Revista de carcinogénesis y mutagénesis

Abstracto

La hipoxia afecta la estructura de la matriz derivada de células de cáncer de mama para apoyar las respuestas angiogénicas de las células endoteliales

Abigail Hielscher, Connie Qiu, Josh Porterfield, Quinton Smith y Sharon Gerecht

Se sabe que la hipoxia, una característica común del entorno tumoral y participante en la progresión tumoral, altera la expresión de genes y proteínas de varias proteínas de la matriz extracelular (ECM), muchas de las cuales tienen funciones en la angiogénesis. Anteriormente, informamos que la ECM depositada a partir de cocultivos de fibroblastos neonatales (NuFF) con células de cáncer de mama, favorecía la morfogénesis vascular tridimensional. Aquí, buscamos caracterizar la ECM hipóxica e identificar si la ECM depositada induce respuestas angiogénicas en células endoteliales (EC). Se cocultivaron células de cáncer de mama NuFF y MDAMB-231, se sometieron a ciclos alternos de 24 horas de 1% (hipoxia) y 21% (atmosférico) de oxígeno y se descelularizaron para los análisis de la ECM depositada. Informamos sobre las diferencias en los perfiles de expresión de ARNm de las proteínas de la matriz y las enzimas de reticulación relevantes para la angiogénesis en cocultivos expuestos a la hipoxia. Curiosamente, no se detectaron diferencias evidentes en la expresión de las proteínas de la matriz extracelular en la matriz extracelular descelularizada; sin embargo, se observó una regulación positiva del fragmento de unión celular de la fibronecina en los medios acondicionados de cocultivos hipóxicos. Los análisis de ultraestructura de la matriz extracelular descelularizada revelaron diferencias en la morfología de las fibras, siendo las fibras hipóxicas más compactas y alineadas, ocupando un mayor porcentaje de área y con fibras de mayor diámetro que las de la matriz extracelular atmosférica. Al examinar el efecto de la matriz extracelular hipóxica en las respuestas angiogénicas de las células endoteliales, no se observaron diferencias morfológicas en las estructuras similares a capilares (CLS) formadas sobre la matriz extracelular hipóxica descelularizada y atmosférica. Curiosamente, descubrimos que la matriz extracelular hipóxica regulaba la expresión de factores angiogénicos y metaloproteinasas de matriz en las CLS. En general, informamos que in vitro, la hipoxia no altera la composición de la matriz extracelular depositada por cocultivos de NuFF/MDA-MB-231, sino que altera la morfología de las fibras e induce la expresión vascular de factores de crecimiento angiogénicos y metaloproteinasas. En conjunto, estos resultados tienen implicaciones importantes para comprender cómo la matriz hipóxica puede regular la angiogénesis en los tumores.