoides hepatocelulares (60, 68, 72-74). La evidencia clínica también sugiere que los tumores “utilizan” autofagia como mecanismo de sobrevida y proliferación durante condiciones de hipoxia (72, 75). Al evaluar la expresión de Beclina-1 junto con la expresión de HIF-1a, se demostró que las rutas se activan paralelamente durante la hipoxia y son empleadas por células de carcinoma para “resistir” la acción de fármacos quimioterapéuticos y por tanto adquirir fenotipos resistentes y de recurrencia en adenocarcinoma colorectal y nasofaríngeo humano (72, 75). Por otra parte, la Anoikis es negativamente regulada por la autofagia. En condiciones normales, la Anoikis constituye un mecanismo de muerte celular inducido por separación de las células, garantizando la homeostasis celular “asesinando” a las células que han perdido contacto con la membrana celular basal. Sin embargo, la autofagia funciona como un mecanismo protector de Anoikis en células no transformadas, de allí que se extrapole su participación en la migración celular durante la metástasis, donde la sobrevida de las células posterior al desprendimiento de la membrana basal es la principal característica (68, 69, 76). Queda mucho por dilucidar en los diferentes escenarios que regulan la autofagia durante la carcinogénesis.AUTOFAGIA Y p53
Varios factores intracelulares han sido implicados en la promoción e inhibición de autofagia: múltiples oncogenes (en particular fosfatidilinositol 3-kinasa, PI3K; Akt1 activada; proteínas antiapoptótica de la familia Bcl2) inhiben la autofagia. A la par, varias proteínas supresoras de tumores (como proteínas solo BH3; proteínas kinasas asociadas a muerte, DAPK1; las fosfatasas que antagonizan la función de PI3K, PTEN; complejos de esclerosis tuberosa 1 y 2, TSC1 and TSC2; así como LKB1/STK11) inducen autofagia, de manera que su pérdida se traduce en disminución de la misma (77, 78). La proteína p53, una de los principales supresores de tumores y el gen más mutado en diversos tipos de tumores humanos, ejerce una función ambigua durante la regulación de la autofagia (67, 78, 79). El p53, ha sido implicado en múltiples procesos biológicos, arresto del ciclo celular, apoptosis, senescencia, diferenciación, angiogénesis, metabolismo energético, estrés oxidativo, y autofagia, y también induce o inhibe la transcripción genes específicos (67, 77-79). El rol de la autofagia en la oncogénesis y la terapia contra el cáncer es contradictorio. La supresión crónica de la autofagia puede estimular la oncogénesis; sin embargo, una vez formado el tumor, la inhibición de la autofagia puede ser una meta terapéutica para la radiosensibilización y la quimiosensibilización (78). Por su parte, p53 desempeña un rol dual en la regulación de la autofagia dependiente de la localización subcelular. En el núcleo, p53 funciona como un factor pro-autofagia de manera dependiente o independiente de la transcripción, y en el citoplasma p53 suprime la inducción de la autofagia (67, 80). El p53 puede ser activado por una amplia variedad de señales de estrés celular [81]. Una vez activado, inhibe al regulador negativo de la autofagia mTOR a través de la regulación transcripcional de Sestrin 1 y Sestrin 2, activadores de la proteína AMP kinasa fosforilando al complejo TSC2, que regula negativamente a mTOR induciendo autofagia (81). Otra vía de inducción de autofagia por p53 es la activación de DRAM (Damage-Regulate Autophagy Modulator), por fosforilación de Bcl2 que se disocia de la Beclina 1, siendo ésta última esencial en la formación del autofagosoma. Alternativamente, p53 activa genes apoptóticos promotores de autofagia como son PUMA y Bax, pero el mecanismo de señalización de estos últimos ha sido controversial y requiere futuras investigaciones (67, 81-83).
Contrario a las observaciones arriba descritas, p53 también ha sido reportado como inhibidor de autofagia en nematodos, ratones y humanos. Específicamente, la inhibición de p53 por inhibidores químicos, ARN de interferencia o deleciones genéticas, son reportadas por incrementar los niveles basales de autofagia. En tal sentido, la regulación negativa es ejercida por la proteína de localización citosólica y no la de localización nuclear. Inductores distintos de autofagia (por ejemplo: deprivación de nutrientes, rapamicina y toxinas desestabilizantes de retículo endosplasmático) estimularon la degradación mediada por proteosoma del p53 a través de una ruta dependiente de la E3 ubiquitina ligasa HDM2 (64, 80, 84). Un mecanismo similar fue observado en líneas celulares oncogénicas mutadas para p53, principalmente de localización citoplasmática, sugiriendo cierta conexión entre la inhibición de la autofagia por p53 y la carcinogénesis (84). Debido a que el supresor tumoral p53 regula negativamente el supresor ARF (p14ARF en humanos y p19ARF en ratones), ha sido sugerido que el silenciamiento o inhibición de p53 induce autofagia por un incremento en la expresión de ARF, regulador positivo de autofagia cuando se une a Bcl-xL y limita la unión de éste a Beclina1 induciendo la formación del autofagosoma (84-86).
CONCLUSIONES Y PERSPECTIVAS
La autofagia es un proceso metabólico crucial tanto en condiciones fisiológicas como patológicas, y puede ser considerado como uno de los mecanismos que “conecta” la respuesta inmunitaria innata y adaptativa, dado su participación activa como “sensor” de daño celular durante infecciones por patógenos y/o activación de los sensores innatos de alertas (TLRs, NOD) y las evidencias que sugieren su participación en la presentación antigénica tanto en el marco de moléculas de MHC Clase I, MHC Clase II y/o durante el proceso de presentación-cruzada de las células T CD8+. Sin embargo, dada su múltiple intervención durante los diferentes mecanismos de la respuesta inmunitaria se ha transformado en un “arma de doble filo” durante las condiciones patológicas, principalmente durante la respuesta inmunitaria tumoral, donde definitivamente puede actuar como mecanismo supresor o promotor del desarrollo tumoral dependiendo del microambiente predominante (factores de crecimiento, hipoxia, deprivación de nutrientes, condiciones de acidez, activación de genes de respuesta a estrés: oncogenes); de allí, la creciente necesidad de dilucidar la participación específica de la autofagia en cada proceso de la respuesta inmunitaria, o en su defecto, la identificación de todos los procesos de la respuesta inmunitaria en los cuales interviene, todo ello con el objetivo de reconocer las condiciones en las cuales la activación o supresión de la autofagia pudiera favorecer/potenciar la respuesta inmunitaria o suprimirla, respectivamente, en condiciones patológicas, tal que se favorezca el desarrollo de fármacos y/o efectividad de los ya existentes.
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