Estudio y caracterización de las diferencias entre los exosomas aislados en el lavado broncoalveolar y plasma de pacientes con cáncer de pulmón avanzado y pacientes con patología no tumoral

Resumen

El presente trabajo original analiza la presencia y papel de los exosomas y su contenido, aislados del lavado broncoalveolar (LBA) y de plasma de pacientes afectados de cáncer de pulmón (CP) y el estudio comparativo con el mismo material de pacientes con otras patologías respiratorias no cáncer de pulmón (NCP). El cáncer de pulmón es una de las principales causas de muerte a nivel mundial. A pesar de los avances producidos en su tratamiento y detección precoz, su pronóstico es sombrío desde el momento del diagnóstico. Los exosomas son nanovesículas de 40 a 100 nm liberadas por las células ante diferentes estímulos. Se conocen en biología distintos tipos de microvesículas cuya estructura y función son diferentes al de los exosomas. Este hecho y las diferentes funciones desarrolladas por los exosomas, nos llevó a trabajar en su conocimiento e implicación en el carcinoma de pulmón, analizando los mecanismos dependientes de los exosomas relacionados con la progresión de esta neoplasia. Para su ejecución, desarrollamos un método novedoso de aislamiento de exosomas de muestras de LBA, cuya presencia en este medio era poco conocida y estudiada, permitiéndonos su obtención como primer paso imprescindible del estudio. El estudio se llevó a cabo en una serie de 105 pacientes que fueron sometidos por causas clínicas a una fibrobroncoscopia diagnóstica. Se coleccionaron 105 muestras de LBA, que conformaron la casuística del estudio, aislándose los exosomas de los mismos. También se dispuso de una muestra de sangre periférica de los mismos pacientes, de las que se separó el plasma y en estos se aislaron igualmente los exosomas. Se cuantificaron los exosomas en plasma y LBA de pacientes con CP y NCP. Se cuantificaron mediante el método de la Acetilcolinesterasa y un equipo Nanosight, y se visualizaron mediante Microscopía Electrónica de Transmisión y Microscopia Confocal. Se detectó una mayor cantidad, estadísticamente significativa, de exosomas en plasma que en LBA. En pacientes con CP se detectó más alta presencia de exosomas que en pacientes con NCP en ambas muestras. Se analizó el material genético extrayéndose los miRNAs de los exosomas de plasma y de LBA de pacientes con CP y con NCP. Se llevo a cabo un análisis de perfiles de expresión de miRNAs así como una validación individual en una serie externa. Tras el estudio, se objetivó una mayor concentración de miRNAs exosomales en pacientes con CP, tanto en plasma como en LBA, que en pacientes NCP. Entre los miRNAs más frecuentemente representados en todas las muestras, los aislados de exosomas de LBA de ambos tipos de enfermos, tenían un mayor grado de similitud. La tasa más elevada de miRNAs se detectó en exosomas de plasma de pacientes con CP. Se realizó de forma similar a la extracción de miRNAs, un análisis de contenido proteico en el interior exosómico. La citoquina más expresada en las diferentes poblaciones fue la TGF2, sin encontrar ninguna diferencia en su expresión según el tipo de paciente o la procedencia de la muestra. Las concentraciones de exosomas y de miRNAs exosomales se correlacionaron con parámetros clínico-patológicos y con supervivencia global de ambos tipos de pacientes sin encontrar una relación significativa con ninguna variable. Con este trabajo, por tanto, se ha descrito por primera vez la presencia de exosomas en LBA de pacientes con CP y se ha desarrollado un nuevo método de extracción. Los resultados revelan una más alta tasa de exosomas tanto en plasma con en LBA en pacientes con CP, y una mayor concentración de miRNAs y citoquinas en los exosomas aislados de plasma respecto de los de LBA en ambos tipos de pacientes. Estos hallazgos podrían indicar una mayor actividad secretora exosomal en patología tumoral y la utilización del plasma para vehiculizar este material genético, previsiblemente implicado en vías paracrinas que promuevan la progresión tumoral. Consideramos que con este estudio hemos aportado datos originales en el campo de la comunicación intercelular en cáncer de pulmón mediada por nanovesículas, poniendo de manifiesto una selectividad en la vía de secreción y una diferente especificidad respecto del contenido empaquetado por las células en las nanovesículas.