Papel de la GTPasa Tab8 en migración e invasión tumoral

Resumen

Rab8 es un miembro de la familia de las Rab GTPasas, que pertenecen a la superfamilia de las Ras GTPasas. En este trabajo, hemos abordado el estudio de aspectos novedosos de la función de esta GTPasa como son su papel en migración e invasión tumoral.%&/En primer lugar, estudiamos el papel de Rab8 en la regulación del transporte de la metaloproteinasa de matriz tipo-1, MT1-MMP, uno de los factores críticos en el proceso invasivo. La localización subcelular de esta proteína en el frente invasivo es muy importante para llevar a cabo su actividad pro-invasiva. Sin embargo, el mecanismo encargado de esta distribución polarizada no está del todo claro. En este trabajo analizamos células de carcinoma de mama (MDA-MB-231) durante la migración a través de matrices tridimensionales de colágeno. Estos estudios pusieron de manifiesto que la exocitosis polarizada, inducida por la adhesión vía integrinas es necesaria para la re-distribución de MT1-MMP a las estructuras invasivas. Comprobamos que las vesículas que transportaban MT1-MMP son positivas para el marcador de la ruta biosintética VSV-G, pero no para marcadores de la ruta de reciclaje como Rab11/Tf/TfR lo que supone la implicación del tráfico biosintético en el transporte de MT1-MMP. El tráfico polarizado de MT1-MMP es activado por la adhesión a través de la integrina ?1, siendo ésta integrina necesaria para la localización de MT1-MMP en estas estructuras. Además, el mutante constitutivamente activo de Rab8 inducía el transporte de MT1-MMP así como la degradación e invasión dependiente de MT1-MMP, mientras que el silenciamiento de Rab8, pero no de Rab11, inhibía estos procesos. Estos estudios ponen de manifiesto la existencia de una nueva ruta de reclutamiento de MT1-MMP hacia estructuras invasivas, el tráfico exocítico, que resulta crítica para la actividad pro-invasiva de este enzima. Esta nueva ruta de transporte de MT1-MMP hacia estructuras invasivas está regulada a su vez por la GTPasa Rab8.%&/Para estudiar el papel de la GTPasa Rab8 en el proceso migratorio analizamos, tanto células que expresaban un vector de expresión de shRNA para este gen, como células que expresaban transitoriamente el mutante constitutivamente activo de Rab8. Realizamos ensayos de migración aleatoria, así como dirigida, por estímulos externos o de cierre de herida. Dichas células mostraban una pérdida de la direccionalidad de la migración, así como una pérdida de la polaridad y marcados reordenamientos del citoesqueleto celular. El mutante constitutivamente activo de Rab8 inducía la polimerización de actina cortical y la pérdida de adhesiones focales y fibras de estrés, mientras que el silenciamiento génico de Rab8 producía un incremento en fibras de estrés y adhesiones focales. Estos efectos son dependientes de la activación de Rac y la inhibición de Rho, como demuestra la reversión de los efectos por la expresión de dominantes negativos, o mutantes constitutivamente activos de estas GTPasas. Los ensayos de "pull-down" revelaron que Rab8 incrementa la captura de GTP por Rac. Rab8 esta implicado también en el desensamblaje de las adhesiones focales. En su conjunto, estos datos revelan un nuevo papel para Rab8 en la motilidad celular, regulando el establecimiento de la polaridad, recambio de adhesiones focales, y polimerización de actina; lo que determina, en última instancia, la direccionalidad de la migración.