Imágenes Longitudinales y Multimodales In Vivo del Factor 1α Inducible por Hipoxia y la Angiogénesis en Cáncer de Mama

El cáncer de mama sigue siendo una de las principales causas de mortalidad relacionada con cáncer a nivel mundial, donde la angiogénesis tumoral y la hipoxia desempeñan roles cruciales en la progresión de la enfermedad y la resistencia terapéutica. El factor 1α inducible por hipoxia (HIF-1α), un regulador maestro de la adaptación celular a condiciones de bajo oxígeno, impulsa la angiogénesis mediante la activación de genes que promueven la neovascularización. Este estudio establece un nuevo modelo de aloinjerto murino para la evaluación longitudinal y no invasiva de la actividad de HIF-1α y la angiogénesis durante el crecimiento del cáncer de mama, utilizando imágenes de fluorescencia (FLI) y ecografía con contraste (CEUS). La integración de modalidades de imagen molecular y funcional proporciona información dinámica sobre los cambios en el microambiente tumoral, ofreciendo una plataforma para evaluar terapias antiangiogénicas.

Establecimiento de la Línea Celular Reportera de HIF-1α

El estudio utilizó la línea celular de cáncer de mama murino Ca761, transfectada establemente con un plásmido 5HRE/GFP hipoxia-responsivo. Este constructo contiene cinco copias del elemento de respuesta a hipoxia (HRE) del promotor del factor de crecimiento endotelial vascular humano (VEGF), que dirige la expresión de proteína verde fluorescente mejorada desestabilizada (GFP) bajo condiciones de hipoxia. La transfección se realizó con Lipofectamina 2000, seguida de selección de poblaciones celulares monoclonales. Las células se validaron bajo hipoxia simulada con cloruro de cobalto (CoCl₂), un inductor químico que estabiliza HIF-1α al inhibir la actividad de la prolil hidroxilasa.

En normoxia, las células Ca761-hre-gfp no mostraron fluorescencia GFP. Sin embargo, el tratamiento con 200 μmol/L de CoCl₂ durante 16 horas indujo una expresión robusta de GFP, visualizada mediante microscopía de fluorescencia. Western blot confirmó la estabilización de HIF-1α, con niveles proteicos que aumentaron de manera dependiente de la dosis en respuesta a CoCl₂ (100 μmol/L y 200 μmol/L). Estos experimentos in vitro validaron la capacidad de la línea celular para reportar dinámicamente la actividad de HIF-1α.

Modelo de Tumor In Vivo y Protocolo de Imagen

Se establecieron aloinjertos subcutáneos en doce ratones hembra de 6 semanas de la cepa 615 mediante la inyección de 2×10⁷ células Ca761-hre-gfp en el flanco posterior izquierdo. El crecimiento tumoral se monitoreó longitudinalmente en cuatro tiempos: días 4, 9, 15 y 19 posinoculación. En cada intervalo, se sacrificaron tres ratones para correlación histopatológica, mientras que los restantes se sometieron a imágenes multimodales:

1. Imágenes de Fluorescencia (FLI):
   La actividad de HIF-1α se cuantificó con el sistema NightOWL II LB 983, usando filtros de excitación de 470 nm y emisión de 500 nm. Se delimitaron regiones de interés (ROI) alrededor de los tumores y se midieron los fotones por segundo (ph/s). Las señales de FLI aumentaron de 1,02 ± 0,82 ph/s en el día 4 a un máximo de 4,01 ± 0,57 ph/s en el día 15, seguido de una disminución a 2,11 ± 1,09 ph/s para el día 19 (P = 0,024). Esta tendencia bifásica sugirió una inducción temprana de hipoxia seguida de una reducción en la actividad de HIF-1α en etapas posteriores.

2. Ecografía con Contraste (CEUS):
   La perfusión tumoral se evaluó con un escáner Philips iU22 y microbur