Identificación del efecto del flavonoide quercetina en los procesos biológicos del ciclo celular y la apoptosis a través del modelamiento de la red biológica de una célula tumoral.
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Date
2024
Authors
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Publisher
Pontificia Universidad Javariana Cali
Abstract
Las células se comunican constantemente con su entorno a través de vías de señalización que regulan el ciclo celular y la apoptosis, controlando así el crecimiento y la muerte celular. Sin embargo, en el cáncer, las alteraciones genéticas hacen que las células ignoren estas señales, lo que lleva a un crecimiento descontrolado. En este contexto, los oncogenes y los genes supresores de tumores (TSG) son fundamentales. Las características más reconocidas del cáncer incluyen la independencia de factores de crecimiento y la insensibilidad a señales antiapoptóticas. Las terapias
convencionales ofrecen esperanza, pero a menudo generan resistencia a los medicamentos. Por ello, se están explorando tratamientos alternativos, como compuestos bioactivos derivados de plantas que pueden ofrecer propiedades anticancerígenas y mejorar la eficacia de las terapias, minimizando los efectos adversos. El flavonoide quercetina, ha mostrado potencial para inhibir la proliferación celular en diversos tipos de cáncer. Este estudio evaluó desde una mirada sistémica la influencia de la quercetina en el ciclo celular y la apoptosis en células cancerígenas. Se reconstruyó un modelo biológico que cuenta con 1111 reacciones, 282 proteínas y 208 genes relacionados con estos procesos. Las vías implicadas, como MAPK/ERK y PI3K/AKT/mTOR, reflejan las alteraciones típicas del cáncer, como la sobreexpresión de oncogenes y la inactivación de TSG. La quercetina interfiere positivamente con proteínas proapoptóticas (BAX, CASPASA 3 y p53) y negativamente con ciclinas y proteínas antiapoptóticas (BCL-2, BCL-XL). Incrementado así la proliferación y frenando el ciclo celular en células cancerígenas, destacando su potencial como regulador de procesos celulares alterados en el cáncer.
Description
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Cells constantly communicate with their environment through signaling pathways that regulate the cell cycle and apoptosis, thereby controlling cell growth and death. However, in cancer, genetic alterations cause cells to ignore these signals, leading to uncontrolled growth. In this context, oncogenes and tumor suppressor genes (TSGs) are central. The most recognized features of cancer include independence from growth factors and insensitivity to anti-apoptotic signals. Conventional therapies offer hope, but often lead to drug resistance. Therefore, alternative treatments are being explored, such as bioactive compounds derived from plants that may offer anti-cancer properties and improve the efficacy of therapies, minimizing adverse effects. The flavonoid quercetin has shown potential to inhibit cell proliferation in various types of cancer. This study evaluated from a systemic perspective the influence of quercetin on the cell cycle and apoptosis in cancer cells. A biological model was reconstructed that includes 1111 reactions, 282 proteins and 208 genes related to these processes. The pathways involved, such as MAPK/ERK and PI3K/AKT/mTOR, reflect the typical alterations of cancer, such as the overexpression of oncogenes and the inactivation of TSG. Quercetin interferes positively with proapoptotic proteins (BAX, CASPASE 3 and p53) and negatively with cyclins and antiapoptotic proteins (BCL-2, BCL-XL). Thus, it increases proliferation and slows down the cell cycle in cancer cells, highlighting its potential as a regulator of altered cellular processes in cancer.
Keywords
Ciclo celular, Apoptosis, Cáncer, Quercetina, Modelo biológico, Cell cycle, Cancer, Quercetin, Biological model.