Reconfiguración de la defensa redox: la señalización antioxidante impulsada por Nrf2 como vía de acceso a la activación de la muerte celular programada en el cáncer colorrectal.

El cáncer colorrectal (CCR) representa uno de los tumores malignos más prevalentes dentro del tracto gastrointestinal. Se clasifica como la segunda causa principal de mortalidad relacionada con el cáncer tanto en hombres como en mujeres en conjunto.^[1] Esta condición ha surgido como un problema crítico de salud pública, especialmente a la luz del aumento de la incidencia y las tasas de mortalidad observadas en poblaciones de adultos más jóvenes.^[2],^[3] La patogénesis del CCR es muy compleja, con predisposiciones genéticas, influencias ambientales y elecciones de estilo de vida poco saludables que sirven como factores de riesgo significativos para su desarrollo.^[4], ^[5], ^[6] La importancia crítica de la detección e intervención temprana se subraya por el hecho de que el CCR se diagnostica con frecuencia en etapas avanzadas, lo que se asocia con pronósticos menos favorables. En consecuencia, dilucidar los mecanismos moleculares fundamentales que subyacen a la patogénesis del CCR es esencial para el avance de estrategias de prevención y terapéuticas eficaces.

La muerte celular regulada, a menudo denominada muerte celular programada (MCP), constituye un proceso biológico vital que ocurre en condiciones fisiológicas. Este proceso es crucial para el mantenimiento de la homeostasis tisular y desempeña un papel complejo en varios procesos de desarrollo. La MCP incluye varios mecanismos, como la apoptosis, la ferroptosis, la autofagia y la necroptosis, cada uno de los cuales contribuye de manera única a la regulación celular y a la salud del organismo.^[7] La regulación de varias vías de muerte celular en el tratamiento del CCR tiene el potencial de desarrollar estrategias innovadoras para mejorar la eficacia de la quimioterapia y abordar la resistencia a los fármacos.^[8],^[9] Numerosos estudios han demostrado que compuestos específicos de moléculas pequeñas pueden atacar eficazmente estas vías, aumentando así la sensibilidad de las células del CCR a los agentes quimioterapéuticos.^[10], ^[11], ^[12] En resumen, una comprensión integral de las distintas formas de MCP y sus implicaciones en el CCR es esencial para el avance de nuevos enfoques terapéuticos.

Nrf2 sirve como el principal protector contra el daño oxidativo a través de su interacción con las secuencias de elementos de respuesta antioxidante (ARE).^[13] Más allá de su papel en la defensa antioxidante celular, Nrf2 es integral para las respuestas antiinflamatorias,^[14] la quimiorresistencia del cáncer,^[15],^[16] y la función mitocondrial.^[17],^[18] Se han observado niveles elevados de expresión de Nrf2 en los tejidos del CCR y en ciertas líneas celulares del CCR, donde es fundamental para mantener la homeostasis redox.^[19] El factor de transcripción Nrf2 regula numerosos genes cruciales para las respuestas antioxidantes, esenciales para combatir el estrés oxidativo relacionado con la progresión del cáncer.^[20] En la progresión del CCR, la activación de la vía Nrf2 desempeña un papel dual: protege las células normales del daño oxidativo, ofreciendo un efecto quimioprevención, pero también ayuda al crecimiento del cáncer y a la resistencia a la terapia al aumentar las defensas antioxidantes en las células tumorales, ayudándolas a sobrevivir en condiciones de alta producción de especies reactivas del oxígeno (ROS).^[19],^[21],^[22] Además, la interacción entre Nrf2 y otras proteínas reguladoras, incluido el Kelch-like ECH-associated protein 1 (Keap1), desempeña un papel fundamental en la modulación de su actividad y estabilidad, influyendo así en el equilibrio redox general en las células del CCR.^[19],^[23] Numerosos estudios han indicado que la producción excesiva de ROS, de fuentes internas o externas, puede inducir varias formas de muerte celular en las células del CCR.^[24], ^[25], ^[26], ^[27] Dirigir la actividad de Nrf2 para modular esta muerte celular puede ser significativo para el tratamiento del CCR.

Este trabajo se centra de forma única en las ROS como un vínculo entre la regulación redox mediada por Nrf2 y tres vías clave de muerte celular (apoptosis, ferroptosis y autofagia) en las células del CCR, a diferencia de las revisiones anteriores. Presenta un marco dependiente del contexto para el papel dual de Nrf2 en la protección de los colonocitos normales de la apoptosis durante la inflamación y en la promoción de la quimiorresistencia del CCR al suprimir la ferroptosis. Además, examina críticamente la terapia combinada y ofrece estrategias procesables poco exploradas. En esta revisión, analizaremos el papel de Nrf2 en los diferentes tipos de muerte celular relacionados con el estrés oxidativo. Comprender estas complejas redes reguladoras es crucial para crear terapias eficaces dirigidas a Nrf2 y a las vías relacionadas en el tratamiento del CCR.

Vía de señalización de Nrf2 y su papel en el CCR

Regulación de la expresión y actividad de Nrf2

Nrf2, también denominado NRF2 o NFE2L2, es un miembro de los factores de transcripción Cap’n’Collar (CNC) basic-region leucine zipper (bZIP) y desempeña un papel clave en la regulación de la respuesta antioxidante celular. Nrf2 consta de seis dominios de homología Nrf2-ECH (Neh), que contribuyen a regular la actividad y la función de Nrf2. El dominio Neh1 contiene una región CNC-bZIP que se heterodimeriza con las proteínas pequeñas musculoaponeuróticas (sMaf) para unirse al ADN.^[28] Neh2 se encuentra en el extremo N-terminal de Nrf2, que es un dominio altamente conservado e interactúa con Keap1 a través de la unión con los dominios DGR y CTR de Keap1.^[29] Esto da como resultado la degradación proteasómica de Nrf2 mediada por Keap1. Los dominios Neh4 y Neh5 se unen a la proteína de unión a CREB para activar transcripcionalmente los genes diana de Nrf2.^[30] Neh3 también actúa como un dominio de activación transcripcional a través de la unión a la proteína CHD6.^[31] Neh6, rico en residuos de serina, es el objetivo de β-TrCP para la degradación de Nrf2 a través de la fosforilación mediada por la glucógeno sintasa quinasa 3β (GSK3β).^[32]

Basándose en la descripción de los dominios de Nrf2, Neh2 y Neh6 participan en la regulación de la actividad de Nrf2. Como se ilustra en la Figura 1, en condiciones basales, Nrf2 pasa principalmente por ubiquitinación y degradación proteasómica en el citoplasma, lo que está mediado por la interacción entre el dominio Neh2 y el complejo Keap1-Cullin3. Esto explica por qué los niveles basales de Nrf2 son bajos.^[33] Tras la exposición al estrés electrofílico u oxidativo, las células mitigan el daño oxidativo activando la vía Nrf2-ARE. Los oxidantes o los electrófilos modifican los residuos de cisteína en Keap1, lo que provoca la liberación de Nrf2 de Keap1 (Fig. 1). A continuación, Nrf2 se acumula en el citoplasma y se trasloca al núcleo, donde forma heterodímeros con las proteínas sMaf (MafF, MafG, MafK). Estos heterodímeros Nrf2-sMaf se unen al ARE, activando los genes diana.^[34],^[35] Además, se han descrito varios tipos diferentes de activadores de Nrf2, y la activación de Nrf2 depende principalmente de la focalización de los residuos de cisteína en Keap1, y esto también puede considerarse como la inhibición de Keap1.^[36] Además, la vía de señalización de la quinasa activada por mitógenos (MAPK)/fosfatidilinositol 3-quinasa (PI3K)-proteína quinasa B (AKT) desempeña un papel crucial en la regulación de la activación de Nrf2 mediante la fosforilación de Ser9 de GSK3β. Este evento de fosforilación inhibe la fosforilación de Nrf2 mediada por GSK3β, evitando así la unión de β-TrCP al dominio Neh6 de Nrf2.^[37],^[38] Esto también se conoce como la vía independiente de Keap1 para activar Nrf2 (Fig. 1). De manera similar, la investigación demuestra que los factores de estrés inducen la translocación nuclear de Nrf2 y la activación de genes posteriores que dependen de la fosforilación de Ser40 en el dominio Neh2 de Nrf2 por PKC.^[39] Además, en condiciones de disfunción de la autofagia, la fosforilación de la proteína adaptadora de autofagia p62 puede competir con Nrf2 por la unión a Keap1. Esta competencia da como resultado la liberación de Nrf2 de Keap1, lo que permite su translocación al núcleo.^[40]

Papel dual de Nrf2 en el CCR

Se ha demostrado ampliamente que Nrf2 es un regulador importante de la citoprotección, el metabolismo, la función mitocondrial y la proliferación celular. Entre estos efectos, la mayoría de los estudios se centran en la protección antioxidante de Nrf2 en múltiples tejidos in vivo e in vitro. En condiciones fisiológicas, las ROS, incluidas el anión superóxido (O2•–), el peróxido de hidrógeno (H2O2), el radical hidroxilo (HO•) y el oxígeno singlete (1O2), surgen principalmente de fuentes endógenas, como las mitocondrias, el retículo endoplásmico y los peroxisomas.^[41],^[42] Sin embargo, la exposición a algunos factores de estrés exógenos o a condiciones patológicas hace que las células generen un exceso de ROS, lo que provoca daños celulares y enfermedades crónicas, como el cáncer, las enfermedades cardiovasculares y las enfermedades neurodegenerativas.^[43], ^[44], ^[45], ^[46] Es importante destacar que la vía Nrf2-ARE participa en la respuesta antioxidante y en el metabolismo de xenobióticos mediante la activación de genes antioxidantes y de fase II de desintoxicación, incluido el ligasa de glutamato cisteína catalítica (GCLC), el modificador de ligasa de glutamato cisteína (GCLM) y la glutatión S-transferasa (GST), para proteger contra los oxidantes y los daños de los xenobióticos.^[47], ^[48], ^[49]

Nrf2 funciona de forma dual, tanto como salvaguarda como potenciador de la tumorigénesis. Por un lado, se reconoce que Nrf2 desempeña un papel fundamental como regulador maestro de los genes antioxidantes, reduciendo así el estrés oxidativo y la inflamación, que son factores críticos en el desarrollo del cáncer.^[50] Esta función protectora es especialmente crucial en el contexto del CCR, donde el estrés oxidativo es prevalente debido al ambiente inflamatorio que se asocia comúnmente con afecciones como la enfermedad inflamatoria intestinal.^[51], ^[52], ^[53] Por el contrario, la activación de Nrf2 también puede tener efectos perjudiciales en el CCR. Numerosos tumores, incluido el CCR, demuestran una hiperactivación aberrante de Nrf2, un fenómeno asociado con resultados pronósticos desfavorables y resistencia a la quimioterapia.^[54] La investigación indica que Nrf2 aumenta la expresión de genes citoprotectores, lo que podría aumentar la quimiorresistencia en las células del CCR.^[55],^[56] Por lo tanto, aunque Nrf2 protege contra el daño oxidativo en las células epiteliales intestinales, su desregulación puede promover la progresión del CCR y la resistencia al tratamiento. La Tabla 1 resume los roles duales de Nrf2 en el CCR, comparando sistemáticamente los contextos, los mecanismos y los resultados.

Apoptosis en el CCR: regulación mediada por ROS y el papel modulador de Nrf2

Señalización apoptótica impulsada por ROS en las células del CCR

La apoptosis, un tipo de muerte celular programada, está regulada por una multitud de genes y vías de señalización. La apoptosis se divide en vías extrínseca e intrínseca.^[57],^[58] Ambas vías de apoptosis dependen de las caspasas, proteínas esenciales que son cruciales para la apoptosis.^[58] Mientras tanto, el factor nuclear kappa B (NF-κB), PI3K y otras vías también están relacionadas con la activación de las vías apoptóticas extrínseca e intrínseca.^[59] La acumulación de proteínas mal plegadas y la alteración del equilibrio del calcio en el retículo endoplásmico pueden provocar estrés del retículo endoplásmico, lo que en última instancia conduce a la apoptosis. El impacto del estrés oxidativo en la apoptosis en el CCR está relacionado con la administración de inhibidores. La vía de señalización Wnt/β-catenina representa un objetivo crucial para la intervención terapéutica en el cáncer de colon. Kim et al. identificó DGG-300273 como un nuevo inhibidor de la vía Wnt/β-catenina, que induce ROS y promueve la apoptosis a través de una cascada ROS-BIM-caspasa en las células del CCR.^[60] Los compuestos naturales, ejemplificados por el ácido ursólico, inducen sinérgicamente la apoptosis dependiente de ROS en las células del CCR al inhibir simultáneamente múltiples vías de señalización, incluido el transductor de señal y el activador de la transcripción 3 (STAT3), el regulador de la quinasa activada por señales extracelulares (ERK) y NF-κB. Este enfoque multifacético aborda eficazmente el desafío de la resistencia a los fármacos de un solo objetivo.^[61]

Varios compuestos naturales, elementos químicos y extractos biológicos han demostrado influir en la apoptosis en las células de CCRC a través de mecanismos que involucran el estrés oxidativo. El ácido clorogénico, un éster formado a partir del ácido cafeico y el ácido quínico, es uno de estos compuestos. La investigación de Vélez-Vargas y colaboradores ha demostrado que el ácido clorogénico puede estimular la producción de ROS mitocondriales e inducir la muerte celular apoptótica a través de la vía de señalización Wnt/β-catenina en las células SW480 y HT29.^[62] La phloretina se reconoce como el principal polifenol dihidrochalcona. Kapoor y colaboradores han demostrado que la phloretina induce la despolarización del potencial de membrana mitocondrial (PMM) y altera el ciclo celular al generar niveles elevados de ROS, facilitando así la apoptosis en las células de CCRC. Además, el tratamiento con phloretina alteró la expresión de las proteínas relacionadas con la apoptosis en las células SW480 y HCT116, lo que resultó específicamente en una sobreexpresión de la proteína proapoptótica Bax y una subexpresión de la proteína antiapoptótica B-cell lymphoma-2 (Bcl-2).^[63] La plumbagina, una naftoquinona bioactiva derivada de la familia Plumbaginaceae, ha demostrado, según Yadav y colaboradores, inhibir la vía de señalización Wnt a través de la sobreexpresión de la expresión de miR-22-3p. Además, se descubrió que tanto la plumbagina como el miR-22-3p aumentaban los niveles de proteína de PARP clivada y disminuían los niveles de proteína de B-cell lymphoma-extra-large (Bcl-xL) en las células HCT116 y SW620. Esta modulación de la expresión de proteínas medió posteriormente la muerte celular apoptótica a través del aumento de la producción de ROS y la disminución del PMM.^[64] NO-ASA, un compuesto que combina la aspirina tradicional con un componente liberador de óxido nítrico, muestra potencial contra el cáncer de colon. Gao y colaboradores encontraron que NO-ASA inhibió el cáncer intestinal en ratones APCMin/+ al desencadenar la apoptosis inducida por el estrés oxidativo. Los estudios in vitro revelaron que NO-ASA activó la caspasa 9 y la caspasa 3, interrumpiendo las uniones adherentes en las células SW480.^[65] Cinnamomum cassia es un miembro de la familia Lauraceae. Según la investigación realizada por Park y colaboradores, se ha demostrado que los extractos acuosos derivados de Cinnamomum cassia (denominados TC-HW) inducen la apoptosis en las células de CCRC. Este efecto apoptótico está mediado por la activación de la señalización NF-κB dependiente de ROS y el factor de transcripción 3 (ATF3).^[66] Además, ciertas terapias de combinación de fármacos han demostrado efectos similares. Sokolov y colaboradores han informado que la administración concurrente de melatonina y andrografólido da como resultado un aumento de los niveles de ROS, una disminución del PMM y una reducción de los niveles de ATP en los coloideos derivados de las células HT29. Además, este cotratamiento suprime el fenotipo de los coloideos e induce la apoptosis al inhibir la vía de señalización Wnt/β-catenina.^[67]

Además, el aumento de la regulación de ciertos factores o enzimas puede inducir la muerte celular apoptótica en las células de CCRC al elevar el estrés oxidativo. Los inhibidores de la tirosina quinasa multiobjetivo son esenciales para el tratamiento del CCRC metastásico, siendo el receptor tipo 1 similar a la activina A (ACVRL1) un gen clave en la resistencia a los inhibidores de la tirosina quinasa multiobjetivo. Lu y colaboradores encontraron que ACVRL1 estabilizó la glutatión peroxidasa 2 (GPX2) a través de la desubiquitinación mediada por USP15, reduciendo los ROS y la apoptosis en las células de CCRC, promoviendo así la resistencia a los inhibidores de la tirosina quinasa multiobjetivo. Los hallazgos de Lu y colaboradores indican que el direccionamiento de ACVRL1 puede representar una estrategia prometedora para mitigar esta resistencia.^[68] La peroxiredoxina 2 (Prdx2), una enzima antioxidante, exhibe niveles anormalmente elevados en las células y tejidos de CCRC. En un estudio realizado por Lu y colaboradores, se demostró que el silenciamiento de Prdx2 mejoró la generación de ROS, promoviendo así la apoptosis en las células de CCRC. Este efecto apoptótico está mediado por la regulación a la baja de la señalización Wnt/β-catenina y el aumento concomitante de la acumulación de ROS.^[69] La glutatión peroxidasa 3 (GPX3), un miembro extracelular de la familia GPx, funciona como un supresor tumoral en el contexto de la carcinogénesis del colon inflamatorio. Barrett y colaboradores demostraron que la eliminación in vivo de GPX3 facilitó el desarrollo de carcinoma asociado a la colitis, lo que se correlacionó con niveles elevados de ROS.^[70] Liu y colaboradores descubrieron que la prolina oxidasa (POX), una flavoenzima en la membrana mitocondrial interna, aumentó los ROS dependientes de la prolina para inhibir la ciclooxigenasa 2 (COX-2)/señalización de la prostaglandina E2 (PGE2) y desencadenar la apoptosis en las células de CCRC.^[71]

Nrf2 como un regulador dependiente del contexto de la apoptosis mediada por ROS

Si bien los mecanismos de ROS pueden desencadenar la apoptosis en las células de CCRC al dañar las mitocondrias, aumentar el estrés del retículo endoplásmico o interrumpir la señalización oncogénica, las células de CCRC han desarrollado estrategias para limitar los ROS y prevenir la apoptosis. El factor de transcripción Nrf2 desempeña un papel clave en esta defensa al regular los genes antioxidantes y protectores, lo que influye en si las células sobreviven o se vuelven más sensibles a la apoptosis. Comprender la interacción entre la apoptosis inducida por ROS y la adaptación de Nrf2 es crucial para dirigir estos procesos en la terapia contra el cáncer.

La proteína asociada al receptor del factor de necrosis tumoral 1 (TRAP1), un miembro de la proteína de choque térmico mitocondrial, es crucial para mitigar el estrés oxidativo y la apoptosis al modular los niveles de ROS. La inhibición de TRAP1 en las células de CCRC da como resultado la generación de ROS, el estrés del retículo endoplásmico, la disminución de la viabilidad celular y, en última instancia, la muerte celular. La supresión de Nrf2 intensifica el estrés del retículo endoplásmico y la apoptosis celular desencadenada por el inhibidor de TRAP1 G-TPP a través de la sobreproducción de ROS.^[72] La coadministración de aspirina y zinc mejora la activación de Nrf2, aumentando las defensas antioxidantes en las células tumorales y protegiendo contra la colitis asociada a CCRC inducida por DMH-DSS al dirigirse a la inflamación, el estrés oxidativo, la proliferación celular y la apoptosis.^[73] Sin embargo, la activación de Nrf2 puede obstaculizar el supresor tumoral p53 y disminuir la muerte de las células de CCRC al reducir el daño del ADN. La suplementación con ZnCl2 puede inhibir la activación de Nrf2, lo que sugiere que la inhibición de Nrf2 podría ser una estrategia prometedora contra el cáncer, y que ZnCl2 suprime beneficiosamente la vía de Nrf2 en las terapias de combinación.^[74] El lncRNA MIR4435-2HG desempeña un papel fundamental en el desarrollo de la resistencia al cisplatino en las células HCT116, y su mecanismo de acción implica la vía Nrf2/HO-1. La eliminación de MIR4435-2HG en las células HCT116 resistentes al cisplatino conduce a una mayor sensibilidad al cisplatino, la supresión de la proliferación celular y la inducción de la apoptosis.^[75] La Sestrina 2 (SESN2), identificada como un nuevo supresor de CCRC, exhibe funciones duales en la supresión tumoral. La hemina desencadena ROS en las células de CCRC, activando Nrf2 para aumentar la expresión de SESN2 en función de la dosis. Este aumento de SESN2 impulsado por Nrf2 actúa como retroalimentación para reducir el estrés oxidativo de la hemina. Por lo general, la sobreexpresión de SESN2 limita el crecimiento de las células de CCRC al reducir el estrés oxidativo, pero con la hemina, la regulación al alza de SESN2 inducida por Nrf2 dificulta la apoptosis inducida por la hemina, promoviendo así la progresión del CCRC en entornos con alto contenido de hierro.^[76]

La patogénesis de una proporción significativa de los cánceres humanos se atribuye a la sobreexpresión del antígeno epitelial de seis membranas de la próstata 1 (STEAP1). Se ha descubierto que los niveles elevados de transcritos de STEAP1 en las células de CCRC disminuyen la producción de ROS e impiden la apoptosis al activar la vía Nrf2. Por el contrario, el silenciamiento de STEAP1 en las células de CCRC desencadena la apoptosis al inducir una acumulación excesiva de ROS debido a la supresión de los mecanismos antioxidantes mediados por Nrf2.^[77] Los peroxisesquiterpenoides marinos exhibieron efectos antitumorales en las células HCT116 al inhibir la vía Nrf2-ARE. Estos compuestos redujeron la expresión de Nrf2, pNrf2 y HO-1 a través de la vía PI3K-AKT, lo que finalmente indujo la apoptosis al suprimir la proteína antiapoptótica Bcl-xL.^[78] La miel de Manuka exhibió importantes propiedades antioxidantes y aumentó la apoptosis inducida por 5-fluorouracilo en las células HCT116 y LoVo al suprimir la expresión de Nrf2 y las proteínas de la familia NF-κB, así como la actividad de las enzimas antioxidantes. Esto resultó en niveles elevados de ROS y proteínas proapoptóticas.^[79] La metformina, también conocida como clorhidrato de 1,1-dimetilbiguanida, es un derivado de la biguanida que ha demostrado impedir la progresión del CCRC al suprimir la activación transcripcional de Nrf2 y NF-κB en las células HT29 de una manera que depende tanto de la dosis como de la duración, lo que finalmente resulta en la apoptosis en las células HT29.^[80] Se ha implicado que ciertas isoenzimas de la anhidrasa carbónica (CA) participan en la carcinogénesis, y la acetazolamida se identificó como un inhibidor de la CA. En ratones con mutación en APC, se ha demostrado que la acetazolamida inhibe el desarrollo de pólipos intestinales y aumenta la proporción de apoptosis en los pólipos intestinales. Este efecto está mediado por la capacidad de la acetazolamida para mejorar la actividad transcripcional de Nrf2, suprimiendo posteriormente la expresión de los genes relacionados con la inflamación, como IL-6^[81] (Fig. 2).

Además, es probable que Nrf2 desempeñe un papel importante en el desarrollo del cáncer asociado a la colitis en sus etapas iniciales. Las células mieloides inflamatorias en el colon de las personas con enfermedad inflamatoria intestinal inducen un aumento transitorio de los ROS en los colonocitos NCM460, lo que desencadena la activación de Nrf2. Esta activación da como resultado una mayor actividad de la proteasa y protección contra la apoptosis.^[82] Liu y colaboradores descubrieron que la curcumina, un fitoquímico derivado de las raíces de cúrcuma, activó miR-34a y miR-34b/c como efectores clave de la vía ROS/Nrf2. Esta activación condujo a la apoptosis en las células de CCRC e inhibió la metástasis de una manera dependiente de la señalización ROS/Nrf2^[53] (Fig. 2). Se ha identificado que los polimorfismos genéticos contribuyen significativamente a la muerte celular en las células de CCRC. Chen y colaboradores demostraron una correlación entre los polimorfismos genéticos en Nrf2 y la apoptosis en las células de CCRC, lo que destaca su participación crucial en los resultados pronósticos de los pacientes con cáncer de recto sometidos a quimiorradioterapia postoperatoria.^[83] Jeong y colaboradores revelaron que AF8c, un derivado de la lapatinib, indujo la apoptosis a través de un mecanismo que involucra un aumento de la producción de ROS mitocondriales y la consiguiente activación de DR5-dependiente de Nrf2. Además, se observó que AF8c regulaba al alza la expresión de Nrf2 de una manera dependiente de p53, lo que finalmente resultó en la apoptosis.^[84]

La tabla 2 y la figura 2 proporcionan resúmenes de las referencias primarias discutidas en esta sección.

Aunque los ROS inducen eficazmente la apoptosis en las células de CCRC a través de mecanismos como la despolarización del PMM inducida por ROS mitocondriales,^[63] la activación de la cascada BIM-caspasa,^[60] o la inhibición de la vía Wnt/β-catenina,^[69], las células de CCRC, particularmente en las etapas avanzadas o bajo quimioterapia, desarrollan defensas adaptativas para limitar esta apoptosis. Nrf2 es un actor clave en la adaptación al activar los genes antioxidantes e influir en las proteínas relacionadas con la apoptosis, lo que vincula el equilibrio redox con la muerte celular. Su papel varía según el contexto: en los colonocitos normales o en el CCRC temprano, reduce los ROS para prevenir la apoptosis y la iniciación del tumor; en el CCRC avanzado, la activación constante de Nrf2 aumenta Bcl-xL, reduciendo la actividad de la caspasa y promoviendo la resistencia a la quimioterapia. Comprender la interacción Nrf2-ROS-apoptosis en las diferentes etapas y la genética del CCRC es crucial para desarrollar terapias que mejoren la apoptosis mediada por ROS o bloqueen los efectos protectores de Nrf2.

La ferroptosis en el CCRC: ROS, el metabolismo de los lípidos y la resistencia mediada por Nrf2

ROS y la peroxidación lipídica: los desencadenantes principales de la ferroptosis en el CCRC

La ferroptosis, una forma de PCD dependiente del hierro y de las especies reactivas del oxígeno (ROS), se caracteriza por suprimir la acumulación de glutatión peroxidasa 4 (GPX4) y promover la producción de lípidos peroxidados dentro de las células, lo que, en última instancia, provoca la muerte de las células tumorales resistentes a los fármacos. La GPX4 desempeña un papel crucial en la regulación de la ferroptosis y posee propiedades antioxidantes. El proceso de ferroptosis implica la inactivación de la GPX4, el agotamiento de los agentes reductores dentro de las células y un desequilibrio en la homeostasis redox intracelular. El metabolismo oxidativo de las mitocondrias contribuye a la acumulación de ROS, lo que facilita la muerte de las células de CCRC.^[85] Además, la utilización de la ferroptosis como modalidad de tratamiento ha surgido como una estrategia prometedora para combatir la resistencia a los fármacos en las células tumorales. La administración de inductores de la ferroptosis, ya sea como tratamiento independiente o en combinación con agentes quimioterapéuticos tradicionales, ha demostrado ser eficaz para inducir la ferroptosis en las células tumorales resistentes a los fármacos, lo que presenta un nuevo enfoque terapéutico para abordar la resistencia a los fármacos en el CCRC.^[86],^[87]

En las células de CCRC, la modulación del estrés oxidativo afecta a la ferroptosis. Los genes clave, como GPX4 y el transportador de cisteína SLC7A11, que son cruciales para el metabolismo de los lípidos y el equilibrio redox, influyen significativamente en la ferroptosis y la progresión del CCRC.^[88],^[89] Gao et al. han demostrado que el transportador de cobre elesclomol induce eficazmente la retención de cobre mediante la degradación del transportador de cobre ATP7A. Esta acumulación excesiva de cobre altera la respiración mitocondrial, lo que provoca la generación de ROS en las células de CCRC. Los niveles elevados de ROS promueven posteriormente la degradación de SLC7A11, lo que, en última instancia, conduce a la ferroptosis en las células de CCRC.^[90] Además, se ha demostrado que el complejo a base de metal (Cu-1) mejora la inmunidad antitumoral en las células de CCRC. Cu-1 altera la homeostasis redox e induce la muerte celular dependiente de la ferroptosis, tanto in vivo como in vitro.^[26] Nikolova et al. han demostrado que el tratamiento de las células Colon26 con el análogo de la camptotecina SN38 y la electroporación aumenta los niveles de ROS y altera la homeostasis redox, lo que reduce el glutatión intracelular (GSH) y aumenta la peroxidación de lípidos, lo que induce la ferroptosis.^[91]

La ferroptosis en las células de CCRC puede desencadenarse aumentando los factores reguladores o las enzimas que intensifican el estrés oxidativo. Lei et al. aclararon que el gen supresor tumoral APC membrane recruitment 1 (AMER1) indujo la ferroptosis al promover la ubiquitinación y la degradación de SLC7A11 y FTL, lo que alteró los niveles intracelulares de cisteína y Fe2+. La deficiencia de AMER1, sin embargo, inhibió la ferroptosis en condiciones de niveles elevados de estrés oxidativo, lo que facilitó la metástasis del CCRC.^[92] Estos hallazgos sugieren un tratamiento potencial para los pacientes con CCRC metastásico con mutaciones de AMER1. Además, Sinha et al. descubrieron que NCX4040, un donante de óxido nítrico no esteroideo, desencadenó estrés oxidativo, peroxidación de lípidos dependiente de la dosis y expresión de genes relacionados con la ferroptosis, lo que condujo a la ferroptosis en las células de CCRC.^[93] Singhal et al. revelaron que la activación del factor inducible por hipoxia 2-alfa (HIF-2α) en las células de CCRC y en modelos de ratón específicos aumentó la expresión de los genes reguladores de lípidos y hierro, lo que hizo que las células fueran más propensas a la ferroptosis. Además, HIF-2α elevó los niveles de ROS, lo que provocó la muerte celular oxidativa a través de la oxidación irreversible de la cisteína.^[94] Además, la producción excesiva de ROS bajo un determinado tratamiento enzimático puede causar PANoptosis, que comprende la apoptosis, la necroptosis, la piroptosis y la ferroptosis en las células de CCRC. Lin et al. revelaron que la falta de cisteína desulfurasa (NFS1) combinada con el tratamiento con oxaliplatino desencadenó la PANoptosis al aumentar los niveles intracelulares de ROS, lo que hizo que las células de CCRC fueran más sensibles al fármaco. El estrés oxidativo es crucial para este proceso. Además, el estrés oxidativo inducido por oxaliplatino aumentó la fosforilación de la serina de NFS1, lo que inhibió la PANoptosis de forma dependiente de la fosforilación.^[95] La exploración de la interacción entre el estrés oxidativo y la ferroptosis puede conducir a nuevas estrategias de tratamiento para el CCRC centrándose en los genes relacionados. Lorenzato et al. encontraron que la combinación de vitamina C con cetuximab previno la resistencia a la terapia dirigida contra el EGFR en el CCRC. La vitamina C también alteró el equilibrio del hierro y aumentó los niveles de ROS, lo que indujo la ferroptosis.^[96] Los hallazgos mencionados indican que los fármacos que inducen ROS, que modulan la ferroptosis, podrían mejorar la eficacia de la quimioterapia en el tratamiento del CCRC.### Supresión mediada por Nrf2 de la peroxidación de lípidos por ROS para antagonizar la ferroptosis

Dirigirse a Nrf2, que desempeña un papel en el estrés antioxidante, podría ser un enfoque eficaz para regular la ferroptosis en las células tumorales. Al influir en sus genes antioxidantes posteriores, Nrf2 puede reducir la ferroptosis, lo que ayuda a la supervivencia de las células tumorales y protege las células normales. La investigación ha demostrado que la activación de Nrf2 en las células tumorales promueve la progresión del cáncer, la metástasis y la resistencia a los tratamientos. Por lo tanto, se están desarrollando fármacos que inducen la ferroptosis al dirigirse a Nrf2 para la terapia contra el cáncer.^[97] Sun et al. encontraron que el brusatol, un inhibidor de Nrf2, indujo la ferroptosis en las células de carcinoma hepatocelular, lo que aumentó su sensibilidad a la sorafenib al suprimir la metalotioneína-1G (MT-1G), un regulador de la peroxidación de lípidos.^[98] Se ha demostrado que la supresión de Nrf2 por la trigonelina aumenta la susceptibilidad de las células de cáncer de cabeza y cuello a la ferroptosis inducida por RSL3 y artesunato.^[99],^[100]

Se ha descubierto que la enzima uridina-citidina quinasa-like-1 (UCKL1), un actor clave en la vía de salvamento de las pirimidinas, está significativamente sobreexpresada en varios tipos de cáncer. La investigación reciente de Wu et al. ha revelado que UCKL1 desempeña un papel crucial en la estabilización del factor de transcripción Nrf2, lo que conduce a un aumento de la expresión de SLC7A11 en las células de CCRC. SLC7A11 es esencial para la producción de GSH, que es responsable de desintoxicar los lípidos peroxidados y prevenir la ferroptosis en conjunto con GPX4. Por lo tanto, dirigirse a UCKL1 es esencial para inducir la ferroptosis a través del eje UCKL1–Nrf2–SLC7A11 en las células de CCRC, lo que ofrece un enfoque prometedor para el tratamiento del CCRC.^[101] El butirato de sodio (NaB) reduce la expresión de SLC7A11 a través de la vía FFAR2–AKT–Nrf2, lo que inhibe la síntesis de GPX4 e induce la producción de ROS lipídicos, lo que promueve la ferroptosis en las células de CCRC. In vivo, el tratamiento con NaB mitigó la progresión del CCRC en un modelo de tumorigenesis de CCRC asociada a la colitis al reducir la expresión de Nrf2 y SLC7A11. Estos hallazgos sugieren que NaB modula el desarrollo del CCRC a través de un mecanismo dependiente de la ferroptosis.^[102] Las mutaciones de KRAS están presentes en aproximadamente el 40% de los casos de CCRC y provocan resistencia a las terapias anti-EGFR, como el cetuximab, lo que limita su eficacia en estos pacientes. El estudio de Müller et al. destacó que la actividad de Nrf2 afectó a la sensibilidad de las células de CCRC con mutaciones de KRAS a la ferroptosis. El KRAS oncogénico aumenta la proteína supresora de la ferroptosis 1 (FSP1) a través de la vía MAPK–Nrf2, lo que protege a estas células de la ferroptosis. Por lo tanto, dirigirse a Nrf2 para inducir la ferroptosis podría ser una estrategia de tratamiento prometedora para el CCRC con mutaciones de KRAS.^[103] Preclínicamente, sin embargo, se ha demostrado que el cetuximab suprime la vía p38 MAPK–Nrf2–HO-1 en las células de CCRC con mutaciones de KRAS, lo que reduce la expresión de GPX4 y sensibiliza a las células a la ferroptosis.^[104] Esto sugiere un potencial para el cetuximab en las terapias combinadas, pero se necesita una mayor validación en modelos de CCRC con mutaciones de KRAS y en ensayos clínicos.

Además, la investigación ha demostrado que la ferroptosis mediada por Nrf2 en las células de CCRC contribuye significativamente al proceso de colonización hepática en el CCRC. La arilacetamida desacetilasa (AADAC) aumentó SLC7A11 a través de la activación de Nrf2, lo que resultó en la inhibición de la peroxidación de lípidos. Este mecanismo confirió protección a las células de CCRC contra la ferroptosis, lo que facilitó su colonización en el hígado.^[105] La expresión elevada del ARN no codificante largo LINC00239 está asociada positivamente con un mal pronóstico en los pacientes con CCRC, principalmente a través de la inhibición de la ferroptosis. LINC00239 impide la ubiquitinación de Nrf2 y mejora su estabilidad al interactuar con Keap1, lo que inhibe la ferroptosis en las células de CCRC.^[106] La investigación realizada por Liu et al. demostró que el oxaliplatino indujo la ferroptosis y el estrés oxidativo en las células de CCRC HT29 al inhibir Nrf2 y sus genes antioxidantes posteriores. En consecuencia, la inhibición de Nrf2 representa un mecanismo regulador crítico que facilita la inducción de la ferroptosis.^[107] Yuan et al. demostraron que los niveles elevados de hierro pueden aumentar el riesgo de CCRC al modular el efecto de Warburg y la ferroptosis. Se demostró que la exposición al hierro inducía ROS y activaba Nrf2, lo que a su vez aumentaba la expresión de los genes relacionados con la glucólisis y las proteínas relacionadas con el GSH, en particular SLC7A11 y GPX4. Esta vía reguladora mejora el efecto de Warburg y confiere protección a las células de CCRC contra la ferroptosis^[108] (Fig. 3).

La medicina tradicional china y los extractos de plantas contribuyen significativamente al tratamiento del CCRC al dirigirse a Nrf2 para regular la ferroptosis. El ginsenósido Rh3 (GRh3), derivado de hierbas chinas, inhibe la activación de Nrf2, lo que suprime SLC7A11 e induce la ferroptosis en las células de CCRC.^[109] En el contexto de la lesión intestinal inducida por la radiación, la activación de la vía de señalización Nrf2 y la inhibición de la ferroptosis demuestran efectos protectores sobre las células epiteliales intestinales normales. Wu et al. descubrieron que los flavonoides totales de las hojas de Engelhardia roxburghiana Wall. (TFERL) mitigaron la lesión intestinal inducida por la radiación al aumentar la expresión de Nrf2 y sus proteínas posteriores. Además, TFERL mejoró la expresión de GPX4, lo que resultó en una disminución de la peroxidación de lípidos y la inhibición de la ferroptosis inducida por la radiación ionizante.^[110] Basándose en los hallazgos del estudio realizado por Wei et al., la tagitinina C, un compuesto natural derivado de Tithonia diversifolia, presenta un potencial como agente terapéutico para el CCRC. Se observó que la administración de tagitinina C inducía la peroxidación de lípidos y el estrés oxidativo al mejorar la producción de MDA y ROS en las células HCT116. Además, se descubrió que la tagitinina C desencadenaba el estrés del retículo endoplásmico, que estaba mediado por la activación de la vía Nrf2–HO-1. En consecuencia, la tagitinina C indujo la ferroptosis en las células de CCRC a través de la activación del estrés del retículo endoplásmico de la vía de señalización PERK–Nrf2–HO-1.^[111]
La tabla 3 y la figura 3 proporcionan resúmenes de las referencias primarias que se analizan en esta sección.

A pesar de los avances en la comprensión del papel de Nrf2 en la prevención de la ferroptosis a través de la vía SLC7A11–GSH–GPX4, persisten lagunas importantes. La mayoría de los estudios utilizan líneas celulares diseñadas o xenoinjertos, con datos limitados de organoides derivados de pacientes con CCRC que reflejen mejor la diversidad tumoral, especialmente en el CCRC con mutaciones de KRAS, donde la regulación ascendente de FSP1 impulsada por Nrf2 conduce a la resistencia a la ferroptosis. No está claro si Nrf2 afecta directamente a ACSL4 o si influye en la peroxidación de lípidos a través de vías no relacionadas con el GSH, como TRX1. Además, hay una falta de datos in vivo sobre el papel de Nrf2 en los xenoinjertos derivados de pacientes. El posible riesgo de que los inhibidores de Nrf2 empeoren la ferroptosis inducida por la radiación en el intestino no está claro. Abordar estos problemas requiere pruebas preclínicas dirigidas y biomarcadores redox para ayudar a la aplicación clínica.### Autofagia en el CCRC: el control dual de Nrf2 sobre la citoprotección y la muerte celular

ROS como inductor clave del flujo autofágico en el CCRC

La autofagia es un proceso celular responsable de la degradación intracelular y el mantenimiento de la homeostasis celular. Durante este proceso, los componentes citoplasmáticos se transportan a los lisosomas, donde sufren degradación y posterior reciclaje.^[112] La autofagia es vital para la homeostasis celular y la adaptación al estrés, y está regulada por procesos oxidativos. Las investigaciones demuestran cada vez más que las ROS estimulan la autofagia, especialmente en el desarrollo del cáncer.^[113],^[114] Existe evidencia creciente de que los lisosomas desempeñan un papel crucial en la tumorigénesis. Anlotinib, un inhibidor de la tirosina quinasa receptora, aumenta la expresión de genes relacionados con los lisosomas, como ATP6V0E2 y TFEB, mejorando la función lisosomal y la fusión de autofagosomas en las células de CCRC. La inhibición de la función lisosomal aumenta la muerte celular y la supresión tumoral inducidas por anlotinib, probablemente debido a niveles elevados de ROS. Por lo tanto, la combinación de anlotinib con inhibidores lisosomales podría ser un nuevo tratamiento prometedor para el cáncer de colon.^[115] Chen et al. descubrieron que la combinación del inhibidor de la autofagia cloroquina con SN-38 induce un aumento de ROS en las células de CCRC, y que las ROS y p53 se potencian mutuamente. La cloroquina mejora la sensibilidad de las células de CCRC a SN-38/CPT-11 a través de las vías apoptóticas lisosomales y mitocondriales mediante la interacción p53-ROS.^[116] Los potenciadores de la autofagia pueden facilitar la autofagia mediante la inducción de ROS. Huang et al. demostraron que IR-58, un nuevo potenciador de la autofagia que se dirige a las mitocondrias y es de infrarrojo cercano (NIR), indujo un exceso de ROS y autofagia a través de la vía TIM44–SOD2–ROS–mTOR. Además, IR-58 indujo la muerte de las células de CCRC a través de la vía ROS–AKT–mTOR al mediar una autofagia excesiva.^[117]

Se ha descubierto que ciertos ingredientes derivados de animales, plantas y la medicina tradicional china, junto con diversos compuestos orgánicos y sus derivados, promueven la autofagia al inducir la producción de ROS en exceso. Wang et al. demostraron que el β-elemeno, derivado de la cúrcuma, eleva los niveles de ROS, mejora la fosforilación de AMPK e inhibe la fosforilación de mTOR en las células de CCRC, induciendo así la autofagia a través de la vía ROS/AMPK/mTOR.^[118] Se ha descubierto que la bromelina, un extracto de piña, induce niveles elevados de ROS y superóxido, así como la formación de autofagosomas y lisosomas. Este proceso inhibió la proliferación de las células de CCRC al promover la muerte celular autofágica programada.^[119] Se ha demostrado que la aescin, una saponina triterpénica, aumenta la expresión de TIGAR, eleva los niveles de ROS y desencadena la autofagia, según Li et al. En las células HCT116, la inhibición de TIGAR mejora la ROS, la autofagia y sus efectos anticancerígenos inducidos por la aescin.^[120] Además, la silibinina actúa como una "espada de doble filo" para las células de CCRC. Raina et al. demostraron que desencadenó la producción de ROS y el estrés oxidativo en las células SW480, lo que condujo a la muerte autofágica mediada por el estrés del retículo endoplásmico.^[121] Se ha informado que ciertos compuestos inducen la autofagia al alterar el equilibrio mitocondrial y aumentar las ROS intracelulares. El artesunato, un inductor de la autofagia, provocó disfunción mitocondrial y aumentó las ROS mitocondriales, promoviendo así la autofagia y ejerciendo un efecto anti-CCRC, según Huang et al.^[122] El compuesto 6c, un nuevo derivado de la naftalimida, inhibió la isocitrato deshidrogenasa 2 (IDH2), lo que provocó disfunción mitocondrial y estrés oxidativo. Esto resultó en la acumulación de ROS en las células HCT116 y HT29, lo que finalmente condujo a la muerte celular autofágica en las células de CCRC de forma dependiente de las ROS.^[123] Además, Zhang et al. descubrieron que el polisacárido de dendrobium officinale (DOP) alteró la función mitocondrial al aumentar los niveles de ROS y disminuir la MMP. Esto activó la señalización de la autofagia AMPK/mTOR e inhibió la proliferación de las células CT26.^[124]

Además, los estudios indican que los altos niveles de ROS en las células de CCRC pueden iniciar una autofagia citoprotectora, lo que reduce la eficacia de algunos fármacos anticancerígenos. Zhou et al. descubrieron que los efectos anticancerígenos del ciclopirox olamina (CPX) están relacionados con la regulación a la baja de DJ-1, lo que provoca disfunción mitocondrial y acumulación de ROS, lo que desencadena una autofagia protectora en las células de CCRC. El estudio sugiere que la combinación de CPX con un inhibidor de la autofagia podría aumentar su eficacia anti-CCRC.^[125] BCG/CWS es el esqueleto de la pared celular de Bacillus Calmette-Guerin, que tiene efectos inmunoterapéuticos antitumorales eficaces. Yuk et al. descubrieron que mejoró la radiosensibilidad del CCRC al inducir la autofagia a través de la generación de ROS cuando se combinó con radiación ionizante.^[126] BRG1, una ATPasa en el complejo SWI/SNF, previene crucialmente la inflamación relacionada con el CCRC al regular la formación de autofagosomas. Liu et al. descubrieron que BRG1 redujo la colitis y el CCRC al controlar el estrés oxidativo relacionado con la autofagia en los ratones con deleción de Brg1.^[127]

Además, algunos estudios han demostrado que las terapias innovadoras pueden aumentar significativamente la producción de ROS en las células de CCRC, lo que desencadena la autofagia y, en última instancia, produce efectos antitumorales. La terapia fotodinámica es un tratamiento contra el cáncer mínimamente invasivo y eficaz. La meta-tetrahidroxifenilclorina y la verteporfina son sensibilizadores prometedores en la terapia fotodinámica, que muestran una importante fototoxicidad al inducir la autofagia en las células de CCRC a través de la regulación al alza de las ROS y la activación de la vía ROS/JNK.^[128] La resistencia a TRAIL/Apo2L en la terapia del CCRC se debe a menudo a bajos niveles o mutaciones de los receptores de TRAIL. Shi et al. demostraron que NanoTRAIL, que combina TRAIL/Apo2L con nanopartículas de óxido de hierro, activó la JNK activada por ROS e indujo la regulación al alza de DR5 asistida por la autofagia, lo que aumentó significativamente los efectos antitumorales de TRAIL/Apo2L.^[129] Además, Ba et al. descubrieron que la combinación de radioterapia con hipertermia en las células de CCRC aumentó las ROS intracelulares, Beclin1 y los niveles de LC3B, lo que desencadenó la autofagia. Esto indica que la hipertermia promueve la muerte celular autofágica a través de las ROS y aumenta la sensibilidad de las células a la radioterapia.^[130]### Bucle de retroalimentación Nrf2-P62: Modulación de los resultados de la autofagia dependiente de las ROS

Nrf2 regula la autofagia tanto directa como indirectamente. Induce directamente los genes relacionados con la autofagia, como Atg5, p62, LC3B y ULK1.^[131],^[132] Indirectamente, activa la autofagia selectiva al inducir Sestrin2, que inhibe la expresión de mTORC1.^[132] Además, en circunstancias basales, Nrf2 sufre ubiquitinación facilitada por Keap1, seguida de degradación a través de los proteasomas. Sin embargo, en presencia de estrés oxidativo, la interacción entre Keap1 y Nrf2 se interrumpe, liberando así a Nrf2. Posteriormente, Nrf2 se trasloca al núcleo, lo que desencadena la expresión de múltiples genes diana de Nrf2.^[133] Tras la translocación de Nrf2 al núcleo, se activa el gen diana p62. Además, p62 contiene una región de interacción con Keap1, que incluye el dominio de Keap1 responsable de las interacciones con Nrf2. La p62 fosforilada presenta una mayor afinidad por Keap1 en comparación con el motivo ETGE de Nrf2. Esta p62 fosforilada interactúa físicamente con Keap1, lo que facilita la liberación y la posterior translocación nuclear de Nrf2, estableciendo un bucle de retroalimentación positiva.^[134], ^[135], ^[136] Bartolini et al. concluyeron que la interacción física entre p62 y Keap1 moduló la respuesta en forma de U del factor de transcripción Nrf2, lo que influyó en su coordinación con la autofagia^[137] (Fig. 4).

Varios estudios han demostrado que ciertos compuestos derivados de plantas, la medicina tradicional china y las enzimas metabólicas pueden influir en la autofagia de las células de CCRC al modular la actividad de Nrf2, lo que afecta a la progresión del CCRC. El cannabidiol, un fitocannabinoide derivado de Cannabis sativa L., demuestra propiedades antitumorales. Específicamente, el cannabidiol induce una sobreproducción de ROS dependiente de p53, lo que activa las vías dependientes de p53, como las caspasas 8/9/3, estimula la vía de señalización Keap1-Nrf2 y desencadena la macroautofagia en las células HCT116 de tipo salvaje de p53. Hsp70 exhibe una interacción compleja con p53, y la inhibición de Hsp70 puede redirigir la autofagia inducida por el cannabidiol hacia la apoptosis mediada por las caspasas 8/9.^[138] El estudio realizado por Pandey et al. demostró que la fisetina, un flavanol dietético, podría inhibir la autofagia en las células de CCRC, lo que induciría la apoptosis a través de mecanismos que implican niveles elevados de ROS y una reducción del potencial de la membrana mitocondrial. Además, la reducción de los niveles nucleares de Nrf2 mediada por la fisetina se identifica como un objetivo crítico para sus efectos terapéuticos.^[139] Hsu et al. demostraron que la l-selenocisteína (SeC) disminuyó la expresión de Nrf2 y las proteínas asociadas a la vía de la autofagia a través del eje p62-Nrf2-ARE. Esta inhibición selectiva se dirige a las células de CCRC con activación sostenida de Nrf2, lo que finalmente induce la muerte celular.^[140] La proteína pequeña del cierre del cremallera (sLZIP), un isoforma de LZIP, exhibe una expresión elevada en ciertas progresiones tumorales. En condiciones de deficiencia de nutrientes, se regula al alza la sLZIP, lo que promueve la transcripción de LC3 e inicia la autofagia. Esta autofagia modula la vía Keap1-Nrf2-NQO1, manteniendo la homeostasis redox en las células de CCRC en condiciones de estrés metabólico.^[141] La glutaminasa (GLS1), crucial para el metabolismo de la glutamina, se expresa en gran medida en varios cánceres. Liu et al. descubrieron que el agotamiento de GLS1 en las células de CCRC aumentó los niveles de ROS e inhibió la activación de Nrf2 a través de una vía de autofagia que involucra a LC3 y p62, lo que inhibió la proliferación y la migración de las células de CCRC.^[142] Se ha demostrado que el ferulato de tributilestaño (IV) (TBT-F), un nuevo derivado de organoestaño del ácido ferúlico, estimula la producción de ROS, lo que provoca estrés del retículo endoplásmico y autofagia en las células de CCRC, funcionando como un agente prooxidante. El estudio de Celesia demostró que TBT-F activó la respuesta antioxidante mediada por Nrf2 y que la deficiencia de Nrf2 mejoró significativamente los efectos anticancerígenos de TBT-F en el CCRC.^[143] Además, Zhou et al. demostraron que el tratamiento con oxaliplatino indujo la regulación al alza de la proteína que contiene el dominio de la tioredoxina 9 (TXNDC9) y promovió la autofagia en las células de CCRC. Además, se descubrió que TXNDC9 disminuyó la sensibilidad de las células HT29 a oxaliplatino y moduló la respuesta autofágica de estas células al tratamiento con oxaliplatino al regular la expresión de Nrf2.^[144] En un estudio que examinó el impacto del etanol (EtOH) en la progresión del CCRC, Cernigliaro et al. demostraron que las altas dosis de EtOH indujeron la autofagia y activaron la expresión de Nrf2 en las células de CCRC. Además, se descubrió que EtOH promovió un efecto pro-supervivencia en las células de CCRC al desencadenar la autofagia en respuesta al estrés oxidativo. En conjunto, estos hallazgos sugieren que EtOH facilita la supervivencia de las células de CCRC, y la activación de Nrf2 proporciona un mecanismo de protección contra el estrés oxidativo inducido por EtOH.^[145] Sin embargo, los hallazgos de Enkhbat et al. indicaron que el epigalocatequina-3-galato (EGCG), un inductor conocido de Nrf2, mejoró la sensibilidad de las células de CCRC a la radiación al promover la translocación nuclear de Nrf2 y regular al alza los genes relacionados con la autofagia, lo que contribuyó a la supresión de la viabilidad de las células de CCRC^[146] (Fig. 4).

Además, los niveles elevados de ROS pueden inducir una respuesta de estrés que regula la autofagia a través de la activación de Nrf2. La autofagia desempeña un papel crucial en la sensibilidad de las células de CCRC al ácido docosahexaenoico (DHA), lo que sugiere que este ácido graso puede tener un potencial terapéutico contra las células de CCRC que presentan bajos niveles de autofagia.^[147] En ratones con colitis asociada a la carcinogénesis del colon, la expresión de Nrf2, NQO1 y HO-1 se reduce. El tratamiento con melatonina inhibe la autofagia al reducir la inflamación y el estrés oxidativo, lo que aumenta los niveles de p62 y activa Nrf2, lo que aumenta la expresión de NQO1 y HO-1. La melatonina interactúa con las vías de la autofagia y Nrf2 para ralentizar la progresión de la carcinogénesis del colon asociada a la colitis. Por lo tanto, el tratamiento con melatonina mitiga la progresión de la carcinogénesis del colon asociada a la colitis en ratones al modular la autofagia y la señalización de Nrf2.^[148] En resumen, el direccionamiento de la actividad de Nrf2 y la autofagia presenta un enfoque terapéutico prometedor para el CCRC. La tabla 4 y la figura 4 proporcionan resúmenes de las referencias principales que se analizan en esta sección.

El doble papel de Nrf2 en la autofagia, oscilando entre efectos protectores y citotóxicos, sigue siendo poco claro a nivel mecanístico debido a mediciones inconsistentes del flujo autofágico, que a menudo se basan en LC3/p62 en lugar de ensayos de inhibición lisosomal. El microambiente tumoral es otra área descuidada; si bien el factor de crecimiento transformante beta (TGF-β) secretado por los fibroblastos asociados al cáncer activa Nrf2 para mejorar la autofagia protectora, la influencia de las especies reactivas del oxígeno (ROS) derivadas de las células mieloides en esta vía no se comprende. Persisten limitaciones metodológicas, ya que la mayoría de los estudios evalúan la autofagia a través de la expresión de LC3/p62 en lugar de ensayos funcionales como el seguimiento del flujo autofágico, lo que provoca interpretaciones erróneas del estado de la autofagia. Para avanzar en el progreso traslacional, es esencial validar el direccionamiento de Nrf2-autofagia en organoides derivados de pacientes y en ensayos clínicos. Esto debería enfatizar los biomarcadores como la acumulación de p62 o la actividad lisosomal para predecir las respuestas y prevenir los efectos fuera del objetivo de la inhibición de la autofagia.

Nrf2 y otros tipos de programas de muerte celular en el CCRC

La actividad de Nrf2 es fundamental para determinar la sensibilidad de las células de CCRC a la quimioterapia. El dominio GSDME-N es un contribuyente importante para la promoción de la piroptosis. El silenciamiento de Nrf2 aumentó la expresión de GSDME-N en las células de CCRC tratadas con oxaliplatino debido a niveles más altos de ROS. Estos hallazgos indicaron que la modulación dirigida de la actividad de Nrf2 puede mejorar la sensibilidad a la quimioterapia en las células de CCRC al inducir la piroptosis a través de la acumulación de ROS.^[149] La activación de Nrf2 induce la expresión del gen antioxidante descendente HO-1 en las células HUVEC, lo que posteriormente influye en la expresión de proteínas clave relacionadas con la piroptosis, NLRP3 y caspasa-1.^[150] Se observó un mecanismo similar en las células de CCRC, donde GRh3, un medicamento tradicional chino, fue encontrado por Wu et al para inhibir la translocación nuclear de Nrf2 a través del eje Stat3/p53/Nrf2. Esta acción suprime la expresión de HO-1, induciendo la piroptosis y ejerciendo un efecto anticancerígeno.^[109]

Nuevas estrategias terapéuticas dirigidas a Nrf2 y ROS en el CCRC

Modular la vía de Nrf2 es una estrategia prometedora para el tratamiento del CCRC debido a su papel clave en la gestión del estrés oxidativo y varios programas de muerte celular. La evidencia reciente indica que el direccionamiento de Nrf2, ya sea directamente o a través de su interacción con ROS, puede mejorar la eficacia de las intervenciones terapéuticas existentes. Esta sección proporciona una descripción general completa del panorama actual de la investigación sobre estrategias de direccionamiento de Nrf2, que abarca moduladores de moléculas pequeñas, terapias de combinación y posibles direcciones futuras.

Moduladores de moléculas pequeñas de Nrf2

Los moduladores de moléculas pequeñas de Nrf2 están atrayendo interés por su potencial para afectar la PCD mediada por ROS en el CCRC. Estos compuestos se dividen principalmente en activadores e inhibidores de Nrf2, cada uno con mecanismos y efectos terapéuticos únicos. Brusatol y trigonelina pueden inhibir la actividad de Nrf2, debilitando las defensas antioxidantes y haciendo que las células cancerosas sean más susceptibles a la ferroptosis y la apoptosis mediadas por ROS. Por ejemplo, brusatol aumentó la eficacia de sorafenib en el cáncer de hígado al promover la ferroptosis a través de la supresión de Nrf2 y MT-1G.^[98] Se ha demostrado que NaB suprime la expresión de Nrf2 y su gen antioxidante descendente SLC7A11, induciendo así la ferroptosis en las células de CCRC. Los estudios in vivo indicaron que NaB atenuó la progresión del CCRC en modelos de cáncer asociado a colitis al facilitar la ferroptosis.^[102]

Aunque los activadores de Nrf2 se reconocen predominantemente por sus propiedades citoprotectoras, ciertos compuestos pueden lograr resultados terapéuticos mediante la modulación de ROS y la PCD. Por ejemplo, EGCG, un prominente inductor de Nrf2, aumentó la sensibilidad de las células de CCRC a la radiación al facilitar la muerte celular dependiente de la autofagia.^[146] La curcumina desencadenó la activación de Nrf2 y sus genes antioxidantes descendentes, induciendo posteriormente la apoptosis en las células de CCRC a través de una vía de señalización ROS/Nrf2/miR-34a/b/c. Esto subraya el intrincado papel de Nrf2 en la patofisiología del CCRC.^[53] El desarrollo de moduladores de Nrf2 selectivos es un desafío, ya que los compuestos existentes a menudo afectan otras vías. Se necesita más investigación para explorar los agentes que se dirijan específicamente a la interacción Nrf2-Keap1 sin afectar otras funciones celulares.

Terapias de combinación

La terapia de combinación surge como una estrategia prometedora para aumentar la muerte celular mediada por ROS en el CCRC al integrar los moduladores de Nrf2 con los agentes quimioterapéuticos convencionales o los enfoques terapéuticos innovadores. La tabla 5 resume las terapias de combinación dirigidas a la PCD mediada por Nrf2 en el CCRC.

Inhibidores de Nrf2 y agentes quimioterapéuticos

La combinación de inhibidores de Nrf2 con fármacos de quimioterapia como oxaliplatino, cisplatino o 5-fluorouracilo aumenta eficazmente la muerte celular mediada por ROS. Por ejemplo, penexantona A, un potente inhibidor de Nrf2, interrumpió el equilibrio redox y desencadenó la ferroptosis, haciendo que las células de CCRC fueran más sensibles a la ferroptosis inducida por cisplatino.^[151] La miel de Manuka inhibió la expresión de Nrf2, mejorando así sinérgicamente la eficacia quimioterapéutica de 5-fluorouracilo en las células de CCRC a través de la inducción de ROS y la promoción de la apoptosis.^[79]

Inhibidores de Nrf2 y inductores de ferroptosis

La combinación de inhibidores de Nrf2 con agentes inductores de ferroptosis, como RSL3 y erastina, ha exhibido una eficacia antitumoral significativa en el CCRC. En particular, cetuximab, un inhibidor de EGFR, facilitó la ferroptosis en las células de CCRC mutantes de KRAS al suprimir la vía de señalización Nrf2/HO-1.^[104]

Activadores de Nrf2 y radiación

La combinación de activadores de Nrf2, como EGCG, con la radioterapia aumenta la eficacia terapéutica en el CCRC. Esto se logró promoviendo la translocación nuclear de Nrf2, lo que mejoró las respuestas antioxidantes, al tiempo que inducía la muerte celular autofágica.^[146] Además, el tratamiento con TFERL tuvo el potencial de mejorar la radiosensibilidad de las células de CCRC al tiempo que aliviaba la lesión intestinal inducida por la radiación a través de la activación de la vía de Nrf2.^[110]

Las terapias de combinación no solo mejoran la eficacia de los tratamientos estándar, sino que también se dirigen a los mecanismos de resistencia, incluido el quimiorresistencia mediada por Nrf2. Los futuros ensayos clínicos deben investigar la seguridad y la eficacia de estas combinaciones en pacientes con CCRC.

Viabilidad traslacional y biomarcadores para la terapia dirigida a Nrf2

El desarrollo de terapias dirigidas a Nrf2 es un desafío debido a la especificidad tisular y los efectos fuera del objetivo. La ventana terapéutica se complica por el doble papel de Nrf2: la activación de Nrf2 protege los tejidos normales, pero puede promover la resistencia tumoral, mientras que la inhibición de Nrf2 aumenta la sensibilidad tumoral, pero puede dañar los tejidos normales. Los inhibidores de moléculas pequeñas de Nrf2, como brusatol, pueden hacer que las células de CCRC sean más sensibles a la quimioterapia al reducir las defensas antioxidantes, pero su naturaleza no selectiva puede causar estrés oxidativo en los tejidos normales, como daño hepático en dosis altas.^[152] Las nanopartículas dirigidas a EGFR ofrecen una forma prometedora de reducir la toxicidad sistémica y aumentar la concentración de fármacos en los tumores.^[153] Para los activadores de Nrf2, la utilidad clínica se ve limitada por los posibles efectos de promoción tumoral en el CCRC en etapa temprana, lo que enfatiza la necesidad de la estratificación de pacientes por estado genético de Nrf2/Keap1.^[154]

El progreso de los ensayos clínicos de los moduladores de Nrf2 en el CCRC está evolucionando, y la evidencia preliminar respalda los enfoques combinatorios. Un ensayo de fase I mostró que el inhibidor de la glutaminasa CB-839 combinado con capecitabina es bien tolerado en tumores sólidos avanzados y puede mejorar la supervivencia libre de progresión en pacientes con CCRC mutante de PIK3CA.^[155] Mecánicamente, CB-839 induce la acumulación de ROS y la translocación nuclear de Nrf2, aumentando la expresión de la uridina fosforilasa 1 (UPP1) para mejorar la activación de 5-fluorouracilo.^[155] Un ensayo de fase II de sorafenib con radioterapia estereotáctica en metástasis hepáticas de CCRC mostró una tasa de respuesta del 55% en pacientes con alta expresión de SLC7A11, extendiendo la supervivencia libre de progresión en comparación con la radioterapia estereotáctica sola.^[153] Cabe destacar que no se han completado ensayos de fase III de moduladores de Nrf2 para el CCRC, lo que destaca la necesidad de cohortes más grandes para confirmar la eficacia.

El monitoreo cuidadoso de los efectos secundarios de la modulación de Nrf2 es esencial en entornos clínicos, ya que los inhibidores de Nrf2 pueden empeorar la toxicidad intestinal en pacientes que se someten a radioterapia al debilitar la defensa epitelial contra la ferroptosis inducida por la radiación.^[153] Los inhibidores de Nrf2, como la metformina, son generalmente seguros para los diabéticos, pero pueden provocar deficiencia de vitamina B12, lo que requiere suplementación en la quimioprevención del CCRC.^[80],^[156] La combinación de inhibidores de Nrf2 e inductores de ferroptosis, como sorafenib, con radioterapia estereotáctica generalmente conduce a efectos secundarios leves en la sangre y el tracto gastrointestinal, con casos graves en menos del 15% de los pacientes, lo que indica una tolerabilidad aceptable.^[153]

Direcciones futuras

El direccionamiento de la vía de Nrf2, directa o a través de la interacción con ROS, es una estrategia prometedora para la terapia del CCRC. Los moduladores de moléculas pequeñas de Nrf2 pueden regular la PCD mediada por ROS, haciendo que las células de CCRC sean más susceptibles a la apoptosis, la ferroptosis y la autofagia. La combinación de inhibidores de Nrf2 con quimioterapia o nuevos tratamientos podría mejorar los resultados terapéuticos. La investigación reciente examina principalmente la participación de Nrf2 en la apoptosis, la ferroptosis y la autofagia, con evidencia limitada que sugiera su impacto en la piroptosis en el CCRC. La inhibición de Nrf2 aumentó la piroptosis en las células de CCRC al aumentar los niveles de ROS y la expresión de GSDME-N.^[149] Se necesitan más estudios para comprender cómo Nrf2 regula estas vías de PCD menos exploradas y para evaluar su potencial como objetivos terapéuticos en el CCRC.

Regulación de la expresión y la actividad de Nrf2

Nrf2, también denominado NRF2 o NFE2L2, es un miembro de los factores de transcripción básicos de la región leucina de cremallera Cap’n’Collar (CNC) y desempeña un papel clave en la regulación de la respuesta antioxidante celular. Nrf2 consta de seis dominios de homología Nrf2-ECH (Neh), que contribuyen a la regulación de la actividad y la función de Nrf2. El dominio Neh1 contiene una región CNC-bZIP que se heterodimeriza con las proteínas sMaf para unirse al ADN.^[28] Neh2 se encuentra en el extremo N-terminal de Nrf2, que es un dominio altamente conservado e interactúa con Keap1 a través de la unión con los dominios DGR y CTR de Keap1.^[29] Esto da como resultado la degradación proteasómica de Nrf2 mediada por Keap1. Los dominios Neh4 y Neh5 se unen a la proteína de unión a CRE para activar la transcripción de los genes diana de Nrf2.^[30] Neh3 también actúa como un dominio de activación transcripcional al unirse a la proteína CHD6.^[31] Neh6, rico en residuos de serina, es el objetivo de β-TrCP para la degradación de Nrf2 a través de la fosforilación mediada por la glucógeno sintasa quinasa 3β (GSK3β).^[32]

Basándose en la descripción de los dominios de Nrf2, Neh2 y Neh6 participan en la regulación de la actividad de Nrf2. Como se ilustra en la Figura 1, en condiciones basales, Nrf2 atraviesa principalmente la ubiquitinación y la degradación proteasómica en el citoplasma, lo cual está mediado por la interacción entre el dominio Neh2 y el complejo Keap1-Cullin3. Esto explica por qué los niveles basales de Nrf2 son bajos.^[33] Tras la exposición a estrés electrofílico u oxidativo, las células mitigan el daño oxidativo activando la vía Nrf2-ARE. Los oxidantes o los electrófilos modifican los residuos de cisteína en Keap1, lo que conduce a la liberación de Nrf2 de Keap1 (Fig. 1). A continuación, Nrf2 se acumula en el citoplasma y se trasloca al núcleo, donde forma heterodímeros con las proteínas sMaf (MafF, MafG, MafK). Estos heterodímeros Nrf2-sMaf se unen a ARE, activando los genes diana.^[34],^[35] Además, se han descrito numerosos tipos diferentes de activadores de Nrf2, y la activación de Nrf2 depende principalmente de la focalización de los residuos de cisteína en Keap1, lo que también puede considerarse como la inhibición de Keap1.^[36] Además, la vía de señalización de la proteína quinasa activada por mitógenos (MAPK)/fosfoinositido 3-quinasa (PI3K)-proteína quinasa B (AKT) desempeña un papel crucial en la regulación de la activación de Nrf2 mediante la fosforilación de Ser9 de GSK3β. Este evento de fosforilación inhibe la fosforilación de Nrf2 mediada por GSK3β, evitando así la unión de β-TrCP al dominio Neh6 de Nrf2.^[37],^[38] Esto también se conoce como la vía independiente de Keap1 para activar Nrf2 (Fig. 1). De manera similar, la investigación demuestra que los factores de estrés inducen la translocación nuclear de Nrf2 y la activación de genes posteriores, lo que depende de la fosforilación de Ser40 en el dominio Neh2 de Nrf2 por PKC.^[39] Además, en condiciones de disfunción de la autofagia, la fosforilación de la proteína adaptadora de autofagia p62 puede competir con Nrf2 por la unión a Keap1. Esta competencia da como resultado la liberación de Nrf2 de Keap1, lo que permite su translocación al núcleo.^[40]

Doble función de Nrf2 en el CCRC

Se ha demostrado ampliamente que Nrf2 es un regulador importante de la citoprotección, el metabolismo, la función mitocondrial y la proliferación celular. Entre estos efectos, la mayoría de los estudios se centran en la protección antioxidante de Nrf2 en múltiples tejidos in vivo e in vitro. En condiciones fisiológicas, las ROS, incluido el anión superóxido (O2•–), el peróxido de hidrógeno (H2O2), el radical hidroxilo (HO•) y el oxígeno singlete (1O2), surgen principalmente de fuentes endógenas como las mitocondrias, el retículo endoplásmico y los peroxisomas.^[41],^[42] Sin embargo, la exposición a algunos factores de estrés exógenos o condiciones patológicas hace que las células generen un exceso de ROS, lo que provoca daños celulares y enfermedades crónicas como el cáncer, las enfermedades cardiovasculares y las enfermedades neurodegenerativas.^[43], ^[44], ^[45], ^[46] Es importante destacar que la vía Nrf2-ARE participa en la respuesta antioxidante y el metabolismo de xenobióticos mediante la activación de genes antioxidantes y de desintoxicación de fase II, incluido el ligasa catalítica de glutamato-cisteína (GCLC), el modificador de ligasa de glutamato-cisteína (GCLM) y la glutatión S-transferasa (GST) para proteger contra los oxidantes y los daños por xenobióticos.^[47], ^[48], ^[49]

Nrf2 funciona de forma dual, tanto como salvaguarda como potenciador de la tumorigénesis. Por un lado, se reconoce el papel fundamental de Nrf2 como regulador maestro de los genes antioxidantes, lo que mitiga el estrés oxidativo y la inflamación, que son factores críticos en el desarrollo del cáncer.^[50] Esta función protectora es especialmente crucial en el contexto del CCRC, donde el estrés oxidativo es frecuente debido al ambiente inflamatorio que se asocia comúnmente con afecciones como la enfermedad inflamatoria intestinal.^[51], ^[52], ^[53] Por el contrario, la activación de Nrf2 también puede tener efectos perjudiciales en el CCRC. Numerosos tumores, incluido el CCRC, demuestran una hiperactivación aberrante de Nrf2, un fenómeno asociado con resultados pronósticos desfavorables y resistencia a la quimioterapia.^[54] La investigación indica que Nrf2 aumenta la expresión de genes citoprotectores, lo que podría aumentar la quimiorresistencia en las células del CCRC.^[55],^[56] Por lo tanto, aunque Nrf2 protege contra el daño oxidativo en las células epiteliales intestinales, su desregulación puede promover la progresión del CCRC y la resistencia al tratamiento. La Tabla 1 resume los dobles roles de Nrf2 en el CCRC, comparando sistemáticamente los contextos, los mecanismos y los resultados.

Apoptosis en el CCRC: regulación mediada por ROS y el papel modulador de Nrf2

Señalización apoptótica impulsada por ROS en las células del CCRC

La apoptosis, un tipo de muerte celular programada, está regulada por una multitud de genes y vías de señalización. La apoptosis se divide en vías extrínseca e intrínseca.^[57],^[58] Ambas vías de apoptosis dependen de las caspasas, proteínas esenciales que son cruciales para la apoptosis.^[58] Mientras tanto, el factor nuclear kappa B (NF-κB), PI3K y otras vías también están relacionadas con la activación de las vías apoptóticas extrínseca e intrínseca.^[59] La acumulación de proteínas mal plegadas y la alteración del equilibrio del calcio en el retículo endoplásmico pueden causar estrés del retículo endoplásmico, lo que en última instancia conduce a la apoptosis. El impacto del estrés oxidativo en la apoptosis en el CCRC está relacionado con la administración de inhibidores. La vía de señalización Wnt/β-catenina representa un objetivo crucial para la intervención terapéutica en el cáncer de colon. Kim et al. identificó DGG-300273 como un nuevo inhibidor de la vía Wnt/β-catenina, que induce ROS y promueve la apoptosis a través de una cascada ROS-BIM-caspasa en las células del CCRC.^[60] Los compuestos naturales, ejemplificados por el ácido ursólico, inducen sinérgicamente la apoptosis dependiente de ROS en las células del CCRC al inhibir simultáneamente múltiples vías de señalización, incluido el transductor de señal y el activador de la transcripción 3 (STAT3), la quinasa regulada por señal extracelular (ERK) y NF-κB. Este enfoque multifacético aborda eficazmente el desafío de la resistencia a los fármacos de un solo objetivo.^[61]

Se ha demostrado que varios compuestos naturales, elementos químicos y extractos biológicos influyen en la apoptosis en las células del CCRC a través de mecanismos que involucran el estrés oxidativo. El ácido clorogénico, un éster formado a partir del ácido cafeico y el ácido quínico, es uno de estos compuestos. La investigación de Vélez-Vargas et al. ha demostrado que el ácido clorogénico puede estimular la producción de ROS mitocondriales e inducir la muerte celular apoptótica a través de la vía de señalización Wnt/β-catenina en las células SW480 y HT29.^[62] La phloretina se reconoce como el principal polifenol de dihidrochalcona. Kapoor et al. han demostrado que la phloretina induce la despolarización del potencial de membrana mitocondrial (PMM) y altera el ciclo celular al generar niveles elevados de ROS, lo que facilita la apoptosis en las células del CCRC. Además, el tratamiento con phloretina alteró la expresión de las proteínas relacionadas con la apoptosis en las células SW480 y HCT116, lo que resultó específicamente en una regulación ascendente de la proteína proapoptótica Bax y una regulación descendente de la proteína antiapoptótica B-célula linfoma-2 (Bcl-2).^[63] La plumbagina, una bioactiva naftoquinona derivada de la familia Plumbaginaceae, ha demostrado Yadav et al. que inhibe la vía de señalización Wnt a través de la regulación ascendente de la expresión de miR-22-3p. Además, se descubrió que tanto la plumbagina como miR-22-3p aumentaban los niveles de proteína de PARP escindida y disminuían los niveles de proteína de linfoma B de células extra grandes (Bcl-xL) en las células HCT116 y SW620. Esta modulación de la expresión de proteínas medió posteriormente la muerte celular apoptótica a través del aumento de la producción de ROS y la disminución del PMM.^[64] NO-ASA, un compuesto que combina la aspirina tradicional con un componente liberador de óxido nítrico, muestra potencial contra el cáncer de colon. Gao et al. encontraron que NO-ASA inhibió el cáncer intestinal en ratones APCMin/+ al desencadenar la apoptosis inducida por el estrés oxidativo. Los estudios in vitro revelaron que NO-ASA activó la caspasa 9 y la caspasa 3, interrumpiendo las uniones adherentes en las células SW480.^[65] Cinnamomum cassia es un miembro de la familia Lauraceae. Según la investigación realizada por Park et al., se ha demostrado que los extractos acuosos derivados de Cinnamomum cassia (denominados TC-HW) inducen la apoptosis en las células del CCRC. Este efecto apoptótico está mediado por la activación de la señalización NF-κB dependiente de ROS y el factor de transcripción 3 (ATF3).^[66] Además, ciertas terapias de combinación de fármacos han demostrado efectos similares. Sokolov et al. han informado que la administración concurrente de melatonina y andrografólido da como resultado un aumento de los niveles de ROS, una disminución del PMM y una reducción de los niveles de ATP en los colosferoides derivados de las células HT29. Además, este cotratamiento suprime el fenotipo de los colosferoides e induce la apoptosis al inhibir la vía de señalización Wnt/β-catenina.^[67]

Además, el aumento de la regulación de ciertos factores o enzimas puede inducir la muerte celular apoptótica en las células del CCRC al elevar el estrés oxidativo. Los inhibidores de la tirosina quinasa multiobjetivo son esenciales para el tratamiento del CCRC metastásico, siendo la activina A receptor-like type 1 (ACVRL1) un gen clave en la resistencia a los inhibidores de la tirosina quinasa multiobjetivo. Lu et al. encontraron que ACVRL1 estabilizó la glutatión peroxidasa 2 (GPX2) a través de la desubiquitinación mediada por USP15, reduciendo ROS y la apoptosis en las células del CCRC, lo que promovió la resistencia a los inhibidores de la tirosina quinasa multiobjetivo. Los hallazgos de Lu et al. indican que la focalización de ACVRL1 puede representar una estrategia prometedora para mitigar esta resistencia.^[68] La peroxidasa 2 (Prdx2), una enzima antioxidante, exhibe niveles aberrantes elevados en las células y tejidos del CCRC. En un estudio realizado por Lu et al., se demostró que el silenciamiento de Prdx2 mejoró la generación de ROS, lo que promovió la apoptosis en las células del CCRC. Este efecto apoptótico está mediado por la regulación descendente de la señalización Wnt/β-catenina y el aumento concomitante de la acumulación de ROS.^[69] La glutatión peroxidasa 3 (GPX3), un miembro extracelular de la familia GPx, funciona como un supresor tumoral en el contexto de la carcinogénesis del colon inflamatorio. Barrett et al. demostraron que el silenciamiento in vivo de GPX3 facilitó el desarrollo de carcinoma asociado a la colitis, lo que se correlacionó con niveles elevados de ROS.^[70] Liu et al. descubrieron que la prolina oxidasa (POX), una flavoenzima en la membrana interna mitocondrial, aumentó los ROS dependientes de la prolina para inhibir la ciclooxigenasa 2 (COX-2)/prostaglandina E2 (PGE2) y desencadenar la apoptosis en las células del CCRC.^[71]

Señalización apoptótica impulsada por ROS en las células del CCRC

La apoptosis, un tipo de muerte celular programada, está regulada por una multitud de genes y vías de señalización. La apoptosis se divide en vías extrínseca e intrínseca.^[57],^[58] Ambas vías de apoptosis dependen de las caspasas, proteínas esenciales que son cruciales para la apoptosis.^[58] Mientras tanto, el factor nuclear kappa B (NF-κB), PI3K y otras vías también están relacionadas con la activación de las vías apoptóticas extrínseca e intrínseca.^[59] La acumulación de proteínas mal plegadas y la alteración del equilibrio del calcio en el retículo endoplásmico pueden causar estrés del retículo endoplásmico, lo que en última instancia conduce a la apoptosis. El impacto del estrés oxidativo en la apoptosis en el CCRC está relacionado con la administración de inhibidores. La vía de señalización Wnt/β-catenina representa un objetivo crucial para la intervención terapéutica en el cáncer de colon. Kim et al. identificó DGG-300273 como un nuevo inhibidor de la vía Wnt/β-catenina, que induce ROS y promueve la apoptosis a través de una cascada ROS-BIM-caspasa en las células del CCRC.^[60] Los compuestos naturales, ejemplificados por el ácido ursólico, inducen sinérgicamente la apoptosis dependiente de ROS en las células del CCRC al inhibir simultáneamente múltiples vías de señalización, incluido el transductor de señal y el activador de la transcripción 3 (STAT3), la quinasa regulada por señal extracelular (ERK) y NF-κB. Este enfoque multifacético aborda eficazmente el desafío de la resistencia a los fármacos de un solo objetivo.^[61]

Varios compuestos naturales, elementos químicos y extractos biológicos han demostrado influir en la apoptosis en las células de CCRC a través de mecanismos que involucran el estrés oxidativo. El ácido clorogénico, un éster formado a partir del ácido cafeico y el ácido quínico, es uno de estos compuestos. La investigación de Vélez-Vargas y colaboradores ha demostrado que el ácido clorogénico puede estimular la producción de ROS mitocondriales e inducir la muerte celular apoptótica a través de la vía de señalización Wnt/β-catenina en las células SW480 y HT29.^[62] La phloretina se reconoce como el principal polifenol dihidrochalcona. Kapoor y colaboradores han demostrado que la phloretina induce la despolarización del potencial de membrana mitocondrial (PMM) y altera el ciclo celular al generar niveles elevados de ROS, facilitando así la apoptosis en las células de CCRC. Además, el tratamiento con phloretina alteró la expresión de las proteínas relacionadas con la apoptosis en las células SW480 y HCT116, lo que resultó específicamente en una sobreexpresión de la proteína proapoptótica Bax y una subregulación de la proteína antiapoptótica B-cell lymphoma-2 (Bcl-2).^[63] La plumbagina, una bioactiva naftoquinona derivada de la familia Plumbaginaceae, ha demostrado, según Yadav y colaboradores, inhibir la vía de señalización Wnt a través de la sobreexpresión de la expresión de miR-22-3p. Además, tanto la plumbagina como el miR-22-3p aumentaron los niveles de proteína de PARP clivada y disminuyeron los niveles de proteína de B-cell lymphoma-extra-large (Bcl-xL) en las células HCT116 y SW620. Esta modulación de la expresión de proteínas medió posteriormente la muerte celular apoptótica a través del aumento de la producción de ROS y la disminución del PMM.^[64] NO-ASA, un compuesto que combina la aspirina tradicional con un componente liberador de óxido nítrico, muestra potencial contra el cáncer de colon. Gao y colaboradores encontraron que NO-ASA inhibió el cáncer intestinal en ratones APCMin/+ al desencadenar la apoptosis inducida por el estrés oxidativo. Los estudios in vitro revelaron que NO-ASA activó la caspasa 9 y la caspasa 3, interrumpiendo las uniones adherentes en las células SW480.^[65] Cinnamomum cassia es un miembro de la familia Lauraceae. Según la investigación realizada por Park y colaboradores, se ha demostrado que los extractos acuosos derivados de Cinnamomum cassia (denominados TC-HW) inducen la apoptosis en las células de CCRC. Este efecto apoptótico está mediado por la activación de la señalización NF-κB dependiente de ROS y el factor de transcripción 3 (ATF3).^[66] Además, ciertas terapias de combinación de fármacos han demostrado efectos similares. Sokolov y colaboradores han informado que la administración concurrente de melatonina y andrografólido da como resultado un aumento de los niveles de ROS, una disminución del PMM y una reducción de los niveles de ATP en los colosferoides derivados de las células HT29. Además, este cotratamiento suprime el fenotipo de los colosferoides e induce la apoptosis al inhibir la vía de señalización Wnt/β-catenina.^[67]

Además, el aumento de la regulación de ciertos factores o enzimas puede inducir la muerte celular apoptótica en las células de CCRC al elevar el estrés oxidativo. Los inhibidores de la tirosina quinasa multiobjetivo son esenciales para el tratamiento del CCRC metastásico, siendo el receptor similar a la activina A tipo 1 (ACVRL1) un gen clave en la resistencia a los inhibidores de la tirosina quinasa multiobjetivo. Lu y colaboradores encontraron que ACVRL1 estabilizó la glutatión peroxidasa 2 (GPX2) a través de la desubiquitinación mediada por USP15, reduciendo los ROS y la apoptosis en las células de CCRC, promoviendo así la resistencia a los inhibidores de la tirosina quinasa multiobjetivo. Los hallazgos de Lu y colaboradores indican que el direccionamiento de ACVRL1 puede representar una estrategia prometedora para mitigar esta resistencia.^[68] La peroxiredoxina 2 (Prdx2), una enzima antioxidante, exhibe niveles anormalmente elevados en las células y tejidos de CCRC. En un estudio realizado por Lu y colaboradores, se demostró que el silenciamiento de Prdx2 mejoró la generación de ROS, promoviendo así la apoptosis en las células de CCRC. Este efecto apoptótico está mediado por la subregulación de la señalización Wnt/β-catenina y el aumento concomitante de la acumulación de ROS.^[69] La glutatión peroxidasa 3 (GPX3), un miembro extracelular de la familia GPx, funciona como un supresor tumoral en el contexto de la carcinogénesis del colon inflamatorio. Barrett y colaboradores demostraron que la eliminación in vivo de GPX3 facilitó el desarrollo de carcinoma asociado a la colitis, lo que se correlacionó con niveles elevados de ROS.^[70] Liu y colaboradores descubrieron que la prolina oxidasa (POX), una flavoenzima en la membrana mitocondrial interna, aumentó los ROS dependientes de la prolina para inhibir la ciclooxigenasa 2 (COX-2)/señalización de la prostaglandina E2 (PGE2) y desencadenar la apoptosis en las células de CCRC.^[71]

Nrf2 como un regulador dependiente del contexto de la apoptosis mediada por ROS

Si bien los mecanismos de ROS pueden desencadenar la apoptosis en las células de CCRC al dañar las mitocondrias, aumentar el estrés del retículo endoplásmico o interrumpir la señalización oncogénica, las células de CCRC han desarrollado estrategias para limitar los ROS y prevenir la apoptosis. El factor de transcripción Nrf2 desempeña un papel clave en esta defensa al regular los genes antioxidantes y protectores, influyendo en si las células sobreviven o se vuelven más sensibles a la apoptosis. Comprender la interacción entre la apoptosis inducida por ROS y la adaptación de Nrf2 es crucial para dirigir estos procesos en la terapia contra el cáncer.

La proteína asociada al receptor del factor de necrosis tumoral 1 (TRAP1), un miembro de la proteína de choque térmico mitocondrial, es crucial para mitigar el estrés oxidativo y la apoptosis al modular los niveles de ROS. La inhibición de TRAP1 en las células de CCRC da como resultado la generación de ROS, el estrés del retículo endoplásmico, la disminución de la viabilidad celular y, en última instancia, la muerte celular. La supresión de Nrf2 intensifica el estrés del retículo endoplásmico y la apoptosis celular desencadenada por el inhibidor de TRAP1 G-TPP a través de la sobreproducción de ROS.^[72] La coadministración de aspirina y zinc mejora la activación de Nrf2, aumentando las defensas antioxidantes en las células tumorales y protegiendo contra la colitis asociada a CCRC inducida por DMH-DSS al dirigirse a la inflamación, el estrés oxidativo, la proliferación celular y la apoptosis.^[73] Sin embargo, la activación de Nrf2 puede obstaculizar el supresor tumoral p53 y disminuir la muerte de las células de CCRC al reducir el daño del ADN. La suplementación con ZnCl2 puede inhibir la activación de Nrf2, lo que sugiere que la inhibición de Nrf2 podría ser una estrategia prometedora contra el cáncer, y que ZnCl2 suprime beneficiosamente la vía de Nrf2 en combinación con otras terapias.^[74] El lncRNA MIR4435-2HG desempeña un papel fundamental en el desarrollo de la resistencia a la cisplatina en las células HCT116, y su mecanismo de acción implica la vía Nrf2/HO-1. La eliminación de MIR4435-2HG en las células HCT116 resistentes a la cisplatina conduce a una mayor sensibilidad a la cisplatina, la supresión de la proliferación celular y la inducción de la apoptosis.^[75] Sestrin2 (SESN2), identificado como un nuevo supresor de CCRC, exhibe funciones duales en la supresión tumoral. La hemina desencadena ROS en las células de CCRC, activando Nrf2 para aumentar la expresión de SESN2 en función de la dosis. Este aumento de SESN2 impulsado por Nrf2 actúa como retroalimentación para reducir el estrés oxidativo de la hemina. Por lo general, la sobreexpresión de SESN2 limita el crecimiento de las células de CCRC al reducir el estrés oxidativo, pero con la hemina, la regulación ascendente de SESN2 inducida por Nrf2 dificulta la apoptosis inducida por la hemina, promoviendo así la progresión del CCRC en entornos con alto contenido de hierro.^[76]

La patogénesis de una proporción significativa de los cánceres humanos se atribuye a la sobreexpresión del antígeno epitelial de seis membranas de la próstata 1 (STEAP1). Se ha descubierto que los niveles elevados de transcritos de STEAP1 en las células de CCRC disminuyen la producción de ROS e impiden la apoptosis al activar la vía Nrf2. Por el contrario, el silenciamiento de STEAP1 en las células de CCRC desencadena la apoptosis al inducir una acumulación excesiva de ROS debido a la supresión de los mecanismos antioxidantes mediados por Nrf2.^[77] Los peroxisesquiterpenoides marinos exhibieron efectos antitumorales en las células HCT116 al inhibir la vía Nrf2-ARE. Estos compuestos redujeron la expresión de Nrf2, pNrf2 y HO-1 a través de la vía PI3K-AKT, lo que finalmente indujo la apoptosis al suprimir la proteína antiapoptótica Bcl-xL.^[78] La miel de Manuka exhibió importantes propiedades antioxidantes y aumentó la apoptosis inducida por 5-fluorouracilo en las células HCT116 y LoVo al suprimir la expresión de Nrf2 y las proteínas de la familia NF-κB, así como la actividad de las enzimas antioxidantes. Esto resultó en niveles elevados de ROS y proteínas proapoptóticas.^[79] La metformina, también conocida como clorhidrato de 1,1-dimetilbiguanida, es un derivado de la biguanida que ha demostrado impedir la progresión del CCRC al suprimir la activación transcripcional de Nrf2 y NF-κB en las células HT29 de una manera que es contingente tanto en la dosis como en la duración, lo que finalmente resulta en la apoptosis en las células HT29.^[80] Se ha implicado que ciertas isoenzimas de la anhidrasa carbónica (CA) participan en la carcinogénesis, y la acetazolamida se identificó como un inhibidor de la CA. En ratones con mutación en APC, se ha demostrado que la acetazolamida inhibe el desarrollo de pólipos intestinales y aumenta la proporción de apoptosis en los pólipos intestinales. Este efecto está mediado por la capacidad de la acetazolamida para mejorar la actividad transcripcional de Nrf2, suprimiendo posteriormente la expresión de los genes relacionados con la inflamación, como IL-6^[81] (Fig. 2).

Además, es probable que Nrf2 desempeñe un papel importante en el desarrollo del cáncer asociado a la colitis en sus etapas iniciales. Las células mieloides inflamatorias en el colon de las personas con enfermedad inflamatoria intestinal inducen un aumento transitorio de los ROS en los colonocitos NCM460, lo que desencadena la activación de Nrf2. Esta activación da como resultado una mayor actividad de la proteasoma y protección contra la apoptosis.^[82] Liu y colaboradores descubrieron que la curcumina, un fitoquímico derivado de las raíces de cúrcuma, activó miR-34a y miR-34b/c como efectores clave de la vía ROS/Nrf2. Esta activación condujo a la apoptosis en las células de CCRC e inhibió la metástasis de una manera dependiente de la señalización ROS/Nrf2^[53] (Fig. 2). Se ha identificado que los polimorfismos genéticos son contribuyentes significativos a la muerte celular en las células de CCRC. Chen y colaboradores demostraron una correlación entre los polimorfismos genéticos en Nrf2 y la apoptosis en las células de CCRC, lo que destaca su participación crucial en los resultados pronósticos de los pacientes con cáncer de recto sometidos a quimiorradioterapia postoperatoria.^[83] Jeong y colaboradores revelaron que AF8c, un derivado de la lapatinib, indujo la apoptosis a través de un mecanismo que involucra el aumento de la producción de ROS mitocondriales y la consiguiente activación de DR5-dependiente de Nrf2. Además, se observó que AF8c regulaba la expresión de Nrf2 de una manera dependiente de p53, lo que finalmente resultó en la apoptosis.^[84]

La tabla 2 y la figura 2 proporcionan resúmenes de las referencias primarias discutidas en esta sección.

Aunque los ROS inducen eficazmente la apoptosis en las células de CCRC a través de mecanismos como la despolarización del PMM inducida por ROS mitocondriales,^[63] la activación de la cascada BIM-caspasa,^[60] o la inhibición de la vía Wnt/β-catenina,^[69], las células de CCRC, particularmente en las etapas avanzadas o bajo quimioterapia, desarrollan defensas adaptativas para limitar esta apoptosis. Nrf2 es un actor clave en la adaptación al activar los genes antioxidantes e influir en las proteínas relacionadas con la apoptosis, lo que vincula el equilibrio redox con la muerte celular. Su papel varía según el contexto: en los colonocitos normales o en el CCRC temprano, reduce los ROS para prevenir la apoptosis y la iniciación del tumor; en el CCRC avanzado, la activación constante de Nrf2 aumenta Bcl-xL, reduciendo la actividad de la caspasa y promoviendo la resistencia a la quimioterapia. Comprender la interacción Nrf2-ROS-apoptosis en las diferentes etapas y genéticas del CCRC es crucial para desarrollar terapias que mejoren la apoptosis mediada por ROS o bloqueen los efectos protectores de Nrf2.

La ferroptosis en el CCRC: ROS, el metabolismo de los lípidos y la resistencia mediada por Nrf2

ROS y la peroxidación de lípidos: los desencadenantes principales de la ferroptosis en el CCRC

La ferroptosis, una forma de PCD dependiente del hierro y de las especies reactivas del oxígeno (ROS), se caracteriza por suprimir la acumulación de glutatión peroxidasa 4 (GPX4) y promover la producción de peróxidos lipídicos dentro de las células, lo que finalmente resulta en la muerte de las células tumorales resistentes a los fármacos. GPX4 desempeña un papel crucial en la regulación de la ferroptosis y posee propiedades antioxidantes. El proceso de ferroptosis implica la inactivación de GPX4, el agotamiento de los agentes reductores dentro de las células y un desequilibrio en la homeostasis redox intracelular. El metabolismo oxidativo de las mitocondrias contribuye a la acumulación de ROS, lo que facilita la muerte de las células de CCRC.^[85] Además, la utilización de la ferroptosis como modalidad de tratamiento ha surgido como una estrategia prometedora para combatir la resistencia a los fármacos en las células tumorales. La administración de inductores de la ferroptosis, ya sea como tratamiento independiente o en combinación con agentes quimioterapéuticos tradicionales, ha demostrado ser eficaz para inducir la ferroptosis en las células tumorales resistentes a los fármacos, lo que presenta un nuevo enfoque terapéutico para abordar la resistencia a los fármacos en el CCRC.^[86],^[87]

En las células de CCRC, la modulación del estrés oxidativo afecta a la ferroptosis. Los genes clave, como GPX4 y el transportador de cistina SLC7A11, que son cruciales para el metabolismo de los lípidos y el equilibrio redox, influyen significativamente en la ferroptosis y la progresión del CCRC.^[88],^[89] Gao et al. han demostrado que el transportador de cobre elesclomol induce eficazmente la retención de cobre mediante la degradación del transportador de cobre ATP7A. Esta acumulación excesiva de cobre altera la respiración mitocondrial, lo que resulta en la generación de ROS en las células de CCRC. Los niveles elevados de ROS promueven posteriormente la degradación de SLC7A11, lo que finalmente conduce a la ferroptosis en las células de CCRC.^[90] Además, se ha demostrado que el complejo a base de metal (Cu-1) mejora la inmunidad antitumoral en las células de CCRC. Cu-1 altera la homeostasis redox e induce la muerte celular dependiente de la ferroptosis tanto in vivo como in vitro.^[26] Nikolova et al. han demostrado que el tratamiento de las células Colon26 con el análogo de la camptotecina SN38 y la electroporación aumenta los niveles de ROS y altera la homeostasis redox, lo que reduce el glutatión intracelular (GSH) y aumenta la peroxidación de lípidos, lo que induce la ferroptosis.^[91]

La ferroptosis en las células de CCRC puede desencadenarse aumentando los factores reguladores o las enzimas que intensifican el estrés oxidativo. Lei et al. aclararon que el gen supresor tumoral APC membrane recruitment 1 (AMER1) indujo la ferroptosis al promover la ubiquitinación y la degradación de SLC7A11 y FTL, lo que alteró los niveles intracelulares de cistina y Fe2+. La deficiencia de AMER1, sin embargo, inhibió la ferroptosis en condiciones de niveles elevados de estrés oxidativo, lo que facilitó la metástasis del CCRC.^[92] Estos hallazgos sugieren un tratamiento potencial para los pacientes con CCRC metastásico con mutaciones en AMER1. Además, Sinha et al. descubrieron que NCX4040, un donante de óxido nítrico no esteroideo, desencadenó estrés oxidativo, peroxidación lipídica dependiente de la dosis y expresión de genes relacionados con la ferroptosis, lo que condujo a la ferroptosis en las células de CCRC.^[93] Singhal et al. revelaron que la activación del factor inducible por hipoxia 2-alfa (HIF-2α) en las células de CCRC y en modelos de ratón específicos aumentó la expresión de los genes reguladores de lípidos y hierro, lo que hizo que las células fueran más propensas a la ferroptosis. Además, HIF-2α elevó los niveles de ROS, lo que provocó la muerte celular oxidativa a través de la oxidación irreversible de la cisteína.^[94] Además, la producción excesiva de ROS bajo un determinado tratamiento enzimático puede causar PANoptosis, que comprende la apoptosis, la necroptosis, la piroptosis y la ferroptosis en las células de CCRC. Lin et al. revelaron que la falta de cisteína desulfurasa (NFS1) combinada con el tratamiento con oxaliplatino desencadenó la PANoptosis al aumentar los niveles intracelulares de ROS, lo que hizo que las células de CCRC fueran más sensibles al fármaco. El estrés oxidativo es crucial para este proceso. Además, el estrés oxidativo inducido por oxaliplatino aumentó la fosforilación de la serina de NFS1, lo que inhibió la PANoptosis de forma dependiente de la fosforilación.^[95] La exploración de la interacción entre el estrés oxidativo y la ferroptosis puede conducir a nuevas estrategias de tratamiento para el CCRC centrándose en los genes relacionados. Lorenzato et al. encontraron que la combinación de vitamina C con cetuximab previno la resistencia a la terapia dirigida a EGFR en el CCRC. La vitamina C también alteró el equilibrio del hierro y aumentó los niveles de ROS, lo que indujo la ferroptosis.^[96] Los hallazgos mencionados indican que los fármacos que inducen ROS, que modulan la ferroptosis, podrían mejorar la eficacia de la quimioterapia en el tratamiento del CCRC.

ROS y peroxidación lipídica: desencadenantes principales de la ferroptosis en el CCRC

La ferroptosis, una forma de PCD dependiente del hierro y de las ROS, se caracteriza por suprimir la acumulación de glutatión peroxidasa 4 (GPX4) y promover la producción de peróxidos lipídicos dentro de las células, lo que finalmente resulta en la muerte de las células tumorales resistentes a los fármacos. GPX4 desempeña un papel crucial en la regulación de la ferroptosis y posee propiedades antioxidantes. El proceso de ferroptosis implica la inactivación de GPX4, el agotamiento de los agentes reductores dentro de las células y un desequilibrio en la homeostasis redox intracelular. El metabolismo oxidativo de las mitocondrias contribuye a la acumulación de ROS, lo que facilita la muerte de las células de CCRC.^[85] Además, la utilización de la ferroptosis como modalidad de tratamiento ha surgido como una estrategia prometedora para combatir la resistencia a los fármacos en las células tumorales. La administración de inductores de la ferroptosis, ya sea como tratamiento independiente o en combinación con agentes quimioterapéuticos tradicionales, ha demostrado ser eficaz para inducir la ferroptosis en las células tumorales resistentes a los fármacos, lo que presenta un nuevo enfoque terapéutico para abordar la resistencia a los fármacos en el CCRC.^[86],^[87]

En las células de CCRC, la modulación del estrés oxidativo afecta a la ferroptosis. Los genes clave, como GPX4 y el transportador de cistina SLC7A11, que son cruciales para el metabolismo de los lípidos y el equilibrio redox, influyen significativamente en la ferroptosis y la progresión del CCRC.^[88],^[89] Gao et al. han demostrado que el transportador de cobre elesclomol induce eficazmente la retención de cobre mediante la degradación del transportador de cobre ATP7A. Esta acumulación excesiva de cobre altera la respiración mitocondrial, lo que resulta en la generación de ROS en las células de CCRC. Los niveles elevados de ROS promueven posteriormente la degradación de SLC7A11, lo que finalmente conduce a la ferroptosis en las células de CCRC.^[90] Además, se ha demostrado que el complejo a base de metal (Cu-1) mejora la inmunidad antitumoral en las células de CCRC. Cu-1 altera la homeostasis redox e induce la muerte celular dependiente de la ferroptosis tanto in vivo como in vitro.^[26] Nikolova et al. han demostrado que el tratamiento de las células Colon26 con el análogo de la camptotecina SN38 y la electroporación aumenta los niveles de ROS y altera la homeostasis redox, lo que reduce el glutatión intracelular (GSH) y aumenta la peroxidación de lípidos, lo que induce la ferroptosis.^[91]

La ferroptosis en las células de CCRC puede desencadenarse aumentando los factores reguladores o las enzimas que intensifican el estrés oxidativo. Lei et al. aclararon que el gen supresor tumoral APC membrane recruitment 1 (AMER1) indujo la ferroptosis al promover la ubiquitinación y la degradación de SLC7A11 y FTL, lo que alteró los niveles intracelulares de cistina y Fe2+. La deficiencia de AMER1, sin embargo, inhibió la ferroptosis en condiciones de niveles elevados de estrés oxidativo, lo que facilitó la metástasis del CCRC.^[92] Estos hallazgos sugieren un tratamiento potencial para los pacientes con CCRC metastásico con mutaciones en AMER1. Además, Sinha et al. descubrieron que NCX4040, un donante de óxido nítrico no esteroideo, desencadenó estrés oxidativo, peroxidación lipídica dependiente de la dosis y expresión de genes relacionados con la ferroptosis, lo que condujo a la ferroptosis en las células de CCRC.^[93] Singhal et al. revelaron que la activación del factor inducible por hipoxia 2-alfa (HIF-2α) en las células de CCRC y en modelos de ratón específicos aumentó la expresión de los genes reguladores de lípidos y hierro, lo que hizo que las células fueran más propensas a la ferroptosis. Además, HIF-2α elevó los niveles de ROS, lo que provocó la muerte celular oxidativa a través de la oxidación irreversible de la cisteína.^[94] Además, la producción excesiva de ROS bajo un determinado tratamiento enzimático puede causar PANoptosis, que comprende la apoptosis, la necroptosis, la piroptosis y la ferroptosis en las células de CCRC. Lin et al. revelaron que la falta de cisteína desulfurasa (NFS1) combinada con el tratamiento con oxaliplatino desencadenó la PANoptosis al aumentar los niveles intracelulares de ROS, lo que hizo que las células de CCRC fueran más sensibles al fármaco. El estrés oxidativo es crucial para este proceso. Además, el estrés oxidativo inducido por oxaliplatino aumentó la fosforilación de la serina de NFS1, lo que inhibió la PANoptosis de forma dependiente de la fosforilación.^[95] La exploración de la interacción entre el estrés oxidativo y la ferroptosis puede conducir a nuevas estrategias de tratamiento para el CCRC centrándose en los genes relacionados. Lorenzato et al. encontraron que la combinación de vitamina C con cetuximab previno la resistencia a la terapia dirigida a EGFR en el CCRC. La vitamina C también alteró el equilibrio del hierro y aumentó los niveles de ROS, lo que indujo la ferroptosis.^[96] Los hallazgos mencionados indican que los fármacos que inducen ROS, que modulan la ferroptosis, podrían mejorar la eficacia de la quimioterapia en el tratamiento del CCRC.

Supresión mediada por Nrf2 de la peroxidación lipídica de ROS para antagonizar la ferroptosis

La focalización de Nrf2, que desempeña un papel en el estrés antioxidante, podría ser un enfoque eficaz para regular la ferroptosis en las células tumorales. Al influir en sus genes antioxidantes posteriores, Nrf2 puede reducir la ferroptosis, lo que ayuda a la supervivencia de las células tumorales al tiempo que protege las células normales. La investigación ha demostrado que la activación de Nrf2 en las células tumorales promueve la progresión del cáncer, la metástasis y la resistencia a los tratamientos. Por lo tanto, se están desarrollando fármacos que inducen la ferroptosis al dirigirse a Nrf2 para la terapia contra el cáncer.^[97] Sun et al. encontraron que el brusatol, un inhibidor de Nrf2, indujo la ferroptosis en las células de carcinoma hepatocelular, lo que aumentó su sensibilidad a sorafenib al suprimir la metalotioneína-1G (MT-1G), un regulador de la peroxidación lipídica.^[98] Se ha demostrado que la supresión de Nrf2 por trigonelina aumenta la susceptibilidad de las células de cáncer de cabeza y cuello a la ferroptosis inducida por RSL3 y artesunato.^[99],^[100]

Se ha descubierto que la enzima uridina-citidina quinasa-like-1 (UCKL1), un actor clave en la vía de rescate de pirimidinas, está significativamente aumentada en varios tipos de cáncer. La investigación reciente de Wu et al. ha revelado que UCKL1 desempeña un papel crucial en la estabilización del factor de transcripción Nrf2, lo que conduce a un aumento de la expresión de SLC7A11 en las células de CCRC. SLC7A11 es esencial para la producción de GSH, que es responsable de desintoxicar los peróxidos lipídicos y prevenir la ferroptosis en conjunto con GPX4. Por lo tanto, la focalización de UCKL1 es esencial para inducir la ferroptosis a través del eje UCKL1–Nrf2–SLC7A11 en las células de CCRC, lo que ofrece un enfoque prometedor para el tratamiento del CCRC.^[101] El butirato de sodio (NaB) reduce la expresión de SLC7A11 a través de la vía FFAR2–AKT–Nrf2, lo que inhibe la síntesis de GPX4 e induce la producción de ROS lipídicos, lo que promueve la ferroptosis en las células de CCRC. In vivo, el tratamiento con NaB mitigó la progresión del CCRC en un modelo de tumorigénesis de CCRC asociada a la colitis al reducir la expresión de Nrf2 y SLC7A11. Estos hallazgos sugieren que NaB modula el desarrollo del CCRC a través de un mecanismo dependiente de la ferroptosis.^[102] Las mutaciones de KRAS están presentes en aproximadamente el 40% de los casos de CCRC y conducen a la resistencia a las terapias anti-EGFR, como el cetuximab, lo que limita su eficacia en estos pacientes. El estudio de Müller et al. destacó que la actividad de Nrf2 afectó a la sensibilidad de las células de CCRC con mutaciones de KRAS a la ferroptosis. KRAS oncogénico aumenta la proteína supresora de la ferroptosis 1 (FSP1) a través de la vía MAPK–Nrf2, lo que protege a estas células de la ferroptosis. Por lo tanto, la focalización de Nrf2 para inducir la ferroptosis podría ser una estrategia de tratamiento prometedora para el CCRC con mutaciones de KRAS.^[103] Preclínicamente, sin embargo, se ha demostrado que el cetuximab suprime la vía p38 MAPK–Nrf2–HO-1 en las células de CCRC con mutaciones de KRAS, lo que reduce la expresión de GPX4 y sensibiliza a las células a la ferroptosis.^[104] Esto sugiere un potencial para el cetuximab en las terapias combinadas, pero se necesita una mayor validación en los modelos de CCRC con mutaciones de KRAS y en los ensayos clínicos.

Además, la investigación ha demostrado que la ferroptosis mediada por Nrf2 en las células de CCRC contribuye significativamente al proceso de colonización hepática en el CCRC. La arilacetamida desacetilasa (AADAC) reguló al alza SLC7A11 a través de la activación de Nrf2, lo que resultó en la inhibición de la peroxidación lipídica. Este mecanismo confirió protección a las células de CCRC contra la ferroptosis, facilitando así su colonización en el hígado.^[105] La expresión elevada del ARN no codificante largo LINC00239 está asociada positivamente con un mal pronóstico en pacientes con CCRC, principalmente a través de la inhibición de la ferroptosis. LINC00239 dificulta la ubiquitinación de Nrf2 y mejora su estabilidad al interactuar con Keap1, inhibiendo así la ferroptosis en las células de CCRC.^[106] La investigación realizada por Liu et al. demostró que el oxaliplatino indujo la ferroptosis y el estrés oxidativo en las células de CCRC HT29 al inhibir Nrf2 y sus genes antioxidantes posteriores. En consecuencia, la inhibición de Nrf2 representa un mecanismo regulador crítico que facilita la inducción de la ferroptosis.^[107] Yuan et al. demostraron que los niveles elevados de hierro pueden aumentar el riesgo de CCRC al modular el efecto de Warburg y la ferroptosis. Se demostró que la exposición al hierro induce la producción de ROS y activa Nrf2, lo que a su vez regula al alza la expresión de genes relacionados con la glucólisis y proteínas relacionadas con el GSH, específicamente SLC7A11 y GPX4. Esta vía reguladora mejora el efecto de Warburg y confiere protección a las células de CCRC contra la ferroptosis^[108] (Fig. 3).

La medicina tradicional china y los extractos de plantas contribuyen significativamente al tratamiento del CCRC al dirigirse a Nrf2 para regular la ferroptosis. El ginsenósido Rh3 (GRh3), derivado de hierbas chinas, inhibe la activación de Nrf2, lo que suprime SLC7A11 e induce la ferroptosis en las células de CCRC.^[109] En el contexto de la lesión intestinal inducida por la radiación, la activación de la vía de señalización Nrf2 y la inhibición de la ferroptosis demuestran efectos protectores sobre las células epiteliales intestinales normales. Wu et al. descubrieron que los flavonoides totales de las hojas de Engelhardia roxburghiana Wall. (TFERL) atenuaron la lesión intestinal inducida por la radiación al regular al alza la expresión de Nrf2 y sus proteínas posteriores. Además, TFERL mejoró la expresión de GPX4, lo que resultó en una disminución de la peroxidación lipídica y la inhibición de la ferroptosis inducida por la radiación ionizante.^[110] Con base en los hallazgos del estudio realizado por Wei et al., la tagitinina C, un compuesto natural derivado de Tithonia diversifolia, presenta potencial como agente terapéutico para el CCRC. Se observó que la administración de tagitinina C inducía la peroxidación lipídica y el estrés oxidativo al mejorar la producción de MDA y ROS en las células HCT116. Además, se descubrió que la tagitinina C desencadenaba el estrés del retículo endoplásmico, lo que se mediaba mediante la activación de la vía Nrf2-HO-1. En consecuencia, la tagitinina C indujo la ferroptosis en las células de CCRC a través de la activación mediada por el estrés del retículo endoplásmico de la vía de señalización PERK-Nrf2-HO-1.^[111]

La tabla 3 y la figura 3 proporcionan resúmenes de las referencias principales que se analizan en esta sección.

A pesar de los avances en la comprensión del papel de Nrf2 en la prevención de la ferroptosis a través de la vía SLC7A11-GSH-GPX4, persisten lagunas significativas. La mayoría de los estudios utilizan líneas celulares diseñadas o xenoinjertos, con datos limitados de organoides derivados de pacientes con CCRC que reflejen mejor la diversidad tumoral, especialmente en el CCRC con mutación de KRAS, donde la regulación ascendente de FSP1 impulsada por Nrf2 conduce a la resistencia a la ferroptosis. Es necesario realizar más estudios para determinar si Nrf2 afecta directamente a ACSL4 o influye en la peroxidación lipídica a través de vías no relacionadas con el GSH, como TRX1. Además, existe una falta de datos in vivo sobre el papel de Nrf2 en los xenoinjertos derivados de pacientes, ya que la investigación actual utiliza principalmente líneas celulares. El riesgo potencial de que los inhibidores de Nrf2 empeoren la ferroptosis intestinal inducida por la radiación no está claro. Abordar estos problemas requiere pruebas preclínicas dirigidas y biomarcadores redox para ayudar a la aplicación clínica.

Autofagia en el CCRC: control dual de Nrf2 sobre la citoprotección y la muerte celular

ROS como inductor clave del flujo autofágico en el CCRC

La autofagia es un proceso celular responsable de la degradación intracelular y el mantenimiento de la homeostasis celular. Durante este proceso, los componentes citoplasmáticos se transportan a los lisosomas, donde se someten a degradación y reciclaje posterior.^[112] La autofagia es vital para la homeostasis celular y la adaptación al estrés, y está regulada por procesos oxidativos. La investigación muestra cada vez más que los ROS estimulan la autofagia, particularmente en el desarrollo del cáncer.^[113],^[114] Las pruebas acumuladas muestran que los lisosomas son cruciales en la tumorigénesis. Anlotinib, un inhibidor de la tirosina quinasa receptora, aumenta la expresión de genes relacionados con los lisosomas, como ATP6V0E2 y TFEB, mejorando la función lisosomal y la fusión de autofagosomas en las células de CCRC. La inhibición de la función lisosomal aumenta la muerte celular y la supresión tumoral inducidas por anlotinib, probablemente debido a los niveles elevados de ROS. Por lo tanto, la combinación de anlotinib con inhibidores lisosomales podría ser un nuevo tratamiento prometedor para el cáncer de colon.^[115] Chen et al. encontraron que la combinación del inhibidor de la autofagia cloroquina con SN-38 induce una ráfaga de ROS en las células de CCRC, con ROS y p53 que se potencian mutuamente. La cloroquina mejora la sensibilidad de las células de CCRC a SN-38/CPT-11 a través de las vías apoptóticas lisosomales y mitocondriales a través de la interacción p53-ROS.^[116] Los potenciadores de la autofagia pueden facilitar la autofagia mediante la inducción de ROS. Huang et al. demostraron que IR-58, un nuevo potenciador de la autofagia de infrarrojo cercano (NIR) que se dirige a las mitocondrias, indujo ROS y autofagia excesivos a través de la vía TIM44-SOD2-ROS-mTOR. Además, IR-58 indujo la muerte de las células de CCRC a través de la vía ROS-AKT-mTOR al mediar la autofagia excesiva.^[117]

Se ha descubierto que ciertos ingredientes derivados de animales, plantas y la medicina tradicional china, junto con varios compuestos orgánicos y sus derivados, promueven la autofagia al inducir la producción de ROS excesivos. Wang et al. han demostrado que el β-elemeno del curcuma eleva los niveles de ROS, mejora la fosforilación de AMPK e inhibe la fosforilación de mTOR en las células de CCRC, induciendo así la autofagia a través de la vía ROS/AMPK/mTOR.^[118] Se ha descubierto que la bromelina, un extracto de piña, induce niveles elevados de ROS y superóxido, así como la formación de autofagosomas y lisosomas. Este proceso inhibió la proliferación de las células de CCRC al promover la muerte celular autófaga programada.^[119] Se ha demostrado que la aescin, una saponina triterpénica, aumenta la expresión de TIGAR, eleva los niveles de ROS y desencadena la autofagia, según Li et al. En las células HCT116, la eliminación de TIGAR mejora el ROS inducido por la aescin, la autofagia y sus efectos anticancerígenos.^[120] Además, la silibinina actúa como una "espada de doble filo" para las células de CCRC. Raina et al. demostraron que desencadenó la producción de ROS y el estrés oxidativo en las células SW480, lo que condujo a la muerte autófaga mediada por el estrés del retículo endoplásmico.^[121] Se ha informado que ciertos compuestos inducen la autofagia al alterar el equilibrio mitocondrial y aumentar los ROS intracelulares. El artesunato, un inductor de la autofagia, provocó disfunción mitocondrial y aumentó los ROS mitocondriales, promoviendo así la autofagia y ejerciendo un efecto anticancerígeno en el CCRC, según Huang et al.^[122] El compuesto 6c, un nuevo derivado de la naftalimida, inhibió la isocitrato deshidrogenasa 2 (IDH2), lo que provocó disfunción mitocondrial y estrés oxidativo. Esto resultó en la acumulación de ROS en las células HCT116 y HT29, lo que finalmente condujo a la muerte celular autófaga en las células de CCRC de manera dependiente de los ROS.^[123] Además, Zhang et al. encontraron que el polisacárido de dendrobium officinale (DOP) alteró la función mitocondrial al aumentar los niveles de ROS y disminuir la MMP. Esto activó la señalización de la autofagia AMPK/mTOR e inhibió la proliferación de las células CT26.^[124]

Además, los estudios indican que los altos niveles de ROS en las células de CCRC pueden iniciar la autofagia citoprotectora, lo que reduce la eficacia de algunos fármacos anticancerígenos. Zhou et al. han descubierto que los efectos anticancerígenos del ciclopirox olamina (CPX) están relacionados con la regulación a la baja de DJ-1, lo que provoca disfunción mitocondrial y acumulación de ROS, lo que desencadena la autofagia protectora en las células de CCRC. El estudio sugiere que la combinación de CPX con un inhibidor de la autofagia podría aumentar su eficacia anticancerígena.^[125] BCG/CWS es el esqueleto de la pared celular de Bacillus Calmette-Guerin, que tiene efectos inmunoterapéuticos antitumorales eficaces. Yuk et al. encontraron que mejoró la radiosensibilidad del CCRC al inducir la autofagia a través de la generación de ROS cuando se combinó con la radiación ionizante.^[126] BRG1, una ATPasa en el complejo SWI/SNF, previene crucialmente el CCRC relacionado con la inflamación al regular la formación de autofagosomas. Liu et al. encontraron que BRG1 redujo la colitis y el CCRC al controlar el estrés oxidativo relacionado con la autofagia en los ratones con deleción de Brg1.^[127]

Además, algunos estudios han demostrado que las terapias innovadoras pueden aumentar significativamente la producción de ROS en las células de CCRC, lo que desencadena la autofagia y, en última instancia, produce efectos antitumorales. La terapia fotodinámica es un tratamiento contra el cáncer mínimamente invasivo y eficaz. La meta-tetrahidroxifenilclorina y la verteporfina son sensibilizadores prometedores en la terapia fotodinámica, que muestran una fototoxicidad significativa al inducir la autofagia en las células de CCRC a través de la regulación ascendente de los ROS y la activación de la vía ROS/JNK.^[128] Shi et al. mostraron que NanoTRAIL, que combina TRAIL/Apo2L con nanopartículas de óxido de hierro, activó JNK activado por ROS e indujo la regulación ascendente de DR5 asistida por la autofagia, lo que mejoró significativamente los efectos antitumorales de TRAIL/Apo2L.^[129] Además, Ba et al. encontraron que la combinación de radioterapia con hipertermia en las células de CCRC aumentó los niveles intracelulares de ROS, Beclin1 y LC3B, lo que desencadenó la autofagia. Esto indica que la hipertermia promueve la muerte celular autófaga a través de ROS y aumenta la sensibilidad de las células a la radioterapia.^[130]

ROS como inductor clave del flujo autofágico en el CCRC

La autofagia es un proceso celular responsable de la degradación intracelular y el mantenimiento de la homeostasis celular. Durante este proceso, los componentes citoplasmáticos se transportan a los lisosomas, donde se someten a degradación y reciclaje posterior.^[112] La autofagia es vital para la homeostasis celular y la adaptación al estrés, y está regulada por procesos oxidativos. La investigación muestra cada vez más que los ROS estimulan la autofagia, particularmente en el desarrollo del cáncer.^[113],^[114] Las pruebas acumuladas muestran que los lisosomas son cruciales en la tumorigénesis. Anlotinib, un inhibidor de la tirosina quinasa receptora, aumenta la expresión de genes relacionados con los lisosomas, como ATP6V0E2 y TFEB, mejorando la función lisosomal y la fusión de autofagosomas en las células de CCRC. La inhibición de la función lisosomal aumenta la muerte celular y la supresión tumoral inducidas por anlotinib, probablemente debido a los niveles elevados de ROS. Por lo tanto, la combinación de anlotinib con inhibidores lisosomales podría ser un nuevo tratamiento prometedor para el cáncer de colon.^[115] Chen et al. encontraron que la combinación del inhibidor de la autofagia cloroquina con SN-38 induce una ráfaga de ROS en las células de CCRC, con ROS y p53 que se potencian mutuamente. La cloroquina mejora la sensibilidad de las células de CCRC a SN-38/CPT-11 a través de las vías apoptóticas lisosomales y mitocondriales a través de la interacción p53-ROS.^[116] Los potenciadores de la autofagia pueden facilitar la autofagia mediante la inducción de ROS. Huang et al. demostraron que IR-58, un nuevo potenciador de la autofagia de infrarrojo cercano (NIR) que se dirige a las mitocondrias, indujo ROS y autofagia excesivos a través de la vía TIM44-SOD2-ROS-mTOR. Además, IR-58 indujo la muerte de las células de CCRC a través de la vía ROS-AKT-mTOR al mediar la autofagia excesiva.^[117]

Algunos ingredientes derivados de animales, plantas y la medicina tradicional china, junto con diversos compuestos orgánicos y sus derivados, han demostrado promover la autofagia al inducir la producción de exceso de ROS. Wang y colaboradores han demostrado que el β-elemeno, derivado del curcuma, eleva los niveles de ROS, mejora la fosforilación de AMPK e inhibe la fosforilación de mTOR en las células de CCRC, induciendo así la autofagia a través de la vía ROS/AMPK/mTOR.^[118] Se ha descubierto que la bromelina, un extracto de piña, induce niveles elevados de ROS y superóxido, así como la formación de autofagosomas y lisosomas. Este proceso inhibe la proliferación de las células de CCRC al promover la muerte celular autofágica programada.^[119] Li y colaboradores han demostrado que la aescin, una saponina triterpénica, aumenta la expresión de TIGAR, eleva los niveles de ROS y desencadena la autofagia. En las células HCT116, la inhibición de TIGAR mejora la inducción de ROS y la autofagia mediada por la aescin, así como sus efectos anticancerígenos.^[120] Además, la silibinina actúa como una "espada de doble filo" para las células de CCRC. Raina y colaboradores demostraron que desencadena la producción de ROS y el estrés oxidativo en las células SW480, lo que conduce a la muerte autofágica mediada por el estrés del retículo endoplásmico.^[121] Se ha informado que ciertos compuestos inducen la autofagia al alterar el equilibrio mitocondrial y aumentar los ROS intracelulares. La artesunato, un inductor de la autofagia, provocó disfunción mitocondrial y aumentó los ROS mitocondriales, promoviendo así la autofagia y ejerciendo un efecto anti-CCRC, según Huang y colaboradores.^[122] El compuesto 6c, un nuevo derivado de la naftalimida, inhibió la isocitrato deshidrogenasa 2 (IDH2), lo que provocó disfunción mitocondrial y estrés oxidativo. Esto resultó en la acumulación de ROS en las células HCT116 y HT29, lo que finalmente condujo a la muerte celular autofágica en las células de CCRC de forma dependiente de los ROS.^[123] Además, Zhang y colaboradores encontraron que el polisacárido de dendrobium officinale (DOP) alteró la función mitocondrial al aumentar los niveles de ROS y disminuir el MMP. Esto activó la señalización de la autofagia AMPK/mTOR e inhibió la proliferación de las células CT26.^[124]

Además, los estudios indican que los altos niveles de ROS en las células de CCRC pueden iniciar la autofagia citoprotectora, lo que reduce la eficacia de algunos fármacos anticancerígenos. Zhou y colaboradores descubrieron que los efectos anticancerígenos del ciclopirox olamina (CPX) están relacionados con la regulación a la baja de DJ-1, lo que provoca disfunción mitocondrial y acumulación de ROS, lo que desencadena la autofagia protectora en las células de CCRC. El estudio sugiere que la combinación de CPX con un inhibidor de la autofagia podría aumentar su eficacia anti-CCRC.^[125] BCG/CWS es el esqueleto de la pared celular de Bacillus Calmette-Guerin, que tiene efectos eficaces de inmunoterapia antitumoral. Yuk y colaboradores encontraron que mejoró la radiosensibilidad del CCRC al inducir la autofagia a través de la generación de ROS cuando se combinó con radiación ionizante.^[126] BRG1, una ATPasa en el complejo SWI/SNF, previene crucialmente la inflamación relacionada con el CCRC al regular la formación de autofagosomas. Liu y colaboradores encontraron que BRG1 redujo la colitis y el CCRC al controlar el estrés oxidativo relacionado con la autofagia en ratones con deleción de Brg1.^[127]

Además, algunos estudios han demostrado que las terapias innovadoras pueden aumentar significativamente la producción de ROS en las células de CCRC, lo que desencadena la autofagia y, en última instancia, produce efectos antitumorales. La terapia fotodinámica es un tratamiento contra el cáncer mínimamente invasivo y eficaz. La meta-tetrahidroxifenilclorina y la verteporfina son sensibilizadores prometedores en la terapia fotodinámica, que muestran una importante fototoxicidad al inducir la autofagia en las células de CCRC a través de la regulación al alza de los ROS y la activación de la vía ROS/JNK.^[128] La resistencia a TRAIL/Apo2L en la terapia del CCRC a menudo se debe a bajos niveles o mutaciones de los receptores de TRAIL. Shi y colaboradores demostraron que NanoTRAIL, que combina TRAIL/Apo2L con nanopartículas de óxido de hierro, activó la JNK activada por ROS e indujo la regulación al alza de DR5 asistida por la autofagia, lo que aumentó significativamente los efectos antitumorales de TRAIL/Apo2L.^[129] Además, Ba y colaboradores encontraron que la combinación de radioterapia con hipertermia en las células de CCRC aumentó los ROS intracelulares, Beclin1 y los niveles de LC3B, lo que desencadenó la autofagia. Esto indica que la hipertermia promueve la muerte celular autofágica a través de los ROS y aumenta la sensibilidad de las células a la radioterapia.^[130]

Bucle de retroalimentación Nrf2-P62: Modulando los resultados de la autofagia dependiente de ROS

Nrf2 regula la autofagia tanto directa como indirectamente. Induce directamente los genes relacionados con la autofagia, como Atg5, p62, LC3B y ULK1.^[131],^[132] Indirectamente, activa la autofagia selectiva al inducir Sestrin2, que inhibe la expresión de mTORC1.^[132] Además, en circunstancias basales, Nrf2 sufre ubiquitinación facilitada por Keap1, seguida de degradación a través de proteasomas. Sin embargo, en presencia de estrés oxidativo, la interacción entre Keap1 y Nrf2 se interrumpe, liberando así a Nrf2. Posteriormente, Nrf2 se transloca al núcleo, lo que desencadena la expresión de una multitud de genes diana de Nrf2.^[133] Tras la translocación de Nrf2 al núcleo, se activa el gen diana p62. Además, p62 contiene una región de interacción con Keap1, que incluye el dominio de Keap1 responsable de las interacciones con Nrf2. La p62 fosforilada exhibe una mayor afinidad por Keap1 en comparación con el motivo ETGE de Nrf2. Esta p62 fosforilada interactúa físicamente con Keap1, lo que facilita la liberación y la posterior translocación nuclear de Nrf2, estableciendo un bucle de retroalimentación positiva.^[134], ^[135], ^[136] Bartolini y colaboradores concluyeron que la interacción física entre p62 y Keap1 moduló la respuesta en forma de U del factor de transcripción Nrf2, influyendo así en su coordinación con la autofagia^[137] (Fig. 4).

Varios estudios han demostrado que ciertos compuestos derivados de plantas, monómeros de la medicina tradicional china y enzimas metabólicas pueden influir en la autofagia de las células de CCRC al modular la actividad de Nrf2, lo que afecta así a la progresión del CCRC. El cannabidiol, un fitocannabinoide derivado de Cannabis sativa L., demuestra propiedades antitumorales. Específicamente, el cannabidiol induce una sobreproducción de ROS dependiente de p53, lo que activa las vías dependientes de p53 caspasa-8/9/3, estimula la vía de señalización Keap1-Nrf2 y desencadena la macroautofagia en las células HCT116 de tipo salvaje de p53. Hsp70 exhibe una interacción compleja con p53, y la inhibición de Hsp70 puede redirigir la autofagia inducida por el cannabidiol hacia la apoptosis mediada por caspasa-8/9.^[138] El estudio realizado por Pandey y colaboradores demostró que la fisetina, un flavanol dietético, podría inhibir la autofagia en las células de CCRC, lo que induciría la apoptosis a través de mecanismos que involucran niveles elevados de ROS y una reducción del potencial de membrana mitocondrial. Además, la reducción mediada por la fisetina de los niveles nucleares de Nrf2 se identifica como un objetivo crítico para sus efectos terapéuticos.^[139] Hsu y colaboradores demostraron que la l-selenocisteína (SeC) disminuyó la expresión de Nrf2 y las proteínas asociadas con la vía de la autofagia a través del eje p62-Nrf2-ARE. Esta inhibición selectiva se dirige a las células de CCRC con activación sostenida de Nrf2, lo que en última instancia induce la muerte celular.^[140] La proteína pequeña del cierre de cremallera leucina (sLZIP), un isoforma de LZIP, exhibe una expresión elevada en ciertas progresiones tumorales. En condiciones de deficiencia de nutrientes, sLZIP se regula al alza, lo que promueve la transcripción de LC3 e inicia la autofagia. Esta autofagia modula la vía Keap1-Nrf2-NQO1, manteniendo la homeostasis redox en las células de CCRC bajo estrés metabólico.^[141] La glutaminasa (GLS1), crucial para el metabolismo de la glutamina, se expresa en gran medida en varios cánceres. Liu y colaboradores descubrieron que el agotamiento de GLS1 en las células de CCRC aumentó los niveles de ROS e inhibió la activación de Nrf2 a través de una vía de autofagia que involucra a LC3 y p62, lo que inhibió la proliferación y la migración de las células de CCRC.^[142] El ferulato de tributilestaño (IV) (TBT-F), un nuevo derivado de organoestaño del ácido ferúlico, ha demostrado estimular la producción de ROS, lo que conduce al estrés del retículo endoplásmico y la autofagia en las células de CCRC, funcionando como un agente prooxidante. El estudio de Celesia demostró que TBT-F activó la respuesta antioxidante mediada por Nrf2 y que la deficiencia de Nrf2 mejoró significativamente los efectos anticancerígenos de TBT-F en el CCRC.^[143] Además, Zhou y colaboradores demostraron que el tratamiento con oxaliplatino indujo la regulación al alza de la proteína que contiene el dominio de tioredoxina 9 (TXNDC9) y promovió la autofagia en las células de CCRC. Además, se descubrió que TXNDC9 disminuyó la sensibilidad de las células HT29 a oxaliplatino y moduló la respuesta autofágica de estas células al tratamiento con oxaliplatino al regular la expresión de Nrf2.^[144] En un estudio que examinó el impacto del etanol (EtOH) en la progresión del CCRC, Cernigliaro y colaboradores demostraron que las altas dosis de EtOH indujeron la autofagia y activaron la expresión de Nrf2 en las células de CCRC. Además, se descubrió que EtOH promovió un efecto pro-supervivencia en las células de CCRC al desencadenar la autofagia en respuesta al estrés oxidativo. En conjunto, estos hallazgos sugieren que EtOH facilita la supervivencia de las células de CCRC, y la activación de Nrf2 proporciona un mecanismo de protección contra el estrés oxidativo inducido por EtOH.^[145] Sin embargo, los hallazgos de Enkhbat y colaboradores indicaron que el epigalocatequina-3-galato (EGCG), un conocido inductor de Nrf2, mejoró la sensibilidad de las células de CCRC a la radiación al promover la translocación nuclear de Nrf2 y regular al alza los genes relacionados con la autofagia, lo que contribuyó a la supresión de la viabilidad de las células de CCRC^[146] (Fig. 4).

Además, los niveles elevados de ROS pueden inducir una respuesta de estrés que regula la autofagia a través de la activación de Nrf2. La autofagia desempeña un papel crucial en la sensibilidad de las células de CCRC al ácido docosahexaenoico (DHA), lo que sugiere que este ácido graso puede tener un potencial terapéutico contra las células de CCRC que exhiben bajos niveles de autofagia.^[147] En ratones con colangitis asociada a carcinogénesis de colon, la expresión de Nrf2, NQO1 y HO-1 se reduce. El tratamiento con melatonina inhibe la autofagia al reducir la inflamación y el estrés oxidativo, lo que aumenta los niveles de p62 y activa Nrf2, lo que aumenta la expresión de NQO1 y HO-1. La melatonina interactúa con las vías de la autofagia y Nrf2 para ralentizar la progresión de la colangitis asociada a carcinogénesis de colon. Por lo tanto, el tratamiento con melatonina mitiga la progresión de la colangitis asociada a carcinogénesis de colon en ratones al modular la autofagia y la señalización de Nrf2.^[148] En resumen, el direccionamiento de la actividad de Nrf2 y la autofagia presenta un enfoque terapéutico prometedor para el CCRC. La tabla 4 y la figura 4 proporcionan resúmenes de las referencias primarias discutidas en esta sección.

El papel dual de Nrf2 en la autofagia, que oscila entre los efectos protectores y citotóxicos, sigue sin estar claro a nivel mecanístico debido a las mediciones inconsistentes del flujo autofágico, que a menudo se basan en LC3/p62 en lugar de en ensayos de inhibición lisosomal. El microentorno tumoral es otra área desatendida; si bien el factor de crecimiento transformante beta (TGF-β) secretado por los fibroblastos asociados al cáncer activa Nrf2 para mejorar la autofagia protectora, la influencia de los ROS derivados de las células mieloides en esta vía no se comprende. Persisten las limitaciones metodológicas, ya que la mayoría de los estudios evalúan la autofagia a través de la expresión de LC3/p62 en lugar de ensayos funcionales como el seguimiento del flujo autofágico, lo que provoca interpretaciones erróneas del estado de la autofagia. Para avanzar en el progreso traslacional, es esencial validar el direccionamiento de Nrf2-autofagia en organoides derivados de pacientes y ensayos clínicos. Esto debería enfatizar los biomarcadores como la acumulación de p62 o la actividad lisosomal para predecir las respuestas y prevenir los efectos fuera del objetivo de la inhibición de la autofagia.

Nrf2 y otros tipos de programas de muerte celular de las células de CCRC

SPANISH TRANSLATION:

La actividad de Nrf2 es fundamental para determinar la sensibilidad de las células de CCRC a la quimioterapia. El dominio GSDME-N es un contribuyente importante para la promoción de la piroptosis. El silenciamiento de Nrf2 aumentó la expresión de GSDME-N en las células de CCRC tratadas con oxaliplatino debido a niveles más altos de ROS. Estos hallazgos indicaron que la modulación dirigida de la actividad de Nrf2 puede mejorar la sensibilidad a la quimioterapia en las células de CCRC al inducir la piroptosis a través de la acumulación de ROS.^[149] La activación de Nrf2 induce la expresión del gen antioxidante HO-1 en las células HUVECs, lo que posteriormente influye en la expresión de proteínas clave relacionadas con la piroptosis, NLRP3 y la caspasa-1.^[150] Se observó un mecanismo similar en las células de CCRC, donde GRh3, un medicamento tradicional chino, fue encontrado por Wu et al para inhibir la translocación nuclear de Nrf2 a través del eje Stat3/p53/Nrf2. Esta acción suprime la expresión de HO-1, induciendo la piroptosis y ejerciendo un efecto antitumoral.^[109]

Nuevas estrategias terapéuticas dirigidas a Nrf2 y ROS en CCRC

La modulación de la vía de Nrf2 es una estrategia prometedora para el tratamiento del CCRC debido a su papel clave en la gestión del estrés oxidativo y varios programas de muerte celular. La evidencia reciente indica que la focalización de Nrf2, ya sea directamente o a través de su interacción con los ROS, puede mejorar la eficacia de las intervenciones terapéuticas existentes. Esta sección proporciona una descripción general completa del panorama actual de la investigación sobre estrategias de focalización de Nrf2, que abarca moduladores de moléculas pequeñas, terapias combinadas y posibles direcciones futuras.

Moduladores de moléculas pequeñas de Nrf2

Los moduladores de moléculas pequeñas de Nrf2 están atrayendo interés por su potencial para afectar la PCD mediada por ROS en el CCRC. Estos compuestos se dividen principalmente en activadores e inhibidores de Nrf2, cada uno con mecanismos y efectos terapéuticos únicos. Brusatol y trigonelina pueden inhibir la actividad de Nrf2, debilitando las defensas antioxidantes y haciendo que las células cancerosas sean más susceptibles a la ferroptosis y la apoptosis mediadas por ROS. Por ejemplo, brusatol aumentó la eficacia de sorafenib en el cáncer de hígado al promover la ferroptosis a través de la supresión de Nrf2 y MT-1G.^[98] Se ha demostrado que NaB suprime la expresión de Nrf2 y su gen antioxidante aguas abajo SLC7A11, induciendo así la ferroptosis en las células de CCRC. Los estudios in vivo indicaron que NaB atenuó la progresión del CCRC en modelos de cáncer asociado a colitis al facilitar la ferroptosis.^[102]

Aunque los activadores de Nrf2 se reconocen predominantemente por sus propiedades citoprotectoras, ciertos compuestos pueden lograr resultados terapéuticos mediante la modulación de los ROS y la PCD. Por ejemplo, EGCG, un prominente inductor de Nrf2, aumentó la sensibilidad de las células de CCRC a la radiación al facilitar la muerte celular dependiente de la autofagia.^[146] La curcumina desencadenó la activación de Nrf2 y sus genes antioxidantes aguas abajo, induciendo posteriormente la apoptosis en las células de CCRC a través de una vía de señalización ROS/Nrf2/miR-34a/b/c. Esto subraya el intrincado papel de Nrf2 en la patofisiología del CCRC.^[53] El desarrollo de moduladores de Nrf2 selectivos es un desafío, ya que los compuestos existentes a menudo afectan a otras vías. Se necesita más investigación para explorar los agentes que se dirijan específicamente a la interacción Nrf2-Keap1 sin afectar otras funciones celulares.

Terapias combinadas

La terapia combinada surge como una estrategia prometedora para aumentar la muerte celular mediada por ROS en el CCRC al integrar los moduladores de Nrf2 con los agentes quimioterapéuticos convencionales o los enfoques terapéuticos innovadores. La Tabla 5 resume las terapias combinadas dirigidas a la PCD mediada por Nrf2 en el CCRC.

Inhibidores de Nrf2 y agentes quimioterapéuticos

La combinación de inhibidores de Nrf2 con fármacos de quimioterapia como oxaliplatino, cisplatino o 5-fluorouracilo aumenta eficazmente la muerte celular mediada por ROS. Por ejemplo, penexantona A, un potente inhibidor de Nrf2, interrumpió el equilibrio redox y desencadenó la ferroptosis, haciendo que las células de CCRC fueran más sensibles a la ferroptosis inducida por cisplatino.^[151] La miel de Manuka inhibió la expresión de Nrf2, mejorando así sinérgicamente la eficacia quimioterapéutica del 5-fluorouracilo en las células de CCRC a través de la inducción de ROS y la promoción de la apoptosis.^[79]

Inhibidores de Nrf2 y inductores de la ferroptosis

La combinación de inhibidores de Nrf2 con agentes inductores de la ferroptosis, como RSL3 y erastina, ha exhibido una eficacia antitumoral significativa en el CCRC. En particular, cetuximab, un inhibidor de EGFR, facilitó la ferroptosis en las células de CCRC con mutación de KRAS al suprimir la vía de señalización Nrf2/HO-1.^[104]

Activadores de Nrf2 y radiación

La combinación de activadores de Nrf2, como EGCG, con la radioterapia aumenta la eficacia terapéutica en el CCRC. Esto se logró promoviendo la translocación nuclear de Nrf2, lo que mejoró las respuestas antioxidantes, al tiempo que se inducía la muerte celular autofágica.^[146] Además, el tratamiento con TFERL tuvo el potencial de mejorar la radiosensibilidad de las células de CCRC al tiempo que aliviaba la lesión intestinal inducida por la radiación a través de la activación de la vía de Nrf2.^[110]

Las terapias combinadas no solo mejoran la eficacia de los tratamientos estándar, sino que también se dirigen a los mecanismos de resistencia, incluido el quimioresistencia mediada por Nrf2. Los futuros ensayos clínicos deben investigar la seguridad y la eficacia de estas combinaciones en pacientes con CCRC.

Viabilidad traslacional y biomarcadores para la terapia dirigida a Nrf2

El desarrollo de terapias dirigidas a Nrf2 es un desafío debido a la especificidad tisular y los efectos fuera del objetivo. La ventana terapéutica se complica por el papel dual de Nrf2: la activación de Nrf2 protege los tejidos normales, pero puede promover la resistencia tumoral, mientras que la inhibición de Nrf2 aumenta la sensibilidad tumoral, pero puede dañar los tejidos normales. Los inhibidores de moléculas pequeñas de Nrf2, como brusatol, pueden hacer que las células de CCRC sean más sensibles a la quimioterapia al reducir las defensas antioxidantes, pero su naturaleza no selectiva puede causar estrés oxidativo en los tejidos normales, como daño hepático en dosis altas.^[152] Las nanopartículas dirigidas a EGFR ofrecen una forma prometedora de reducir la toxicidad sistémica y aumentar la concentración de fármacos en los tumores.^[153] Para los activadores de Nrf2, la utilidad clínica se ve limitada por los posibles efectos de promoción tumoral en el CCRC en etapa temprana, lo que enfatiza la necesidad de la estratificación de pacientes por el estado genético de Nrf2/Keap1.^[154]

El progreso de los ensayos clínicos de los moduladores de Nrf2 en el CCRC está evolucionando, con evidencia preliminar que respalda los enfoques combinatorios. Un ensayo de fase I mostró que el inhibidor de la glutaminasa CB-839 combinado con capecitabina es bien tolerado en tumores sólidos avanzados y puede mejorar la supervivencia libre de progresión en pacientes con CCRC con mutación de PIK3CA.^[155] Mecánicamente, CB-839 induce la acumulación de ROS y la translocación nuclear de Nrf2, aumentando la expresión de la uridina fosforilasa 1 (UPP1) para mejorar la activación del 5-fluorouracilo.^[155] Un ensayo de fase II de sorafenib con radioterapia estereotáctica en metástasis hepáticas de CCRC mostró una tasa de respuesta del 55% en pacientes con alta expresión de SLC7A11, extendiendo la supervivencia libre de progresión en comparación con la radioterapia estereotáctica sola.^[153] Cabe destacar que no se han completado ensayos de fase III de moduladores de Nrf2 para el CCRC, lo que destaca la necesidad de cohortes más grandes para confirmar la eficacia.

El control cuidadoso de los efectos secundarios de la modulación de Nrf2 es esencial en entornos clínicos, ya que los inhibidores de Nrf2 pueden empeorar la toxicidad intestinal en pacientes que se someten a radioterapia al debilitar la defensa epitelial contra la ferroptosis inducida por la radiación.^[153] Los inhibidores de Nrf2, como la metformina, son generalmente seguros para los diabéticos, pero pueden provocar deficiencia de vitamina B12, lo que requiere suplementación en la quimioprevención del CCRC.^[80],^[156] La combinación de inhibidores de Nrf2 e inductores de la ferroptosis, como sorafenib, con radioterapia estereotáctica generalmente conduce a efectos secundarios leves en la sangre y el tracto gastrointestinal, con casos graves en menos del 15% de los pacientes, lo que indica una tolerabilidad aceptable.^[153]

Direcciones futuras

La focalización de la vía de Nrf2, directa o a través de la interacción con los ROS, es una estrategia prometedora para la terapia del CCRC. Los moduladores de moléculas pequeñas de Nrf2 pueden regular la PCD mediada por ROS, haciendo que las células de CCRC sean más susceptibles a la apoptosis, la ferroptosis y la autofagia. La combinación de inhibidores de Nrf2 con quimioterapia o nuevos tratamientos podría mejorar los resultados terapéuticos. La investigación reciente examina principalmente la participación de Nrf2 en la apoptosis, la ferroptosis y la autofagia, con evidencia limitada que sugiera su impacto en la piroptosis en las células de CCRC. La inhibición de Nrf2 aumentó la piroptosis en las células de CCRC al aumentar los niveles de ROS y la expresión de GSDME-N.^[149] Se necesitan más estudios para comprender cómo Nrf2 regula estas vías de PCD menos exploradas y para evaluar su potencial como objetivos terapéuticos en el CCRC.

Conclusión y perspectivas

Nrf2 es un factor de transcripción crítico que gestiona la adaptación celular al estrés oxidativo. Un número creciente de estudios han demostrado que Nrf2 es fundamental en la iniciación y la progresión del cáncer, particularmente en las células de CCRC. En estas células, Nrf2 influye en el proceso de muerte celular al modular los niveles de ROS. Como factor de transcripción fundamental, Nrf2 regula la respuesta antioxidante celular, afectando así la supervivencia y la muerte celular. La vía de señalización de Nrf2 desempeña un papel dual en la apoptosis de las células cancerosas al proteger contra el estrés oxidativo y promover la supervivencia celular a través de la expresión de genes citoprotectores. En muchos cánceres, la activación de Nrf2 aumenta la resistencia a la apoptosis, lo que permite que las células cancerosas sobrevivan en entornos con altos niveles de ROS y otros factores estresantes.^[157] En las células de CCRC, la activación de Nrf2 puede promover la apoptosis al modular la vía de señalización NF-κB y p53, mientras que la inhibición de la actividad de Nrf2 puede inducir la apoptosis al afectar la vía PI3K-AKT, que está estrechamente asociada con la acumulación de ROS.^[74],^[78],^[158] Además, la acumulación de ROS mitocondriales puede facilitar la apoptosis en las células de CCRC al activar la vía de señalización dependiente de MAPKs/p53.^[159]

La ferroptosis representa una forma de muerte celular que depende de la presencia de hierro y ROS. Los estudios han demostrado que Nrf2 puede inhibir la ferroptosis en las células de CCRC al aumentar la expresión de SLC7A11, mejorando la síntesis de GSH y suprimiendo la peroxidación lipídica.^[101],^[105] Además, Nrf2 puede influir en la sensibilidad a la ferroptosis al regular directamente los genes de SLC7A11 y FSP1, los principales inhibidores de la ferroptosis.^[103],^[105] En la investigación del papel de Nrf2 en el daño oxidativo dentro de las células epiteliales intestinales, se ha demostrado que la activación de Nrf2 puede mitigar los niveles de ROS al aumentar la expresión de enzimas antioxidantes, inhibiendo así la activación excesiva de la mitofagia.^[17] Además, Nrf2 influye en la producción de ROS al modular la función mitocondrial y el metabolismo energético, lo que a su vez afecta el proceso de autofagia.^[139],^[160] En las células de CCRC, los niveles elevados de ROS típicamente inducen la autofagia, con la acumulación de ROS concomitante con la activación de la vía de señalización de Nrf2. En consecuencia, la inhibición dirigida de la actividad de Nrf2 tiene el potencial de mejorar la autofagia en las células de CCRC, ofreciendo un nuevo enfoque terapéutico para el CCRC. Sin embargo, hay pocos estudios que examinen el papel de Nrf2 en la regulación de los ROS dentro de otras modalidades de muerte celular, como la piroptosis y la necroptosis, en las células de CCRC.

Cabe destacar que el microambiente tumoral del CRC y los componentes no epiteliales desempeñan un papel fundamental en la modulación de la regulación de la PCD mediada por Nrf2. Las células mieloides inflamatorias liberan ROS que activan temporalmente a Nrf2 en los colonocitos, protegiéndolos de la apoptosis. Sin embargo, la exposición prolongada a los ROS conduce a una activación constante de Nrf2, lo que contribuye a la resistencia a la quimioterapia.^[161] La hipoxia desencadena HIF-2α, lo que aumenta la regulación de los lípidos y el hierro en las células del CRC, haciéndolas propensas a la ferroptosis, pero también promueve la acumulación de ROS, lo que mejora la muerte celular a través de vías dependientes del hierro. La inhibición de HIF-2α reduce los niveles de ROS y disminuye la resistencia de las células cancerosas al estrés oxidativo.^[94] En los macrófagos asociados al tumor, la activación de Nrf2 resiste la reprogramación por el interferón gamma (IFN-γ) y los anticuerpos anti-CD40, lo que debilita su capacidad para matar las células tumorales y favorece la progresión del CRC.^[162] Además, la actividad de Nrf2 en las células no epiteliales, como los fibroblastos asociados al cáncer y las células mieloides, influye en la PCD al controlar las defensas antioxidantes y la producción de ROS. Estos hallazgos subrayan la necesidad de considerar la interacción del microambiente tumoral al desarrollar terapias dirigidas a Nrf2 para el CRC.

En conclusión, la vía de señalización de Nrf2 presenta un papel multifacético en la progresión del CRC, funcionando tanto como protector contra el daño oxidativo como, en determinadas condiciones, como un posible facilitador de la muerte celular. Es necesario realizar más investigaciones exhaustivas para dilucidar los efectos de Nrf2 en los programas de muerte celular del CRC, utilizando tanto modelos animales como estudios clínicos. Una comprensión exhaustiva de estos mecanismos es esencial para el desarrollo de terapias dirigidas destinadas a modular esta vía para el tratamiento del CRC.

Declaración de contribución de autoría CRediT

Yichen Yu: Redacción: borrador original, Investigación. Bin Ma: Redacción: borrador original, Investigación. Yue Liu: Redacción: borrador original. Ziyi Wang: Redacción: revisión y edición. Jian Chen: Redacción: revisión y edición. Xiaoxi Li: Redacción: revisión y edición. Shulan Sun: Redacción: revisión y edición, Redacción: borrador original, Adquisición de financiación. Simeng Bao: Redacción: revisión y edición, Redacción: borrador original, Supervisión, Adquisición de financiación, Conceptualización.

Financiación

Esta investigación fue financiada por el Departamento de Ciencia y Tecnología de la Provincia de Liaoning (China) (No. 2024-BS-317 para Simeng Bao), la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (No. 82204090 para Zhiyuan Liu) y la Destacada Fundación para Jóvenes de Liaoning, China (No. 2022-YQ-08 para Shulan Sun).

Conflicto de intereses

Los autores declararon no tener conflicto de intereses.