Cancer ResearchArtículo de investigaciónAcceso abierto

El lactato secuestra la epigenética del cáncer para bloquear la muerte de células tumorales en el cáncer colorrectal

Un nuevo estudio revela cómo el lactato producido por los tumores reconfigura la expresión génica para proteger a las células de cáncer colorrectal de la ferroptosis y suprimir el ataque inmunitario.

miércoles, 22 de julio de 2026 0 visualizaciones
Publicado en Clin Transl Med
Colorectal cancer tissue section under a fluorescence microscope showing glowing lipid peroxidation staining in red and green, with a researcher's gloved hand adjusting the focus knob

Resumen

Investigadores de la Universidad de Tecnología del Sur de China descubrieron que el lactato —un subproducto del metabolismo de las células cancerosas— activa una nueva cadena de señalización que hace que las células de cáncer colorrectal (CCR) sean prácticamente imposibles de eliminar mediante una forma de muerte celular denominada ferroptosis. El lactato modifica químicamente las histonas (lactoilación H3K18), activando un gen llamado IGF2BP2. La proteína IGF2BP2 capta y estabiliza el ARN mensajero de Nrf2, inundando las células con Nrf2, un regulador maestro antioxidante. Esto protege simultáneamente a las células cancerosas de la ferroptosis y reprograma los macrófagos inmunitarios del tipo antitumoral (M1) al tipo promotor de tumores (M2). Bloquear este eje con el fármaco dicloroacetato o mediante el agotamiento de IGF2BP2 redujo sustancialmente el crecimiento tumoral en modelos murinos, lo que apunta a nuevas dianas terapéuticas para el CCR resistente a fármacos.

Resumen detallado

El cáncer colorrectal (CCR) sigue siendo uno de los cánceres más letales del mundo, y un obstáculo mayor para su tratamiento es la capacidad de las células tumorales para resistir la muerte celular programada. Este estudio, publicado en <em>Clinical and Translational Medicine</em> (diciembre de 2025), investiga cómo el propio producto de desecho metabólico del tumor —el lactato— orquesta un sofisticado programa epigenético que confiere simultáneamente resistencia a la ferroptosis e inmunosupresión, identificando este eje como una prometedora diana terapéutica.

La ferroptosis es una forma de muerte celular regulada, no apoptótica y dependiente del hierro, impulsada por la peroxidación lipídica. A diferencia de la apoptosis, la ferroptosis no puede bloquearse mediante señales de supervivencia convencionales y ha despertado un enorme interés como estrategia anticancerígena. Sin embargo, los tumores en microentornos ricos en lactato son notoriamente resistentes a la inducción de la ferroptosis. Los investigadores plantearon la hipótesis de que el papel emergente del lactato como modificador epigenético —a través de una marca de histona denominada lactilación de H3K18 (H3K18la)— podría explicar esta resistencia en el CCR.

Mediante inmunoprecipitación de cromatina seguida de PCR cuantitativa (ChIP-qPCR), el equipo demostró que el lactato impulsa la H3K18la mediada por p300 en el promotor de IGF2BP2, tanto en células de CCR (líneas SW480, HCT116, HT29) como en macrófagos asociados al tumor. Esta activación epigenética regula al alza de manera significativa la transcripción y los niveles proteicos de IGF2BP2. El análisis de TCGA confirmó que IGF2BP2 se sobreexpresa en 275 tejidos tumorales de CCR frente a 349 tejidos normales adyacentes, y una alta expresión de IGF2BP2 se correlacionó con una peor supervivencia libre de enfermedad. El oxamato, un inhibidor de H3K18la, redujo marcadamente IGF2BP2 en ambos tipos celulares, validando el mecanismo dependiente de lactilación.

Experimentos de inmunoprecipitación de RNA (RIP), <em>pull-down</em> de RNA y PCR cuantitativa con inmunoprecipitación de RNA metilado (MeRIP-qPCR) revelaron que IGF2BP2 se une directamente a sitios modificados con m6A en el mRNA de Nrf2, prolongando su vida media e impidiendo su degradación. Esto resulta en niveles elevados de proteína Nrf2. En las células de CCR, el aumento de Nrf2 impulsó la expresión de genes antioxidantes (HO-1, NQO1, GPX4) en la vía descendente, reduciendo significativamente la acumulación de MDA y Fe2+ —marcadores característicos de la ferroptosis— al tiempo que preservaba los niveles de glutatión (GSH). La inmunofluorescencia con C11-BODIPY confirmó la reducción de la peroxidación lipídica, y la microscopía electrónica de transmisión mostró una morfología mitocondrial preservada en células con alta expresión de IGF2BP2 tratadas con inductores de ferroptosis como RSL3 y erastin.

De manera relevante, el estudio extendió estos hallazgos al microentorno inmunológico. En macrófagos derivados de THP-1 tratados con lactato, la señalización elevada de IGF2BP2-Nrf2 promovió la polarización M2, evidenciada por citometría de flujo (aumento de poblaciones M2 CD206+), ELISA (elevación de IL-10, reducción de IL-1β e IL-12) y perfilado transcripcional. En modelos de xenoinjerto en ratón, los tumores de CCR con silenciamiento de IGF2BP2 o tratamiento con DCA crecieron significativamente más despacio y mostraron una menor carga metastásica en comparación con los controles. La inhibición farmacológica del eje con DCA —que atenúa la producción de lactato al activar la piruvato deshidrogenasa— reprodujo los beneficios de la depleción genética de IGF2BP2 <em>in vivo</em>, incluyendo la restauración de la sensibilidad a la ferroptosis y la repolarización parcial hacia macrófagos M1.

El estudio establece una vía mecanísticamente coherente lactato→H3K18la→IGF2BP2→m6A-Nrf2 que impulsa simultáneamente la resistencia a la ferroptosis intrínseca del tumor y conforma el microentorno tumoral (TME) inmunosupresor. Cabe destacar que la vía es farmacológicamente accionable: DCA es un compuesto existente con un perfil de seguridad establecido, e IGF2BP2 representa una proteína de unión a RNA susceptible de ser diana terapéutica. En conjunto, estos hallazgos sugieren que atacar este eje podría sensibilizar a los tumores de CCR ante terapias inductoras de ferroptosis, al tiempo que reactiva simultáneamente la inmunidad antitumoral —un doble beneficio que podría mejorar de manera significativa los resultados en el CCR resistente a fármacos.

Hallazgos clave

  • Lactate drives H3K18 lactylation at the IGF2BP2 promoter via p300, significantly upregulating IGF2BP2 in CRC cells and tumor-associated macrophages; oxamate treatment markedly reversed this upregulation
  • TCGA data (275 tumor vs. 349 normal tissues) confirmed IGF2BP2 overexpression in CRC, with high IGF2BP2 and Nrf2 levels each correlating with significantly worse disease-free survival
  • MeRIP-qPCR confirmed IGF2BP2 binds m6A-modified Nrf2 mRNA, stabilizing it and increasing Nrf2 protein levels; Nrf2 mRNA half-life was substantially extended in high-IGF2BP2 conditions
  • In CRC cells treated with ferroptosis inducers (RSL3, erastin), elevated IGF2BP2 preserved GSH levels and reduced MDA and Fe2+ accumulation, with C11-BODIPY imaging confirming suppressed lipid peroxidation
  • Lactate-stimulated macrophages showed significantly increased CD206+ M2 populations, elevated IL-10, and reduced IL-1β and IL-12 via the IGF2BP2-Nrf2 axis — effects reversed by IGF2BP2 knockdown
  • In xenograft mouse models, IGF2BP2 depletion or DCA treatment significantly reduced tumor volume and metastatic burden compared to untreated controls
  • GEO dataset GSE24550 analysis confirmed co-upregulation of IGF2BP2 and Nrf2 in matched CRC tumor versus adjacent normal tissue samples

Metodología

El estudio empleó un enfoque multicapa que combinó trabajo in vitro en tres líneas celulares de CCR (SW480, HCT116, HT29) y macrófagos derivados de THP-1, análisis bioinformático de los conjuntos de datos TCGA (n=275 tumoral, n=349 normal) y GEO (GSE24550), y modelos murinos de xenoinjerto in vivo. Los ensayos mecanísticos incluyeron ChIP-qPCR para H3K18la y la unión de EP300, RIP y pull-down de RNA para interacciones proteína-RNA, MeRIP-qPCR para la cuantificación de m6A en el mRNA de Nrf2, ensayos de reportero de doble luciferasa, citometría de flujo para la fenotipificación de macrófagos, fluorescencia con C11-BODIPY para la peroxidación lipídica, y microscopía electrónica de transmisión para la morfología mitocondrial. Los marcadores de ferroptosis (MDA, Fe2+, GSH) se midieron mediante kits comerciales, y las citocinas inflamatorias (IL-1β, IL-12, IL-10) se cuantificaron por ELISA.

Limitaciones del estudio

El estudio es principalmente preclínico, ya que se apoya en líneas celulares y modelos de xenoinjerto en ratones, y carece de validación en cohortes clínicas más amplias o en organoides derivados de pacientes que reproduzcan mejor la heterogeneidad del cáncer colorrectal (CCR) humano. Si bien el DCA resultó eficaz in vivo, su traslación clínica requiere una optimización cuidadosa de la dosis y la evaluación de los efectos metabólicos fuera del objetivo terapéutico. Los autores no reportaron valores de p específicos ni tamaños del efecto para todas las comparaciones de carga tumoral in vivo, lo que limita una interpretación cuantitativa precisa. No se declararon conflictos de interés; la financiación provino de la Guangdong Basic and Applied Basic Research Foundation.

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