FABP1: un enfoque transcriptómico en busca de sus funciones

Abstract

El cáncer colorrectal (CCR) constituye una de las neoplasias de mayor incidencia y mortalidad a nivel mundial. En este contexto, la identificación de nuevos biomarcadores resulta esencial para el desarrollo de estrategias terapéuticas más efectivas. En las últimas décadas, el estudio del metabolismo tumoral ha cobrado gran relevancia, dado que su reprogramación sustenta tanto la elevada demanda energética como la síntesis de macromoléculas. En particular, la alteración del metabolismo lipídico es una característica bien establecida en diversos tipos de cáncer, incluido el CCR. Sin embargo, aún no se comprende completamente cómo se regula el metabolismo de ácidos grasos (AGs) durante el desarrollo y progresión de esta enfermedad. En este marco, la proteína de unión a AGs 1 (FABP1), altamente expresada en enterocitos, se perfila como un factor de interés. Aunque sus funciones han sido ampliamente caracterizadas en hepatocitos y enterocitos no tumorales —donde participa en el transporte intracelular de AGs y otros ligandos lipofílicos hacia rutas de oxidación, síntesis de lípidos y modulación transcripcional— su rol en el CCR permanece poco explorado. En este trabajo investigamos la función de FABP1 en el metabolismo de células Caco-2 que presentan un knockdown estable de esta proteína. Mediante ensayos de radiomarcación, mostramos que la deficiencia de FABP1 reduce la síntesis de novo de AGs, al tiempo que promueve su oxidación completa. Esta reprogramación metabólica ocurre a través de la alteración de la regulación transcripcional de genes del metabolismo lipídico. El análisis transcriptómico de células deficientes en FABP1, obtenido por secuenciación masiva de ARN, reveló una disminución en la expresión de genes lipogénicos junto con un aumento en la de genes asociados a procesos oxidativos y mitocondriales. Estos cambios fueron validados por qPCR y Western blot utilizando, en algunos casos, modelos celulares alternativos de knockdown. Además, se observó un incremento en la tasa de consumo de oxígeno y la activación del sensor energético, la quinasa activada por 5’AMP (AMPK). En conjunto, nuestros resultados indican que FABP1 orquesta el equilibrio entre síntesis y oxidación de AGs en células Caco-2, probablemente como un mecanismo para prevenir la lipotoxicidad derivada de la acumulación de AGs libres no unidos. El perfil transcriptómico resultante de la disminución de FABP1 en células Caco-2 mostró una reducción en la expresión de genes asociados a la progresión del ciclo celular y a la interacción entre células y matriz extracelular. Así, evaluamos el impacto de la pérdida de FABP1 sobre estos procesos, relacionados al fenotipo transformado. Estudios previos de nuestro laboratorio mostraron una marcada disminución de la proliferación en células Caco-2 ante el knockdown de FABP1. El análisis por citometría de flujo realizado en esta tesis mostró una alteración en la distribución de las células en las distintas fases del ciclo celular, con un aumento en la proporción de células en fase S. Asimismo, evaluamos la adhesión celular, sin observarse cambios significativos en las células deficientes en FABP1. Por último, evaluamos la expresión de FABP1 en tumores humanos de colon utilizando da- tos de secuenciación masiva de ARN de adenocarcinomas de colon (COAD) de la base TCGA. El análisis pareado mostró una reducción significativa de FABP1 en muestras tumorales respecto del tejido normal, lo que sugiere que su pérdida podría ser un evento temprano en el desarrollo del CCR. Además, para extender las observaciones obtenidas en células in vitro, examinamos el perfil transcriptómico asociado a FABP1 en subtipos moleculares de COAD. Los tumores fueron filtrados según la clasificación molecular consensuada (CMS) y se comparó la expresión génica diferencial entre tumores de baja y alta expresión de FABP1 en cada categoría. El resultado de este análisis acompañó sólo parcialmente lo observado en células Caco-2 knockdown para FABP1. En conclusión, este trabajo aporta evidencias de que FABP1 actúa como un regulador clave del metabolismo lipídico en células epiteliales de CCR. Esto puede representar una oportunidad en el desarrollo de nuevas terapias para tumores que conserven la expresión de FABP1. No obstante, la discrepancia entre los resultados en células in vitro y en subtipos moleculares de tumores humanos pone de manifiesto la necesidad de profundizar estos estudios en modelos más complejos, que permitan comprender con mayor precisión el rol de FABP1 en el contexto tumoral.