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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO Facultad de Estudios Superiores Iztacala ANÁLISIS PROTEÓMICO DE LA LÍNEA CELULAR SK-BR-3 DE CÁNCER DE MAMA, CON PREVIA SEPARACIÓN POR ISOELECTROENFOQUE PREPARATIVO TESIS Que para obtener el título de Bióloga Presenta Liliana Isabel López Garrido UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. DEDICATORIA Dedico este trabajo a mis papás, gracias por guiarme en toda esta trayectoria, por su cariño, su comprensión, por anteponer los estudios sobre otros gustos, pero sobre todo por su amor. Este trabajo es para ustedes. Y también se lo dedico a mi abuelita Celia que siempre ha sido una madre para mí, por todo su amor, por sus cuidados, por sus buenos deseos y por ser un ejemplo de vida a seguir. AGRADECIMIENTOS A mi papá por el interés y compromiso para con mis estudios y por ayudarme en mis buenos y malos momentos, porque ves más allá de lo fundamental. A mi mamá porque me comprendes bien por ser tan similar a mí, por el amor que siempre me has dado, por esa enseñanza de ayudar a otros y el calor que le brindas a nuestro hogar. Gracias Sam porque sabes hacerme sonreír, siempre me has acompañado y eres parte fundamental de mi vida. Gracias Lalito por todo tu amor, mi vida, porque eres parte clave de este primer éxito y de los que vienen, por entenderme y apoyarme para lograr lo que me propongo, por esa energía que me transmites para realizarlo y por jugar esta aventura de la vida a mi lado. Agradezco especialmente al Dr. Juan Pedro ya que aparte de ser un excelente guía en el desarrollo de este proyecto, es una excelente persona y porque gracias a su apoyo, comprensión y amistad puedo completar esta etapa de mi vida. Gracias especiales a Mary por tu orientación en el laboratorio, tu amistad y disponibilidad de ayudarme, eres una persona sobresaliente tanto en lo personal, como en lo laboral. A los integrantes del laboratorio por ser para mí como una familia y no sólo un lugar de trabajo Karlita, Antonio, Igor, Benito, Paola, Mike, Fabiola, César, Carlitos, Erika, Roberto y José Carlos por su buena relación conmigo, por su sincera ayuda y más por su amistad porque me enseñaron que pueden encontrarse buenos amigos dejando atrás la idea de que la ciencia es un lugar inhóspito y competitivo. Gracias a mi mejor amigo Miau, porque eres una luz en mi camino, sé que cuento contigo indudablemente, gracias por animarme en los malos ratos, por todos esos buenos momentos y los que nos faltan, eres mi elemento secreto para lograrlo todo. Y a Tita, gracias por tu cariño, por tu confianza y por el buen equipo que hacemos los tres. Gracias a Chewy, Dafne y Mariana Pesi porque cómo imaginar una vida sin tantas risas y buenos ratos; Chewy porque aparte de la increíble persona que eres, siempre estás al pendiente de mí y me das el consejo adecuado; Daf y Pesi porque aparte de los buenos momentos, son unas excelentes amigas, gracias por permanecer en mi vida. Gracias a mis amiguis de la carrera Pelusa, Rita, Lupita y Tere porque fue indispensable su simpleza y trabajo para lograr cada etapa de la carrera y de una manera tan divertida como lo fue, son como hermanas para mí. Y a mis amigos de la carrera del grupo 2 que la hicieron más especial con sus simplezas Esleban, Ramsés, Ana, Fanny, Geovanni, César, Armando, Jhon y Polin por ustedes nunca dejé ese grupo. Y a los no tan viejos amigos Karlita, Mariana y toda la bola de fiesteros de Biología. A mi familia materna por ser una familia unida, a mi tía Irma por encaminarme y a todos mis primos, gracias a Nelly y Roso por su cercanía y cariño y a Chango por siempre estar conmigo y compartir el mismo sueño de la Biología. A mi familia paterna porque son parte de mi vida y mi fortaleza, gracias a mis primos Chucho, Genaro, Nelly, Roberto, Saúl, Tomy y Beto tanto por distraerme de los problemas y ayudarme con ellos, como por esa divertida actitud ante la vida. Todos son parte importante de mi vida y agradezco a Dios por ponerme en este preciso lugar con esta maravillosa gente y por darme la salud, fortaleza y el apoyo necesario para poder realizar mis metas. Agradezco las participaciones del Instituto de Ciencia y Tecnología del Distrito Federal (ICyTDF) por su apoyo al proyecto ICyTDF-J.L.A., y al Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACYT) por su apoyo al proyecto número 113674 para la realización de esta Tesis Profesional, ambos bajo la responsabilidad del Dr. Juan Pedro Luna Arias. Lista de Abreviaturas BAX Proteína X asociada a Bcl-2 BCA Ácido bicinconínico Bcl-xl Linfoma de linfocitos B-extra largos Bcl-2 Linfoma 2 de linfocitos B BRCA1 Breast Cancer 1 BRCA2 Breast Cancer 2 CaMa Cáncer de mama CaCu Cáncer cérvico uterino CDIS Carcinoma ductal in situ CDKs Cinasas dependientes de ciclinas CLIS Carcinoma lobular in situ DTT: Ditiotreitol EGFR Factor de crecimiento epidérmico ESI Ionización por electro-spray ER Receptor de estrógenos erbB-2 / Her2 Receptor 2 del factor de crecimiento epidérmico FGFs Factor de crecimiento de fibroblastos IEF: Isoelectroenfoque IAA: Iodoacetamida kV Kilovoltio kD kiloDalton MALDI TOF-TOF Matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight- time of flight. (Desorción/ionización láser asistida por matriz tiempo de vuelo - tiempo de vuelo). mA Miliamperios MS-MS Espectrometría de masas en tándem NCBI Centro Nacional para Información Biotecnológica NFKB Factor Nuclear kapa-potenciador-de cadena-ligera de linfocitos B NGF Factor de crecimiento de nervios NP40 Detergente nonidet P40 m/z Masa-carga pI: Punto isoeléctrico p75 NTR Receptor de neurotrofina p75 SK-BR-3 Línea celular que sobre-expresa el producto génico erbB2 SDS-PAGE Electroforesis en gel de poliacrilamida con dodecilsulfato sódico TDLUs Unidades lobuladas del conducto terminal TrkA Receptor tipo 1 de la tirosina cinasa neurotrófica UniProt Fuente universal de proteínas Índice de Figuras Figura 1. Anatomía de la mama ………………………………………..……………………………... 4 Figura 2. Mortalidad por tumores malignos de mama en México…………….…. ……………..… 5 Figura 3. Proporción de mujeres que recibieron tamizaje para cáncer de mama …………….... 8 Figura 4. Tumor no invasivo del estadio I…………………………………………………………….. 11 Figura 5. Estadio IIB del tumor……………………………………………………………...........…...... 12 Figura 6. Estadio IIIB cáncer de mama inflamatorio…………………………………….………….. 13 Figura 7. Metástasis…………………………………………………………………………………….. 15 Figura 8. A. Principales componentes de un espectrómetro de masas B. Esquema de MALDI TOF-TOF……………………………………….…………..…...... 28Figura 9. Vista interna del espectrómetro de masas 4800 Plus MALDI TOF/TOF™ analyzer…………………………..…………………………………………….………… 30 Figura 10. Células de la línea celular SK-BR-3 40x…………………………………….……….… 43 Figura 11. Curva patrón para obtener la cuantificación…………………………………..……… 44 Figura 12. Gel de poliacrilamida del extracto total de proteína de SK-BR-3….…..………..…… 45 Figura 13. a) Enfoque y b) Extracción de las proteínas en el MiniRotofor………………..……… 46 Figura 14. Fracciones del MiniRotofor contra pH…………………..……………............................. 47 Figura 15. Geles SDS_ PAGE de las 20 fracciones resultantes del IEF por MiniRotofor...…… 48 Figura 16. Gel de poliacrilamida del extracto total de proteínas de SK-BR-3……………............ 50 Figura 17. MicroRotofor BioRad……………………………………………………………………… 51 Figura 18. Gradiente de pH de las fracciones obtenidas en el MicroRotofor…………..………… 52 Figura 19. Enfoque de las fracciones obtenidas por el MicroRotofor……………………..………. 52 Figura 20. Espectro de masa de las proteínas de la muestra 1 del sistema MiniRotofor……………………………………………………………………………………………...… 54 Figura 21. Espectro de masa de las proteínas de la muestra obtenidas por el sistema MicroRotofor………………………………………………………………… 55 10.2 Índice de Cuadros Cuadro 1. Muestra 1 del MiniRotofor (ProteinPilot) …………….…………………………………....…56 Cuadro 2. Muestra 2 del MiniRotofor (ProteinPilot) ……………………………..…………………...…56 Cuadro 3. Muestra 3 del MiniRotofor (ProteinPilot) ……………………………………..…….……..…57 Cuadro 4. Muestra 4 del MiniRotofor (ProteinPilot) ……………………………………..……………...57 Cuadro 5. Muestra 1-10 del MicroRotofor (ProteinPilot)……………………………………………..…57 Cuadro 6. Función de las proteínas identificadas por ProteinPilot del MiniRotofor y MicroRotofor………………………………………………………………………….…...…59 Cuadro 7. Muestra 1 de las 10 fracciones del MicroRotofor identificados por MASCOT….………..60 Cuadro 8. Muestra 2 de las 10 fracciones del MicroRotofor identificados por MASCOT.…………..62 Cuadro 9. Muestra 3 de las 10 fracciones del MicroRotofor identificadas por MASCOT ………..…62 Cuadro 10. Muestra 4 de 10 fracciones del MicroRotofor identificadas por MASCOT ………….….63 Cuadro 11. Muestra 5 de las 10 fracciones del MicroRotofor identificadas por MASCOT ……..…..63 Cuadro 12. Muestra 6 de las 10 fracciones del MicroRotofor identificadas por MASCOT….……....63 Cuadro 13. Muestra 7 de las 10 fracciones del MicroRotofor identificadas por MASCOT …..…..…65 Cuadro 14. Muestra 9 de las 10 fracciones del MicroRotofor identificados por MASCOT ……....…65 Cuadro 15. Muestra 10 de las 10 fracciones del MicroRotofor identificadas por MASCOT ……......65 Cuadro 16. Función de las proteínas del MicroRotofor Identificadas por MASCOT ……………...…66 Cuadro 17. Muestra 1 del MiniRotofor (MASCOT)…….………………………………………………. ..72 Cuadro 18. Muestra 2 del MiniRotofor (MASCOT)…………………………………………................ ..72 Cuadro 19. Muestra 3 del MiniRotofor (MASCOT)……………………………………….…...………. ..73 Cuadro 20. Muestra 4 del MiniRotofor (MASCOT)…………………….…………………….....……... ..73 Cuadro 21. Función de las proteínas del MiniRotofor identificadas por MASCOT …………..……...74 ÍNDICE Capítulo 1. 1. INTRODUCCIÓN………………………………………………………….…….…….1 Capítulo 2. 2. MARCO TEÓRICO…………………………………………………………………….3 2.1 Cáncer de mama.……………………………………………………………………3 2.1.1 Cáncer de mama y estructuras…………………………………………………3 2.1.2 Estadísticas…………………….………………………………………………….4 2.1.3 Cultura de prevención…………….……………………………………………...6 2.1.4 Estadios del cáncer de mama….….…………………………………………….8 2.1.5 Genes, hormonas y otros factores……………………………………………..15 2.4 Factores de riesgo…………………………………………………………..…...21 2.2 Proteómica y biomarcadores........................................................................24 2.3 Isoelectroenfoque preparativo.....................................................................25 2.4 Espectrometría de masas.……………………………………………..….…...26 2.4.1 MALDI TOF-TOF………………………………………………………..……….26 Capítulo 3. 3. JUSTIFICACIÓN………………………………………………………...……………31 Capítulo 4. 4. OBJETIVOS……………………………………………………………………...……32 4.1 Objetivo general………………………………………………………………….32 4.2 Objetivos particulares……………………………………………………………32 Capítulo 5. 5. MATERIALES Y MÉTODOS.............................................................................33 5.1. Cultivo celular de la línea SK-BR-3…………………………...………………….33 5.2 Extracción de proteínas totales de la línea celular SK-BR-3……………….…34 5.3 Preparación de la muestra para el isoelectroenfoque por los sistemas MiniRotofor y MicroRotofor……………………………………………………………..34 5.3.1 Isoelectroenfoque preparativo mediante el sistema MiniRotofor…..………..36 5.3.2 Isoelectroenfoque preparativo mediante el sistema MicroRotofor…………..38 5.4 Análisis por espectrometría de masas (MALDI-TOF TOF)………………..……42 Capítulo 6. 6. RESULTADOS……………………………………………………………………….43 6.1 Obtención del extracto total de proteínas de la línea celular SK-BR-3……..…43 6.2 Preparación de la muestra para el sistema MiniRotofor…………………….….44 6.2.1 Isoelectroenfoque por el sistema MiniRotofor……………………………..…..45 6.3 Preparación de la muestra para el sistema MiniRotofor…………………….….49 6.3.1 Isoelectroenfoque por el sistema MicroRotofor.…………………………….…50 6.4 Identificación de proteínas de la línea celular SK-BR-3 por espectrometría de masas MALDI TOF-TOF…………………………………………………………….53 6.5 Identificación de proteínas mediante el programa ProteinPilot.……………..…56 6.5.1 Proteínas de las fracciones del MiniRotofor identificadas mediante ProteinPilot…………………………………………………………………………….….56 6.5.2 Proteínas de las fracciones del MicroRotofor identificadas mediante ProteinPilot ………………………………………………………………………….……57 6.5.3 Función de las proteínas identificadas por ProteinPilot……………………....59 6.6 Identificación de proteínas mediante el programa MASCOT……………….….60 6.6.1 Proteínas del MicroRotofor identificadas por MASCOT ...……………………60 6.6.2 Función de las proteínas del MircroRotofor identificadas por MASCOT....…66 6.6.3 Proteínas obtenidas por el MiniRotofor e identificadas por MASCOT...…....72 6.6.4 Función de las proteínas obtenidas por el MiniRotofor e identificadas por MASCOT………………………………………………………………………………….73 Capítulo 7. 7. DISCUSIÓN…………………………………………………………………………..75 Capítulo 8. 8. CONCLUSIONES……………………………………………………………………79 Capítulo 9. 9. PERSPECTIVAS……………………………………………………………………..81 Capítulo 10. 10. LITERATURA CITADA.……...……………..……………………………………..82 Resumen El cáncer más común en mujeres es el cáncer de mama siendo éste la primera causa de muerte en mujeres por cáncer en México. Este padecimiento continúa en aumento debido a la constante interacción con factores de riesgo. La proteómica es una de las vías para diagnosticarlo, ya que con el estudio de las proteínas se pueden encontrar marcadores moleculares que ayuden en el diagnóstico oportuno de dicha enfermedad. De la línea celular SK-BR-3, que proviene de un adenocarcinoma de mama, se realizó la extracción de proteínas totales y mediante la técnica de isoelectroenfoque preparativo mediante el sistema MiniRotofor y el sistema MicroRotofor, en los que se enfocaron las proteínas a su respectivo pI; se obtuvieron geles de acrilamida para verificarlo y cada fracción del IEF se comparó contra sus valores de pH. Posteriormente se obtuvieron péptidos, para su posterior análisis por espectrometría de masas en tándem (MS/MS) e identificación de dichas proteínas, por comparación con 2 programas bioinformáticos. En total se logró la identificación de 51 proteínas, siendo más eficiente el sistema MicroRotofor. PALABRAS CLAVE: Cáncer de Mama; SK-BR-3; IEF; Marcadores moleculares.Abstract The most common cancer in women is breast cancer. It is the first cause of mortality in women by cancer in México. Number of cases of breast cancer is continuously increasing by the constant interaction with risk factors. Many genes are altered in cancer, and therefore their proteins. The study of the altered proteins in cancer could help to find some specifics proteins that could be used as biomarkers for an early diagnosis of this disease. Nowadays, hundreds of proteins are identified by Proteomics, a science which uses techniques for the separation of proteins and peptides, and identify them by mass spectrometry. In this thesis, we used SK-BR-3 cells, a cell line that comes from a breast adenocarcinoma, to solubilize total proteins and reduce the complexity of sample by using the Isoelectric Focusing (IEF) technique with the MiniRotofor and MicroRotofor systems. In these systems, proteins migrate to their respective isoelectric point, and are collected in fractions according the pH gradient used. The composition of each fraction was determined by SDS-PAGE, as its pH. Finally, polypeptides from each fraction were trypsin digested and identified by tandem mass spectrometry. In total, there was achieved the identification of 51 polypeptides, being the most efficient the MicroRotofor separation system. Key Words: Breast Cancer; SK-BR-3; Isoelectric Focusing; Biomarkers. 1 1. INTRODUCCIÓN Existen muchas enfermedades que afectan a la humanidad. Algunas de ellas son causa de elevadas tasas de mortalidad a nivel mundial; tal es el caso del cáncer, que es la acumulación de numerosas y frecuentemente desconocidas alteraciones que causan proliferación celular, inestabilidad genética y la adquisición de un fenotipo tisular crecientemente invasivo y resistente (Bertucci et al., 2006). El cáncer más común en mujeres actualmente es el cáncer de mama; éste a su vez es la segunda neoplasia más frecuente en el mundo. La mama de la mujer, en comparación con miembros de otras especies, se diferencia por el desarrollo de unidades lobuladas del conducto terminal (TDLUs, del inglés “Terminal Duct Lobular Units”), que están situadas comúnmente en la tercera parte más externa del disco mamario y al final de la axila; de estas unidades se derivan los tipos de cáncer de mama más comunes, que son los carcinomas invasivo ductal y lobular. En lo que respecta al desarrollo del cáncer y su progresión, la ruta normal a cáncer en estructuras epiteliales, pasa a través de varias etapas involucrando diferentes grados de hiperplasia que llevan a carcinoma in situ, posteriormente desarrollándose en un cáncer oculto y finalmente en un cáncer invasivo clínico (Dickson y Lippman, 1994). El cáncer de mama tiene alta incidencia sobre todo en los países industrializados, siendo éste la causa de muerte de aproximadamente el 20% de las mujeres con cáncer. En las áreas subdesarrolladas presenta un crecimiento aun mayor que en los países desarrollados; las causas de dicho aumento están relacionadas con factores de riesgo como la transición demográfica, particularmente con los hábitos reproductivos, como la procreación tardía, la reducción del número de hijos, la ausencia del hábito de amamantar y los propios hábitos de la vida moderna como la alimentación grasosa y rica en proteínas y demás características de vida de los centros urbanos (Hernández et al., 1998). 2 Una de las vías para estudiar este padecimiento es mediante la genómica, aunque parece no ser adecuada como la única plataforma pronóstica y predictiva del cáncer de mama; por lo cual la proteómica es clave en el manejo de la oncogénesis, siendo la oncoproteómica una nueva forma de abordar los problemas oncológicos, ya que a través del análisis masivo de proteínas, se puede entender mejor el papel que éstas juegan en el proceso salud-enfermedad (Abramovitz y Brian, 2006). Las proteínas son moléculas anfotéricas que tienen carga positiva, negativa o neutra, dependiendo del pH que las rodea. El punto isoeléctrico pI de una proteína es el valor de pH de los alrededores de la proteína en los cuales ésta tiene carga neta de cero; el isoelectroenfoque pone a las proteínas en un gradiente de pH y al aplicar un campo eléctrico, éstas migrarán hasta alcanzar su pI. De esta manera se disminuye la complejidad de la muestra (Simpson, 2003). Asimismo, la identificación de nuevos marcadores para diferenciar las células neoplásicas de las normales, permitirá un entendimiento más profundo de la patología, así como la definición de nuevos blancos terapéuticos. La introducción de la espectrometría de masas en combinación con la identificación de proteínas por medio de la bioinformática, ha permitido a la proteómica emerger como una valiosa herramienta para el descubrimiento de marcadores moleculares (Belkoura et al., 2003). 2. MARCO TEÓRICO 2.1 Cáncer de Mama El cáncer de mama (CaMa) es una neoplasia. Las neoplasias se caracterizan por una proliferación celular descontrolada y acelerada, dada por mutaciones en genes encargados de la supresión o estimulación del ciclo celular. Actualmente es la principal causa de muerte en mujeres por cáncer, donde cientos de miles 3 mueren al año en todo el mundo; sin embargo, no es una enfermedad exclusiva de la mujer, también en los hombres se presenta pero con mucha menor incidencia (Calderón et al., 2009). 2.1.1 Cáncer de Mama y Estructuras Anatómicamente, cada mama tiene entre 15 y 20 secciones llamadas lóbulos, que comprenden secciones más pequeñas llamadas lobulillos, éstos a su vez terminan en docenas de bulbos minúsculos que pueden producir leche (Figura 1). Los lóbulos, los lobulillos y los bulbos están conectados por tubos delgados llamados conductos o ductos por los que se transporta la leche al pezón. Tanto en el tejido de los lóbulos como en el de los ductos se puede desarrollar un tumor; éstos se clasifican como carcinoma in situ, si el tumor permanece dentro del conducto o lobulillo y carcinoma infiltrante o invasivo, si el tumor se disemina fuera del conducto o lobulillo. Hay racimos de ganglios linfáticos cerca de la mama en la axila (debajo del brazo), sobre la clavícula y en el pecho los cuales también son blancos para el desarrollo del cáncer de mama (Calderón op cit, 2009). Fig. 1 Anatomía de la mama que muestra los lóbulos, ductos, vasos y ganglios linfáticos (Tomada de NCI, 2010). 4 2.1.2 Estadísticas El cáncer de mama ha evolucionado como una de las principales causas de mortalidad en las mujeres; cada año se diagnostican en el mundo más de un millón de casos y fallecen por esta causa 548 mil mujeres. En Estados Unidos por ejemplo, se detectan anualmente 180,000 nuevos casos y 30,000 muertes (Calderón et al., 2009). Sin embargo, el perfil de esta enfermedad está cambiando; ya que habiendo surgido en las regiones más desarrolladas del planeta, ahora está afectando de manera creciente a las mujeres de los países de menores recursos, ya que actualmente más del 55% de las muertes por cáncer de mama se presentan en los países de ingresos bajos y medios. Para el 2020 se estima que alrededor del 70% de los casos de esta enfermedad se presentarán en el mundo en desarrollo (Frenk, 2009). Particularmente en México, 57.4% de su población son mujeres (INEGI, 2011); la distribución de la mortalidad por estado sugiere que el cáncer de mama ha crecido en nuestro país y afecta tanto a los estratos medios, pobres y se concentra también en las regiones más ricas del país. El cáncer de mama es muy común entre mujeres de 30 a 59 años de edad en 11 de los 32 estados de la República, la mayoría de los cuales son de los más acaudalados y cuentan con mayor disponibilidad de servicios de salud. En esta lista se incluye a la Ciudadde México, que representa alrededor del 20% de la población mexicana y también algunos de los estados de escasos recursos del país como Veracruz (Knaul et al., 2009). En 1993 el número de nuevos casos de cáncer de mama registrados fue de 5,739 (de los cuales 20% recaen en el estado de Nuevo León). El promedio de mortalidad en México por CaMa es de 10.5 / 100 000 mujeres; siendo los estados del norte los que presentan una mayor incidencia Coahuila (16.1), Nuevo León (15.9), Sonora (14.5), Chihuahua (14.1) y Baja California (13.5) (Calderón, op cit.). 5 Esta patología en la actualidad es la causante de un mayor número de muertes en México, comparado con el cáncer cérvico-uterino, y afecta a mujeres adultas de todas las edades y niveles de ingreso. Por lo que actualmente es la primera causa de muerte entre las mujeres mexicanas adultas de 30 a 54 años de edad (Knaul, et al., 2009). Fig. 2. Mortalidad por tumores malignos de mama en México por grupo de edad. 1995-2007. Tasas ajustadas por edad por 100 000 mujeres presentadas a edad promedio (Tomada de Knaul, et al., 2009). Según datos del Instituto Nacional de Estadística, Geografía e Informática (INEGI), en 1990 ocurrieron 2,230 decesos atribuibles al cáncer de mama, lo que representó el 1.67% del total de defunciones ocurridas en mujeres de 25 años y más. En 1994 dicha cifra fue de 2,785 (1.90%) muertes y para 1998 aumentó a 3,380 (2.1%) fallecimientos. Esto significa que en ese último año murieron por cáncer de mama casi nueve mujeres cada día, lo que representa la muerte de una mujer cada dos horas aproximadamente. Las tasas de mortalidad por cáncer mamario estandarizadas por edad entre 1990 y 1998 muestran en México una tendencia creciente; la de 1990 fue de 13.16 por 100,000 mujeres de 25 años y más; en 1998 aumentó a 15.12 por el mismo denominador. En ese sentido, de continuar las condiciones actuales, es decir, un crecimiento lento pero constante de la mortalidad por cáncer de mama, la 6 tendencia permite prever que la tasa de mortalidad por este tipo de cáncer, para el nivel nacional, seguirá incrementándose en el grupo de mujeres de 25 años y más [ (NOM) 041-SSA2-2002]. El cáncer de mama afecta tanto a mujeres jóvenes como a mujeres de mayor edad y una gran proporción de este padecimiento en los países en desarrollo –en muchos hasta 50%– ocurre en mujeres menores de 54 años (Frenk, 2009). Estadísticamente la posibilidad de desarrollar esta enfermedad es 1 en 20,000 para mujeres menores de 25 años y este riesgo incrementa a 1 en 9 en mujeres mayores a 79 años (Calderón et al., 2009). 2.1.3 Cultura de la Prevención La Organización Mundial de la Salud (OMS) refiere a la detección temprana del cáncer como la única medida cuyo resultado se refleja en un incremento del tiempo de sobrevida y la reducción de la mortalidad por este padecimiento. Las estrategias son la prevención primaria y la secundaria. La primera, que modifica el riesgo, tiene un impacto limitado ya que la mayoría de los factores para este cáncer no son modificables; así, los esfuerzos del sistema de salud deben enfocarse en la prevención secundaria (o detección temprana), la cual permite un pronóstico favorable en el tratamiento de esta enfermedad. En los países desarrollados se han aplicado programas poblacionales que promueven el autoexamen y la exploración clínica de mama; en algunos, como EUA y Canadá, se ha promovido activamente la mastografía. Pese al ligero incremento del diagnóstico en México los datos son alarmantes, ya que se ha estimado que más del 80% de los casos de cáncer que se detectan en México se encuentran en etapa avanzada, porque la detección temprana es poco frecuente. Los datos disponibles sugieren que sólo entre 5 y 10% de los casos en México se detecta en las fases iniciales de la enfermedad, en comparación con el 50% en Estados Unidos (Knaul et al., 2009). 7 Asimismo, un estudio de 256 mujeres mexicanas con diagnóstico de cáncer de mama reveló que en 90% de los casos fueron ellas mismas las que identificaron su padecimiento y sólo 10% se diagnosticó en etapa I. El mismo estudio también mostró que sólo 30% de las mujeres se practicó la autoexploración, e incluso que un porcentaje todavía menor lo hizo de manera adecuada. Pese a que las tasas de prevención son todavía muy bajas, algunos datos indican que se ha incrementado el uso del tamizaje (Figura 3). La más reciente Encuesta Nacional de Salud incluía una pregunta para saber si las mujeres habían acudido a un centro de salud para cualquier tipo de estudio de cáncer de mama en el año anterior a la encuesta. Estos datos muestran que 12% de las mujeres de 40 a 69 años de edad se había sometido a un examen clínico (incluida la mamografía) en el año 2000, en tanto que para el año 2006 el porcentaje fue de 22%. Dicho incremento se observó en todas las edades, pero fue mayor a los 45 y más años (Frenk, 2009). Lo anterior permite reconocer un cambio positivo derivado de una mayor conciencia en lo que a esta enfermedad se refiere sobre todo en las mujeres de mayor edad (Frenk, 2009). 8 Fig. 3. Proporción de mujeres por edad que recibieron tamizaje para cáncer de mama (exploración clínica de mama o mamografía) en un periodo de 12 meses en México 2000 y 2006 (Tomada de Knaul, et al., 2009). 2.1.4 Estadios del Cáncer de Mama El cáncer de mama se diagnostica y clasifica de acuerdo a etapas (0 a IV); para lo cual se deben considerar tres factores importantes: el tamaño del tumor, el estado ganglionar y la metástasis. El primero es el tamaño del tumor primario, ésta es una de las principales características de diferenciación, seguida por el estado ganglionar el cual indica la presencia o ausencia de células cancerosas en los ganglios linfáticos. Esto ayuda a definir la etapa del cáncer de mama y la metástasis, que se refiere a que las células cancerígenas han migrado desde la mama afectada a través del torrente sanguíneo a otras zonas del cuerpo: tejido blando (como el tejido de la mama opuesta, ganglios linfáticos lejanos o piel) u órganos como el hígado, pulmones, huesos, etc. (NCI, 2010). Los estadios 0, I, y II son consideradas cáncer de mama temprano. Estadio 0 (carcinoma in situ) 9 Existen 2 tipos: Carcinoma Ductal in situ (CDIS) Carcinoma Lobular in situ (CLIS) El carcinoma ductal in situ (CDIS) consiste en células epiteliales de mama malignas que están presentes y proliferan en el epitelio ductal, confinadas por la membrana basal y por lo tanto, no invaden el estroma subyacente. El carcinoma ductal in situ también ocurre en hombres y representa 3.5% al 7% de todos los casos del cáncer de mama en hombres para 1985, mientras que en esta década aumentó a 14%, en una proporción 200% mayor a la esperada, por lo que la tasa de incremento en incidencia ha sido mayor para CDIS que cualquier otro tipo de cáncer de mama en hombres. En general existen 2 subtipos de CDIS de acuerdo a la presencia o ausencia de necrosis comedo; esta clasificación se da también con base en que presentan diferente apariencia en una mamografía y a su potencial maligno. El tipo de necrosis comedo del CDIS es diagnosticado cuando al menos un ducto se llena y expande a lo largo, con células notablemente atípicas y tiene abundante necrosis del lumen central; este material necrótico está parcialmente calcificado y así puede ser reconocido en una mamografía como calcificaciones lineales y ramificadas. El tipo de necrosis no comedo el cual también presenta necrosis aunque menos prominente y no es propenso a calcificación (NCI, 2010). Especímenes de CDIS tienen muchas alteraciones a nivel genético molecular; la sobreexpresión de erbB-2 sucede en 46% a 60% de los casos, mayormente en el tipo de necrosis comedo; encontraste, esta sobreexpresión ocurre sólo en 20% a 10 25% de los casos de cáncer de mama invasivos. Aunque cabe mencionar que algunos casos de cáncer de mama invasivos que expresan erbB-2 parecen haber derivado de CDIS preexistentes. En CDIS están presentes: 1) mutaciones del gen p53, más comúnmente en el tipo de necrosis comedo; 2) desequilibrio alélico (pérdida de la frecuencia de un alelo) del gen BRCA1 que ha sido encontrado en 74% de los casos de tumor; 3) también ha sido descrita la pérdida de heterocigosidad en el tumor en un locus reportado que muestra pérdidas alélicas en cánceres invasivos, así como también un oncogén en 11q13, que corresponde al síndrome cancerígeno hereditario de Neoplasia Endócrina Múltiple Tipo 1, el cual está presente en cerca del 90% en este tipo de lesiones malignas de mama (Fonseca, 1997). El carcinoma lobular in situ (CLIS) es una lesión microscópica donde se encuentran células anormales en forma de proliferación lobulillar no infiltrante. La incidencia media del CLIS es del 2% y no presenta necrosis. La edad media de presentación oscila entre 45 y 49 años y un 60-89% de los casos se diagnostica en mujeres premenopáusicas. El padecer de carcinoma lobular in situ en una mama aumenta el riesgo de padecer de cáncer en la otra mama. En un estudio realizado durante el seguimiento de casos por este padecimiento, se ha observado un aumento de la incidencia de carcinoma infiltrante bilateral, por lo que se le ha considerado un factor de riesgo del carcinoma infiltrante. En un estudio retrospectivo realizado en 4,730 casos de cáncer de mama, de las 90 pacientes con CLIS un 27% de los casos presentaban significativamente mayor número de afectación bilateral, mientras que sólo 2% correspondió a los carcinomas ductales infiltrantes y 7% a los lobulillares infiltrantes (Muñoz et al., 1994). 11 La lesión provoca la distensión de los ácinos; éstos aumentan tanto en número como en tamaño, así como globalmente el lobulillo. Los ácinos del lobulillo afectado están envueltos por haces de reticulina como expresión de la reacción estromal desmoplásica. La luz en el lobulillo puede persistir, por lo que su ausencia no constituye un criterio diagnóstico. El tratamiento recomendado tras su diagnóstico por biopsia es el seguimiento con exploración clínica y mamografia para la detección del carcinoma infiltrante en fase precoz (Muñoz, et al., 1994). Estadio I En el estadio I, el cáncer se ha formado. El tumor mide dos cm o menos y no se ha diseminado fuera de la mama (Figura 4) (NCI, 2010). Fig. 4. Tumor no invasivo del Estadio I (Tomada de NCI, 2010). Estadio IIA No hay presencia de tumor en la mama, pero el cáncer se encuentra en los ganglios linfáticos axilares (los ganglios linfáticos debajo del brazo); o el tumor mide más dos cm o menos y se ha diseminado hasta los ganglios linfáticos axilares; o no se ha diseminado hasta los ganglios linfáticos axilares. 12 Estadio IIB El tumor: Mide más de dos centímetros, pero no más de cinco centímetros y se ha diseminado hasta los ganglios linfáticos axilares; o no se ha diseminado hasta los ganglios linfáticos axilares (Figura 5) Fig. 5. Estadio IIB del cáncer de mama con un tumor entre 2 y 5 cm de tamaño (Tomada de NCI, 2010). Estadio IIIA No se encuentra un tumor en la mama. El cáncer se encuentra en los ganglios linfáticos axilares que están unidos entre sí o a otras estructuras; o el cáncer se puede haberse diseminado hasta los ganglios linfáticos cercanos al esternón (NCI, 2010). 13 El tamaño del tumor es variable ya que puede medir dos centímetros o menos, entre dos centímetros y cinco centímetros, o más de cinco centímetros (NCI, 2010). Estadio IIIB En el estadio IIIB, el tamaño del tumor es variable y el cáncer: Se ha diseminado hasta la pared del pecho o a la piel de la mama (Figura 6). Fig. 6. Estadio IIIB Cáncer de mama inflamatorio, cuando se ha diseminado hasta la piel de la mama (Tomada de NCI, 2010). Estadio IIIC Puede no haber signos de cáncer en la mama o el tumor puede tener cualquier tamaño y puede haberse diseminado hasta la pared del pecho o a la piel de la mama (NCI, 2010). Asimismo, el cáncer: Se ha diseminado hasta los ganglios linfáticos por arriba o debajo de la clavícula; y 14 Puede haberse diseminado hasta los ganglios linfáticos de las axilas o hasta los ganglios linfáticos cercanos al esternón. Cuando el cáncer se ha diseminado hasta la piel de la mama, se le llama cáncer de mama inflamatorio. El cáncer de mama en estadio IIIC se divide en estadio IIIC operable y estadio IIIC no operable. En el estadio IIIC operable, el cáncer: Se encuentra en 10 o más ganglios linfáticos de la axila; o Se encuentra en los ganglios linfáticos debajo de la clavícula; o Se encuentra en ganglios linfáticos de la axila y en los ganglios linfáticos cercanos al esternón. En el estadio IIIC no operable del cáncer de mama, el cáncer se ha diseminado hasta los ganglios linfáticos por arriba de la clavícula. Estadio IV En el estadio IV, el cáncer se ha diseminado hasta otros órganos del cuerpo (Figura 7) con mayor frecuencia hasta los huesos, los pulmones, el hígado o el cerebro (NCI, 2010). Fig. 7. Metástasis a varias regiones del cuerpo (Tomada de NCI, 2010). 15 2.1.5 Genes, Hormonas y Otros Factores La señalización de los factores de crecimiento, son cruciales para el desarrollo de la patología. Los eventos moleculares que conducen a la carcinogénesis de células epiteliales de mama, suponen la modificación en la estructura y expresión de genes oncogénicos y supresores de tumor (tales como myc, ErbB2 y p53), llevando a un crecimiento desequilibrado caracterizado por elevado ritmo de proliferación y eventual migración. Estas modificaciones genéticas también confieren una habilidad a sobrevivir al estrés ambiental ya que normalmente desencadenaría en apoptosis. Sin embargo, los tumores mamarios se desarrollan lentamente; se ha estimado que para el logro de un tumor de 1 cm desde la célula originaria se requiere de un periodo de 6-8 años. Protooncogenes en Cáncer de Mama erbB2 El protooncogén erbB2 se localiza en el cromosoma 17q21 y codifica a un receptor de tirosina cinasa transmembranal; forma parte de una familia de 4 miembros: del factor de crecimiento epidérmico (EGFR, erbB2, erbB3 y erbB4) (Bowcock, 1999). La amplificación de este oncogén se puede observar en 20-33% de tumores mamarios invasivos y la sobreexpresión puede detectarse en 44% de los mismos, si bien sólo 12% tiene una alta intensidad. En tumores humanos se han detectado cambios genéticos que incluyen la amplificación del gen erbB2, que conllevan a la sobreexpresión del receptor Tirosina cinasa, lo cual promueve la activación constitutiva de dicho receptor y la coexpresión de ligandos erbB y receptores en tumores, proceso que conduce al desarrollo del cáncer (Hynes y MacDonald, 2009). 16 Las alteraciones presentes en erbB2 en el cáncer ductal invasivo (IDC) primario pueden ser mantenidas durante la progresión a enfermedad metastásica, sugiriendo por tanto, su rol potencial en etapas avanzadas de la evolución tumoral mamaria, lo cual explica la relación entre las alteraciones de erbB2 y marcadores de agresividad tumoral. En un estudio se analizó por hibridación fluorescente in vitro reportando que la amplificación de erbB2 era un factor de predicción independiente de mal resultado clínico (Bowcock, 1999). Existe una asociación entre este oncogén y el grado histológico III, la hormono- independencia, la actividad proliferativa y la resistenciaa ciertas terapias. No está plenamente aceptado su valor pronóstico, aunque algunos autores lo han demostrado en los casos sin y con afectación ganglionar, así como cuando su positividad se asocia a la del EGFR. También se sabe por trabajos recientes que la sobreexpresión de este oncogén se asocia, entre otros hechos, con una mayor expresión del factor de crecimiento del endotelio vascular (VEGF), que interviene en la desregulación de las interacciones ciclina D1/Cdk4/6 del ciclo celular y que se interrelaciona con la ciclooxigenasa 2 y la prostraglandina E2, ejerciendo un efecto proinflamatorio y antiapoptótico, lo cual abre nuevas perspectivas fisiopatológicas (Hynes y MacDonald, 2009). c-Myc Es un factor de transcripción involucrado en la regulación de actividades celulares tales como proliferación, diferenciación, así como apoptosis. El gen c-myc localizado en el cromosoma 8q24, es amplificado en aproximadamente 20-30% de los casos de cáncer de mama, pero correlaciona muy poco con la expresión de c- Myc tanto en los niveles de proteína como en los de mRNA; la amplificación del gen c-myc ha sido detectada en Carcinomas Ductales in situ (DCIS); sin embargo, los genes Ciclina D1 y erbB2 son amplificados con una mayor frecuencia. Es de interés mencionar que alteraciones en c-Myc mientras se encuentran presentes en 17 algunos cánceres de mama primarios, no siempre se detectan en la correspondiente metástasis a los nódulos linfáticos, indicando por tanto un rol potencial en el comienzo y promoción previo a la invasión, aunque no siempre (Bowcock, 1999). Ciclina D1 El gen ccnd1/bcl/prad1 codifica para la proteína Ciclina D1 la cual, cuando se asocia con algún complejo dependiente de Ciclina (CDKs), controla la progresión del ciclo celular hacia G1/S vía fosforilación de la proteína pRB. La sobreexpresión de esta proteína está presente en 35-50% de los casos. Sin embargo, en algunos estudios se analizaron 248 tumores en etapa I y II y no se encontró valor pronóstico para la sobreexpresión de la Ciclina D1. También ha sido asociada con la positividad del receptor de estrógenos (ER) (Bowcock, op cit). Bcl-2 El gen bcl-2 codifica para una proteína mitocondrial interna involucrada en la supresión de la apoptosis; Bcl-2 es expresada normalmente en el tejido mamario (>95% de las células). Su sobreexpresión puede deberse a alteraciones en p53 ya que normalmente bcl-2 se encuentra reprimido por dicha proteína antioncogénica. A su vez un exceso de bcl-2 puede suprimir a la proteína c-Myc encargada de inducir apoptosis bajo ciertas condiciones. La proteína Bcl-2 tiene una doble función, facilitar la proliferación celular y suprimir la apoptosis por ejemplo la sobreexpresión de Bax lleva a la apoptosis mientras que el producto de Bcl-XL tiende a inhibirla (Bowcock, op cit). El oncogén ras El incremento de la expresión de ras ha sido descrito en cientos de tumores humanos. El protooncogén ras y también las formas mutantes del gen pueden 18 producir transformación celular, e incluso cuando se realiza una transfección del oncogén ras, parece estimular la movilidad celular endotelial la cual, es esencial para la formación de microvasculatura, con la que se le permite al tumor diseminarse a sitios metastáticos distantes. Las proteínas Ras juegan diversos roles en la transducción de señales extracelulares, las cuales afectan la proliferación celular, la diferenciación y la regulación de la dinámica del citoesqueleto (Bowcock, 1999). p53 Al antioncogén p53 se le ha clasificado como supresor de tumores debido a dos funciones básicas, detiene o revierte el crecimiento descontrolado de una célula transformada ya que detiene el ciclo celular en la fase G1, lo que permite la reparación del DNA antes de ser replicado o favorece la apoptosis de dichas células manteniendo su concentración elevada, con lo que se inhibe la expresión de bcl-2 y se estimula la expresión del gen proapoptótico bax el cual se inserta a la membrana mitocondrial resultando en la liberación del citocromo c y otros factores proapoptóticos de la mitocondria. Es llamado también el guardián del genoma, por lo que de encontrarse dañado se inhiben ciertas formas de apoptosis y se permite la proliferación de células defectuosas que favorecen la aparición de una neoplasia. Parte de su importancia radica en que alteraciones en p53 a nivel de proteína o DNA han sido detectadas en 25-50% o 15-35%, respectivamente. En cáncer de mama, de igual manera se sabe que alteraciones tempranas pueden ser mantenidas durante la progresión a lesiones de mama más avanzadas (Bowcock, op cit). BCRA1 El gen Breast Cancer 1 al igual que Breast Cancer 2 comparten patrones similares de expresión y funciones potenciales, ambos juegan un papel substancial en el 19 cáncer de mama hereditario. BRCA1 posee una región carboxi-terminal que contiene un dominio común a muchas proteínas involucradas en la reparación del ADN; este dominio se llama BRCT (Bowcock, 1999). A nivel molecular, las pacientes con alteraciones en el gen BRCA1 tienen una alta frecuencia de mutaciones en p53 y menor sobreexpresión del gen her2/Neu. Todos estos hallazgos incluyen tanto factores pronósticos favorables como adversos (Bowcock, 1999). BRCA2 Casi todos los casos de cáncer mamario en hombres se deben a defectos en BRCA2. La pérdida de heterocigosidad en tumores con cáncer asociados a BRCA2 apoya el rol de este gen como supresor de tumores. Está también involucrado en la regulación de la expresión génica y en el control de la proliferación celular (Bowcock, op cit). Hormonas y otros factores Las hormonas también participan en el progreso de la enfermedad. En la progresión de esta enfermedad se subraya la importancia de la regulación endócrina y parácrina del crecimiento de las células cancerígenas en el desarrollo del tumor, ya que en verdad, dicho crecimiento está bajo el control de hormonas estrogénicas (el estradiol y la progesterona). Los estrógenos son necesarios para el desarrollo de células normales, pero también para algunas células cancerígenas, por lo cual se han desarrollado estrategias antiestrógenos para bloquear su crecimiento como el Tamoxifén, que es el antiestrógeno más usado en los tratamientos de cáncer de mama, tanto así que el primer marcador biológico para uso de rutina fueron los receptores de estradiol y progesterona; sin embargo, algunas células no dependen del estrógeno para su crecimiento y su agresividad es mucho mayor. 20 Además de las hormonas, el crecimiento de las células de cáncer de mama, puede ser regulado por varios factores de crecimiento que controlan la proliferación, migración y apoptosis. Por ejemplo, el EGF, que estimula la proliferación de células cancerígenas, mientras que otros factores como el inhibidor del factor de crecimiento derivado-mamario (MDGI) inhibe el crecimiento (Hondermarck et al., 2002). Los factores de crecimiento de fibroblastos (FGFs), que son producidos por las mismas células cancerosas, estimulan tanto la proliferación como la migración de las células de cáncer mamario, son polipéptidos involucrados en el control de la proliferación, diferenciación, migración y sobrevivencia de las células por lo que la sobreexpresión de FGF-2, así como de sus receptores ha sido reportado en un porcentaje significativo de tumores de mama (Hondermark, op cit). 2.1.6 Factores de Riesgo Entre 1965 y 2005 la esperanza de vida al nacer, en los países en vías de desarrollo, se incrementó de 50 a 65 años. Esto ha hecho que las mujeres de estos países estén alcanzando edades en las que es más común desarrollar cáncer de mama. Los cambios demográficos en los estilos de vida que se produjeron en las últimas décadas, por ejemplo en la mayoría de los países deAmérica Latina incrementaron la exposición de sus poblaciones a los riesgos asociados al cáncer de mama en particular, como la ampliación del acceso a servicios sanitarios, las mejoras en la nutrición y el incremento en las coberturas de vacunación, lograron un descenso de la mortalidad infantil que aunado a campañas de planificación familiar dio paso a una reducción en el número de hijos, lo que se considera un factor de riesgo así mismo se dio un incremento en la expectativa de vida 55-70 años en la cual las mujeres son más propensas a dicha enfermedad (Frenk, 2009). 21 También existen factores reproductivos, como el embarazo temprano, que parece proporcionar cierta protección. Sin embargo, un número creciente de embarazos posee un efecto protector independiente de la edad al primer parto; también se ha encontrado una disminución en el riesgo de cáncer mamario, con un número creciente de meses de lactancia, ya que durante la lactancia los niveles de estrógenos son bajos y por tanto se disminuye el riesgo del cáncer de mama asociado al receptor de estrógenos. La edad avanzada es uno de los más grandes factores de riesgo, estadísticamente es importante desde el final del tercer decenio de vida y alcanza su máxima expresión durante el sexto decenio de edad; particularmente, tiene una frecuencia elevada de cáncer en grupos de población avanzada; sin embargo, en 1998 en México, 48% de todos los casos presentados eran de temprana aparición (35 años de edad o diagnosis más temprana). Muchos estudios han demostrado que el cáncer de mama en pacientes jóvenes (early onset breast cancer (EOBC)) tienen un curso clínico más agresivo que en pacientes mayores. Se piensa que los tumores en mujeres jóvenes son biológicamente diferentes y presentan frecuentemente un alto índice de proliferación y menor diferenciación histológica. En general, los pacientes con EOBC tienen un corto tiempo libre de enfermedad y un reducido tiempo de sobrevivencia (Calderón et al., 2009). La menarquia está también asociada con un riesgo incrementado de cáncer mamario, dicho riesgo disminuye aproximadamente 20% por cada año de demora de ésta; cabe mencionar que la edad en la menstruación ha disminuido progresivamente en la mayoría de los países, principalmente con la mejora en la nutrición y el control de las enfermedades infecciosas (Hernández et al., 1998). De igual forma, el riesgo aumenta en mujeres cuya menopausia fisiológica ocurre después de los 50 años de edad; así como también el uso prolongado de anticonceptivos orales a una edad temprana puede producir un aumento en el riesgo para las mujeres más jóvenes (Torres, 1994). 22 En los factores dietarios existe una fuerte correlación positiva entre la magnitud del cáncer de mama y el consumo de grasa de origen animal, sobre todo en mujeres obesas; de la misma forma el consumo de carne roja se asoció con un incremento del riesgo, en parte por su contenido de aminas heterocíclicas, dado que son potentes mutágenos y carcinógenos que actúan como un iniciador en el proceso de carcinogénesis mamaria, siendo la grasa un promotor de crecimiento tumoral. El consumo de sustancias nocivas para la salud también está asociado con el cáncer de mama. En el caso del tabaco, existe una relación con el estado menopáusico; es así que las mujeres premenopáusicas presentan un riesgo menor relativo de 0.9 veces mayor. Mientras que las postmenopáusicas mostraron un incremento significativo de riesgo de un 80%; asimismo, existe una interacción multiplicativa significativa entre la ingestión de alcohol y la terapia de reemplazo con estrógenos exógenos en mujeres postmenopáusicas (Hernández et al., 1998). En lo que respecta al factor hereditario, menos del 10% de los casos de cáncer de mama genético se heredan, es decir la mayoría de mujeres diagnosticadas no tienen una alteración en los genes de predisposición a dicho cáncer; sin embargo se menciona que el riesgo de una mujer es dos o tres veces más alto cuando hubo cáncer mamario en su familia (Dairkee, 2000). Por otro lado, los casos bilaterales del padecimiento en cuestión determinan en los descendientes una elevación de seis a nueve veces el riesgo normal y los casos nuevos se observarán en épocas más tempranas de la vida (Torres, 1994). En individuos con tumores de mama familiares, una mutación heredada en una copia del gen p53, BRCA1 o BRCA2 se distribuye a través de las células del cuerpo. Tal mutación se considera como acontecimiento que predispone al cáncer de mama, probablemente a través de un cambio adicional en la copia normal, no transformada del gen (Dairkee, op cit). Aproximadamente del 5% al 10% de las mujeres con cáncer de mama, tienen una madre o hermana con la misma patología y más del 20% tiene un historial familiar, esto es una primera y segunda generación de parientes que lo presentan. 23 Mutaciones en los genes BRCA1 y BRCA2 son los responsables del 90% de los casos hereditarios (Calderón et al., 2009). En general, menos del 1% de la población (cerca de 1.4 millones de personas) reportan un historial familiar de cáncer de mama u ovárico, donde lo apropiado es remitirlos a pruebas genéticas de susceptibilidad a cáncer y asesoramiento genético. En el caso de los hombres con la patología 40% se asocian con una historia familiar positiva. Pruebas genéticas, comerciales están disponibles desde 1996 e identifican individuos que portan una mutación hereditaria del gen BRCA1/2, los cuales pueden estar en un alto riesgo de cáncer (Hall et al., 2008). 2.2 Proteómica y Biomarcadores La proteómica se encarga del estudio del proteoma, que se define como la totalidad de las proteínas expresadas en las células bajo ciertas condiciones. El surgimiento de nuevas tecnologías permite la facilidad en la comprensión del análisis de genomas, transcriptomas y proteomas en salud y enfermedad. Estas tecnologías han demostrado el poder de la medicina molecular para discriminar entre los subtipos de enfermedad que no son reconocibles por los criterios de la patología tradicional y en la identificación específica de los eventos genéticos involucrados en la progresión a cáncer. Las proteínas están frecuentemente sujetas a cambios como cortes proteolíticos o modificaciones postraduccionales, tales como fosforilaciones o glicosilaciones podrían creerse un problema; sin embargo, la ventaja en búsquedas proteómicas involucradas en la progresión a cáncer o biomarcadores, utilizando análisis por espectrometría de masas, es que éstas se pueden caracterizar estando o no modificadas (Pothur et al., 2002). Aún más, en los análisis de proteínas por espectrometría de masas también se pueden hacer comparaciones cualitativas o cuantitativas con lo que se obtiene un 24 mayor conocimiento de la mecánica celular, que no se logra con otras metodologías, como por ejemplo, en la expresión diferencial de mRNA, donde no siempre se correlaciona éste con las concentraciones reales de proteínas. De igual forma en el desarrollo de biomarcadores basados en la genómica, sigue siendo un reto interpretar los mejores datos y adaptar estos resultados a una aplicación en particular. Por lo cual los biomarcadores de proteínas actualmente son una de las herramientas críticas en la detección, diagnóstico, tratamiento, monitoreo y pronóstico de una enfermedad. Los biomarcadores son moléculas biológicas que indican el estado fisiológico y también el cambio durante el proceso de una enfermedad. La importancia de un biomarcador recae en su habilidad de proveer de una oportuna identificación de la enfermedad y de fácil detección (Pothur et al., 2002). Posterior a la extracción de proteínas de células en cultivo o de biopsias los análisis proteómicos conjuntan diferentes tecnologías para la separación de proteínas, comoseparación por punto isoeléctrico seguido de espectrometría de masas, se puede lograr una mayor identificación de proteínas ya que se disminuye la complejidad de la muestra y se pueden detectar proteínas que aunque se encuentren en menor proporción, pudieran ser candidatas a biomarcadores. 2.3 Isoelectroenfoque Preparativo Las proteínas son moléculas anfotéricas que tienen carga positiva, negativa o neutra, dependiendo del pH que las rodea, de tal forma que la separación de las proteínas se puede realizar de acuerdo a su punto isoeléctrico (pI), esto es el valor de pH de los alrededores de la proteína en los cuales ésta tiene carga neta de cero; a valores de pH sobre su punto isoeléctrico, una proteína posee una carga negativa, y a valores de pH por debajo del punto isoeléctrico la proteína tiene una carga neta positiva. El isoelectroenfoque pone a las proteínas en un gradiente de 25 pH creado por anfolitos, que acompañado de un campo eléctrico, logra que las proteínas migren a su pI. (Simpson, 2003). El isoelectroenfoque de las proteínas usando el mini o micro Rotofor, se realiza de forma líquida, pudiendo ser conservada la actividad de las proteínas en condiciones no-desnaturalizantes; o en condiciones desnaturalizantes, como cuando se usan detergentes, agentes caotrópicos para mantener solubles las proteínas, evitando así su precipitación y anfolitos para la creación del gradiente. Asimismo, el aparato se mantiene en constante rotación para evitar que la gravedad afecte el enfoque. El enfoque se lleva a cabo en un lapso de 2-3 horas a voltaje elevado y manteniendo constante los watts; una vez concluido, por succión al alto vacío se extraen las fracciones que contienen a las proteínas ya en su punto isoeléctrico, y se separan. Dicho enfoque puede corroborarse en un gel SDS-PAGE y teñirse con nitrato de plata que es más sensible. Cada fracción se digiere con tripsina y se quitan las sales antes de su análisis por espectrometría de masas. Para el caso del MiniRotofor se obtienen 20 fracciones de 1 mL aproximadamente cada una, mientras que para el MicroRotofor se obtienen 10 fracciones de un volumen mucho menor (250 µL aproximadamente). 2.4 Espectrometría de Masas 2.4.1 MALDI-TOF-TOF Las interfases más comunes son entre la fuente de MALDI (desorción/ionización de la matriz asistida por láser) y un analizador de masas de tiempo de vuelo o “time of flight” (TOF), esta unión funciona bien ya que la separación por cargas iónicas es predominantemente formada con MALDI y porque los analizadores TOF tienen un amplio intervalo de masa (de 100 Da a >250,000 Da). El principio de MALDI se basa en pulsos de láser que se disparan sobre una placa que contiene 26 la mezcla del analito no volátil, previamente cristalizado por una matriz conjugada con ácidos orgánicos (comúnmente en una matriz de ácido alfa ciano-4- hidroxicinámico) que diluyen y aíslan al analito, previniendo su agregación. Dicha placa con la muestra se posiciona en una región al alto vacío del espectrómetro de masas y es irradiada con pulsaciones de láser (usualmente 355 nm), esto permite a la matriz, absorber fuertemente la energía en la región ultravioleta en la longitud de onda del láser formando una densa nube de gas de la matriz y el analito donde la energía es transferida de la matriz al analito. Durante esta etapa los analitos son protonados o (desprotonados) por un proceso resultado de las colisiones entre el analito neutral y los iones de la matriz excitados, llevándose a cabo la transferencia de protones (a este proceso se le conoce como desorción). En el TOF posterior a la producción de iones por MALDI una diferencia de potencial (típicamente 20 a 30 kV) acelera todos los iones hacia un tubo de campo libre de flujo (el analizador) donde ocurre la separación por tiempo de vuelo, el analizador mide el tiempo requerido de los iones generados en la fuente en llegar al analizador y golpear en el detector. (Figuras 8 y 9) (Kicman et al., 2007). El principio está basado en un ión de masa m salido de la fuente de ionización con una carga z y un potencial de aceleración V y como todos los iones son acelerados con el mismo potencial entonces todos ellos tienen la misma energía cinética. Separadamente, los iones cargados con una masa más grande tendrán una velocidad de vuelo menor en el tubo, comparado con aquéllos que tengan una masa menor y por tanto se separan de acuerdo a sus velocidades. Los iones de un rango de masa- carga (m/z) son seleccionados por la primera sección TOF después son fragmentados en la celda de colisión que se encuentra entre los dos 27 TOF y posteriormente, las masas de los fragmentos son separados en una segunda sección TOF, después son dirigidos hacia el detector el cual escanea los fragmentos generando un espectro de masas en tándem (Aebersold y Mann, 2003). Posteriormente, las proteínas se identifican por lo que se conoce como mapeo de péptidos, esto es comparando los espectros de masa resultantes, lista de masas de péptidos experimentales contra una lista con masas de péptidos conocidas, una base de datos como (UniProtKB o nrNCBI) para lograr así la identificación de las proteínas en cuestión (con programas como Protein Pilot o Mascot). Los análisis proteómicos de cáncer de mama se realizan por dos principales objetivos, el descubrir nuevos marcadores moleculares y que éstos puedan emplearse en el diagnóstico y tratamiento de dicha patología. Fig. 8 A. Principales componentes de un espectrómetro de masas. B. Esquema de MALDI- TOF TOF (Modificada de Aebersold y Mann, 2003). A B 28 MALDI- TOF TOF donde TOF1 selecciona los iones, la celda de colisión que se incorpora entre las dos secciones los fragmenta al analito y TOF2 los separa, luego el reflector compensa las pequeñas diferencias en la energía cinética de los iones y después los dirige a un detector que amplifica y cuenta los iones que llegan generando su espectro de masa (Figura 8) (Aebersold y Mann, 2003). Fig. 9. Vista interna del espectrómetro de masas MALDI TOF/TOF™ 4800 Analyzer (Tomado del catálogo 4800 Plus MALDI TOF/TOF™ Analyzer de Applied Biosystems). 29 3. JUSTIFICACIÓN La tasa de crecimiento de casos de cáncer de mama sigue en aumento, así como la tasa de mortalidad. Esto se debe principalmente a que la detección temprana de este padecimiento es poco frecuente, ya que se incrementa sobre todo en países en vías de desarrollo, donde más del 80% de los casos que se detectan ya se encuentran en etapa avanzada y tan sólo entre 5 y 10% de los casos se detectan en las fases iniciales de la enfermedad. La poca detección temprana se debe entre otros factores, a la baja cultura de prevención de esta enfermedad, la falta de exámenes de autoexploración de la mama, mastografías, entre otras; pero sobre todo a los escasos e inespecíficos métodos de diagnóstico a nivel molecular. La mayoría de los marcadores tumorales actuales, no son útiles en el diagnóstico oportuno, ya que ciertos marcadores como por ejemplo erbB2, el cual a pesar de ser el oncogén más frecuentemente activado en cáncer de mama no se encuentra sobreexpresado en las etapas tempranas de la enfermedad, por lo cual es más bien usado en el pronóstico y control evolutivo del tumor. Razón por la cual es necesaria la estandarización de técnicas, para la búsqueda de nuevos biomarcadores capaces de mejorar el diagnóstico de los diferentes tipos de cáncer de mama, en sus diferentes estadios; además que dichos biomarcadores pueden ser en un futuro los nuevos blancos terapéuticos contra esta enfermedad. 30 4. OBJETIVOS 4.1 Objetivo General Identificar proteínas de la línea celular SK-BR-3 derivada de cáncer de mama medianteproteómica, previa separación por isoelectroenfoque preparativo. 4.2 Objetivos Particulares Extraer las proteínas totales de la línea celular SK-BR-3. Realizar la separación de las proteínas de acuerdo a su punto isoeléctrico por medio del MiniRotofor y el MicroRotofor. Verificar la fracción del gradiente de pH obtenido por el MiniRotofor y el MicroRotofor. Identificar las proteínas por espectrometría de masas en un sistema MALDI TOF-TOF. 31 5. MATERIALES Y MÉTODOS En el presente trabajo se utilizaron dos equipos distintos para realizar la separación por isoelectroenfoque preparativo de las proteínas de la línea SK-BR- 3, el sistema MiniRotofor y el sistema MicroRotofor. La principal diferencia radica en el volumen de la muestra que manejan para el caso del MiniRotofor se requiere que la muestra esté contenida en 20 mL mientras que para el sistema MicroRotofor se maneja la muestra en un volumen de 3 mL con esto último se facilita el manejo de la muestra. 5.1 Cultivo celular de la línea SK-BR-3 Se cultivó la línea celular tumorogénica transformada SK-BR-3 proveniente de un adenocarcinoma de mama, en medio McCoy´s 5a con 1.5 mM de L-glutamina y 2.2 g/L de NaHCO3, suplementado con 10% de suero fetal de bovino, ampicilina y estreptomicina 10,000U piruvato de sodio 100 mM y un cocktail de aminoácidos no esenciales 10 mM que se incubó a una temperatura de 37°C y una atmósfera húmeda de CO2 al 5%. Para realizar la expansión del cultivo, se hicieron dos lavados con PBS estéril al 1%, seguido del desprendimiento de las células con 0.5 mL de tripsina. Las células se cosecharon a partir de 4 botellas de 25 cm2 (con aproximadamente 4 millones de células cada una) al llegar a una confluencia del 90%, desprendiéndolas con verseno al 5% y centrifugándolas durante 5 min en una centrífuga “Clinical Centrifuge” a 1500 rpm; después se retiró el sobrenadante y la pastilla resultante se congeló con nitrógeno líquido para su conservación. 32 5.2 Extracción de proteínas totales de la línea celular SK-BR-3 La extracción de proteínas totales de la línea celular SK-BR-3 de la muestra preparada para el sistema MiniRotofor se realizó, por medio de una preparación de buffer de lisis (Urea 6 M, NP40 al 0.05% y buffer Tris 100 mM pH 7.8), del cual se tomaron 500 µL para disolver la pastilla de proteínas. Posteriormente se sonicó la mezcla a 60% de amplitud en un sonicador Cole Parmer Instruments CV188, 3 veces durante diez segundos con intervalos de reposo de 30 s en hielo; finalmente se centrifugó el extracto de proteínas a 13,000 x g por 10 min a temperatura ambiente obteniendo el sobrenadante el cual se guardó a -80°C hasta su uso. Mientras que para la extracción de proteínas totales de la línea celular SK-BR-3 de la muestra para el sistema MicroRotofor se usó un buffer de lisis (Urea 7M, Tiourea 2M, NP40 0.1% y Tris 100 mM pH 7.8) seguido de la incubación con benzonasa (que es una endonucleasa para remover el DNA/RNA de la muestra). Se usaron 40 u contenidas en 2 µL, se dejó entonces incubar por 4 h a 37°C y se obtuvo el sobrenadante centrifugando a 13,000 x g por 10 min seguido por la sonicación previamente descrita. 5.3 Preparación de la muestra para el isoelectroenfoque por los sistemas MiniRotofor y MicroRotofor Deslipidación de Proteínas En el caso del extracto total de proteínas que se usaron para el isoelectroenfoque por el sistema MicroRotofor, se le quitaron los lípidos de la muestra para que no interfirieran en la cuantificación y en la preparación para su identificación por espectrometrías de masas. Se agregaron por cada 50µL de muestra: 200 µL de metanol y se agitó, de igual forma se añadieron 50 µL de cloroformo, seguido de agitación por vórtex, luego se adicionaron 150 µL de H2O inyectable seguido de agitación y se centrifugaron a 13,000 xg durante 10 min. 33 Se observaron 2 fases y se retiró el sobrenadante, en seguida se adicionaron 150 µL de metanol y se agitó por vórtex, se centrifugaron a 13,000 xg durante 10 min, se desechó el sobrenadante y a las pastillas resultantes se les realizó una segunda deslipidación, seguido por la concentración de las muestras en el concentrador (Concentrator Savant Instrument Inc. SVC100H) a 45°C posteriormente cada muestra se resuspendió en 50 µL de cloruro de guanidina y bicarbonato de amonio 6M. Cuantificación de Proteínas Totales de la Línea Celular SK-BR-3 Por el método de Lowry en microplacas de ELISA, se realizó la cuantificación de la muestra de proteínas totales para su posterior uso en el isoelectroenfoque por el sistema MiniRotofor, haciendo diluciones 1:5, 1:10 y 1:20 de la muestra de proteínas de SK-BR-3 y una curva de calibración con albúmina sérica bovina (BSA) 1 mg/mL; de 1 – 10 µg. Se tomó la lectura de la absorbencia en un lector de placas de Elisa y el promedio de la cuantificación de las diluciones permitió determinar la cantidad de proteína contenida en la muestra en µg/µL. Mientras que para la cuantificación de la muestra de proteínas totales para su posterior uso en el sistema MicroRotofor se empleó el kit de ensayo de proteínas por Micro BCA de Thermo Scientific y se tomó la absorbencia en un espectrofotómetro BioPhotometer, el cual realiza automáticamente la curva de calibración de BSA obteniendo directamente la cuantificación de la muestra en µg/mL. Geles de Poliacrilamida al 12% (SDS-PAGE) Para visualizar el patrón de proteínas se realizaron geles de poliacrilamida SDS- PAGE al 12% con cassettes de 1.5 mm de ancho (Mini-Protean Tetra Cell de BioRad) del extracto total de proteínas (Ansubel et. Al, 1994), donde la alícuota de la muestra se mezcló con buffer de Laemmli 2X en una proporción 1:1 y fue calentada en ebullición por 2 min, por lo que el gel se corrió bajo condiciones desnaturalizantes. Se depositaron 4 µL de marcador de peso molecular sin teñir y 34 10 µg de las muestras de la línea celular SK-BR-3. Se corrió en una fuente de poder de BioRad Power Pac 3000 a 100 V. Posteriormente, se tiñó con Azul de Coomassie durante 10 min en agitación continua y se destiñó en agitación con solución desteñidora durante 30 min para visualizar las bandas hasta que el fondo estaba casi transparente. Reducir/Alquilar/Reducir La muestra se redujo con ditiotreitol para evitar interacciones en los enlaces disulfuro de las proteínas y la iodoacetamida (IAA) se usó para además de alquilar el exceso de ditiotreitol (DTT) alquila los grupos thiol de las proteínas, evitando así su agregación durante el isoelectroenfoque. Se redujo-alquilo-redujo una alícuota de 1 mg de proteína de la línea celular SK-BR-3, tanto para el MiniRotofor como para el MicroRotofor. Primero se redujo con 5 µl de ditiotreitol (DTT) 200 mM, mezclando por vórtex y se incubó por 1 h. Posteriormente se añadieron 20 µL de Iodoacetamida 200 mM, se mezcló por vórtex y se dejó alquilando la mezcla de proteínas por 1 h. Nuevamente se añadieron 20 µL de (DTT), esta vez para consumir la IAA que no reaccionó y se mezcló por vórtex, incubando la reacción a durante 1 h. Todas las incubaciones se realizaron a temperatura ambiente (Kinter y Sherman, 2000). 5.3.1 Isoelectroenfoque preparativo mediante el sistema MiniRotofor. Se realizó el isoelectroenfoque preparativo en el MiniRotofor Cell de BioRad, para lo cual primero se lavaron cada una de las piezas con detergente neutro Extrán y se dejaron en incubación en NaOH 0.1 M por 1 h y se ensambló el MiniRotofor de acuerdo al manual de BioRad. En el armado se prepararon dos cassettes de ensamble, cada cual con su respectiva solución amortiguadora, el de ácido orto-fosfórico 0.1 M contenía a la membrana de intercambio catiónico, y el cassette con solución amortiguadora de 35 hidróxido de sodio0.1 M que contenía la membrana de intercambio aniónico; dichas membranas se dejaron equilibrar previamente en sus respectivas soluciones amortiguadoras, durante toda la noche y fueron empleadas para separar la muestra del electrolito, ya que la membrana de intercambio catiónico se encontraba cargada negativamente y de forma contraria, la membrana de intercambio aniónico cargada positivamente, repelía los iones positivos previniendo con esto la contaminación de la solución amortiguadora y de la muestra. Ya armado el sistema, se le inyectaron 20 mL de una solución que contenía 1 mg de la muestra preparada del extracto total de proteínas, urea 7 M, tiourea 2 M y 1.5% de anfolitos pH 3-10 (BioRad). Se corrió a 10 Watts durante 3.5 h manteniendo la temperatura a 4°C con un recirculador externo llegando a 1685 V en fuente de poder BioRad Power Pac 3000. Una vez transcurrido el tiempo del enfoque, para poder obtener las fracciones se conectó el MiniRotofor a una fuente de vacío, haciendo que la muestra fuera succionada por unas mangueras hacia los tubos recolectores; obteniendo así 20 fracciones de 1 mL cada una. Para corroborar el enfoque de las proteínas se midió el pH a cada fracción mediante una dilución de 75 µL de la fracción en 2 mL de H2Od para incrementar su volumen y permitir su lectura en el potenciómetro Beckman, para posteriormente obtener su valor real aplicando la siguiente fórmula: pH real= -log[10-pH x (Vf/Vi)] 5.3.2 Isoelectroenfoque preparativo mediante el sistema MicroRotofor Para separar por punto isoeléctrico la compleja muestra de proteínas totales de la línea celular SK-BR-3, se utilizó el sistema MicroRotofor ensamblando el aparato 36 de acuerdo al manual de MicroRotofor Liquid – Phase IEF CEll de BioRad. Se usaron membranas de intercambio iónico para crear un gradiente de concentración de los iones correspondientes en los respectivos extremos de la cámara de enfoque de la muestra. La mayor concentración de iones negativos estaba cercana a la membrana de intercambio catiónico y la más alta concentración de iones positivos estaba cercana a la membrana de intercambio aniónico. Para formar dicha concentración de iones se agregó hidróxido de sodio al 0.1 M en el cassette del electrodo del cátodo que contenía la membrana de intercambio aniónico y de igual forma, ácido ortofosfórico H3PO4 0.1 M en el cassette del electrodo del ánodo que contenía la membrana de intercambio catiónico, Se inyectaron en la cámara de enfoque 3 mL de una solución que contenía 700 µg de la muestra de proteína de SK-BR-3, urea 7 M, tiourea 2 M, 0.1 % de detergente NP40, así como una mezcla de anfolitos al 1.5% pH 3-10 de BioRad y anfolitos al 3% de pH 5-7 de BioRad, estos últimos para establecer el gradiente de pH durante el enfoque. Se selló la cámara de enfoque sin ninguna burbuja y se corrió el isoelectroenfoque a 1 Watt constante, por 3 h a una temperatura de 15 a 20°C. El voltaje fue ascendiendo gradualmente, concluyendo el isoelectroenfoque después de 3 h con un voltaje final de 405 V 2.2 mA y 1 Watt que se mantuvo constante; posteriormente se obtuvieron las 10 fracciones de aproximadamente 300 µL cada una, de acuerdo al punto isoeléctrico de las proteínas en el área de extracción del MicroRotofor por succión al vacío. Para verificar el gradiente de pH creado por los anfolitos, se midió el pH con un potenciómetro haciendo una dilución de 50 µL de cada fracción en 1950 µL de H2O desionizada seguido por cálculos para obtener el valor real de pH como se describió previamente. 37 Geles de Poliacrilamida al 12 % Para confirmar el enfoque de las proteínas, se realizaron 3 geles de poliacrilamida al 12%, para las 20 fracciones resultantes del IEF por el sistema MiniRotofor y 2 geles de poliacrilamida al 12% para las 10 fracciones resultantes del MicroRotofor sin ningún tratamiento de precipitación de proteínas. Para lo cual se utilizó el equipo Mini-Protean Tetra Cell de BioRad como se describió previamente; para el marcador de peso molecular sin teñir, se realizó una dilución 1:10 con H2O de la cual se tomaron 2 µL se agregaron 2 µL de buffer de Laemmli 2X y se calentó durante 10 s esto dado que los geles se tiñeron con nitrato de plata que es más sensible; de igual forma las 20 fracciones resultantes del MiniRotofor y las 10 fracciones del MicroRotofor previamente calentadas como se describió con anterioridad, fueron cargadas en los geles de poliacrilamida al 12% respectivamente y se sometieron a 100 V. Tinción de geles de poliacrilamida con nitrato de plata Posteriormente, los 3 geles de poliacrilamida del MiniRotofor y los 2 geles del MicroRotofor fueron teñidos con nitrato de plata y se utilizaron 100 mL de cada solución para cada gel; primero se fijaron las proteínas con una mezcla de etanol- ácido acético- agua en relación 3:1:6 durante 30 min. Se realizó una fijación adicional y una reducción con glutaraldehído 0.5% y tiosulfato de sodio (Na2S2O3) 0.1%, respectivamente, en una solución de etanol 30% en tampón con acetato de sodio (NaCH3COO) 0.4 M, pH 6.0 durante 30 min (100 mL). Sucesivamente se lavó con agua desionizada por 3 h con cambios cada 15 min. Se tiñó con una solución de nitrato de plata (AgNO3) 0.1% en metanol 3%, conteniendo 25 µL de formaldehído por cada 100 mL durante 30 minutos. Se enjuagó rápidamente con agua desionizada (100 mL). Se reveló con una muestra de carbonato de sodio (Na2CO3) 2.5% conteniendo 40 µL de formaldehído por cada 100 mL, de 6-10 min (100 mL) y se detuvo la reacción con ácido acético (CH3COOH) 5% durante 10 min (100 mL). Se hicieron 2 lavados adicionales con agua desionizada durante 10 38 min y se realizó un tratamiento con glicerol 10% durante 15 min seguido de un lavado con agua desionizada por 10 min se tomaron fotos y se secaron. Posteriormente a las 20 fracciones resultantes del isoelectroenfoque se unieron cada 5 fracciones consecutivas, dando así un total de 4 muestras, esto para un mejor manejo de las muestras y dado que el uso del espectrómetro de masas es limitado. Precipitación de las Proteínas con ácido tricloroacético Para recuperar la baja concentración de proteínas en solución, retirar los anfolitos usados en el IEF y en el caso del sistema MiniRotofor disminuir el volumen de las muestras, se realizó una precipitación de proteínas con ácido tricloroacético. A cada una de las 4 muestras del MiniRotofor y a cada una de las 10 fracciones del MicroRotofor se les agregó 1 parte de desoxicolato de sodio 20 mg/ml por cada 200 partes de muestra (dilución final de detergente 1/200), al nuevo volumen se le agregó un volumen de TCA concentrado (100%) por cada 9 volúmenes de muestra (1/9) y se dejaron incubar por 30 min en hielo. Posteriormente, se centrifugaron por 10 min a 13,000 xg y se lavaron con etanol al 70% centrifugando por 5 min a 13,000 xg y se retiró el sobrenadante; de igual forma se realizó un segundo lavado a todas las muestras y se resuspendió la pastilla de cada una con 50 µL de cloruro de guanidina 6 M (Ozols, 1990). Por último, cada fracción se sonicó tres veces como se describió anteriormente. Para el caso de las cuatro muestras del MiniRotofor, se eliminaron los lípidos de la misma forma que se describió previamente, con la finalidad de que no interfirieran en la identificación de proteínas por espectrometría de masas. 39 Generación de péptidos mediante tripsina Se usó tripsina para cortar en las uniones lisina-arginina de las proteínas de ambas muestras (MiniRotofor y MicroRotofor) y generar péptidos ya que por facilidad el espectrómetro de masas trabaja con péptidos y no con proteínas. Para permitir la acción de la enzima, se diluyó la concentración de cloruro de guanidina de 6 M a 0.85 M con 350 µL de H2O inyectable. Se le agregaron
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