Clinical significance of P‑class pumps in cancer (Review)

Abstract

P-class pumps are specific ion transporters involved in maintaining intracellular/extracellular ion homeostasis, gene transcription, and cell proliferation and migration in all eukaryotic cells. The present review aimed to evaluate the role of P-type pumps [Na + /K + ATPase (NKA), H + /K + ATPase (HKA) and Ca2 + -ATPase] in cancer cells across three fronts, namely structure, function and genetic expression. It has been shown that administration of specific P-class pumps inhibitors can have different effects by: i) Altering pump function; ii) inhibiting cell proliferation; iii) inducing apoptosis; iv) modifying metabolic pathways; and v) induce sensitivity to chemotherapy and lead to antitumor effects. For example, the NKA β2 subunit can be downregulated by gemcitabine, resulting in increased apoptosis of cancer cells. The sarcoendoplasmic reticulum calcium ATPase can be inhibited by thapsigargin resulting in decreased prostate tumor volume, whereas the HKA α subunit can be affected by proton pump inhibitors in gastric cancer cell lines, inducing apoptosis. In conclusion, the present review highlighted the central role of P-class pumps and their possible use and role as anticancer cellular targets for novel therapeutic chemical agents.

Análisis transcriptómico del remodelado de la homeostasis del calcio intracelular en cáncer de colon

“…Sin embargo su función no solo consiste en rellenar los depósitos tras su vaciamiento, sino que, además, son capaces de mantener los niveles basales de Ca 2+ contrarrestando la salida pasiva de Ca 2+ a través de los canales leak. Esto es de suma importancia para evitar, por ejemplo, que se induzcan los mecanismos de estrés del RE (Themistocleous et al (2021)).…”

“…En cuanto a la SERCA2, se han descrito también dos transcritos: 2a, que se encuentra en el músculo esquelético y cardíaco adulto, y 2b, que se expresa en estos mismos músculos tanto en adultos como en fetos. Finalmente, la SERCA3 presenta 3 isoformas, todas ellas expresadas en células no musculares (Themistocleous et al (2021)).…”

“…Los TM se encargan de unir y transportar el Ca 2+ . Al igual que en las PMCA, estas también se pueden dividir en tres partes típicas de las ATPasa tipo P que se localizan en la cara citosólica: el dominio de unión a nucleótidos, formado por la región intermedia del lazo que une los TM 4 y 5; el dominio de fosforilación, formada por las regiones más cercanas a los TM de este mismo lazo, y el dominio de actuación, formado por el extremo N-terminal y el lazo entre los TM 2 y 3 y que cataliza la defosforilación del dominio de fosforilación (Almasi and El Hiani (2020), Themistocleous et al (2021)).…”

“…El bloqueo o inhibición de las bombas SERCA provoca un vaciamiento lento del Ca 2+ del RE. Entre los inhibidores más utilizados destaca la tapsigargina (inhibidor irreversible), o el ácido ciclopiazónico (CPA) y la 2.5-di(terbutil)-1.4-benzohidroquinona (tBHQ), ambos inhibidores reversibles (Takemura et al (1989), Themistocleous et al (2021)).…”

“…Por ello, el uso de inhibidores como la tapsigargina en estos tumores no tendría efecto alguno. No obstante, sí que se ha observado que en células de cáncer hepático tratadas con tapsigargina se promueve la apoptosis de estas (Almasi and El Hiani (2020), Themistocleous et al (2021)).…”