Interacciones entre las vías de señalización de la melatonina y los miRNAs

Abstract

RESUMEN: La melatonina es una hormona producida en la glándula pineal cuya función principal es la de actuar como sincronizador de los ritmos circadianos, tomando como base de la regulación la presencia/ausencia de luz ambiental. Durante las últimas décadas se han ido caracterizando otras muchas acciones entre las que se incluyen funciones protectoras en cerebro, hueso y sistema cardiovascular, la inmunomodulación y función antioxidante. Además, esta indolamina ejerce una acción antitumoral en diferentes tipos de cáncer mediante varios mecanismos de acción entre los que destacan la ralentización del ciclo celular, efectos anti-proliferativos, estimuladores de la apoptosis, inhibidores de metástasis y estimuladores de la sensibilidad a quimioterapia. Algunas de las dianas moleculares de la melatonina son pequeñas moléculas de ribonucleótidos: los miRNAs, una clase de RNAs no codificantes capaces de regular la expresión génica, con una longitud de entre 19 y 25 nucleótidos que se unen al RNAm promoviendo su degradación o inhibiéndolo. Estas pequeñas moléculas participan en diversas situaciones patológicas como la ateroesclerosis, la diabetes o la caquexia. También juegan un papel fundamental en el desarrollo y progresión tumoral, existiendo miRNAs oncogénicos y miRNAs que actúan como supresores de tumores. Las perspectivas futuras de los miRNAs son prometedoras, ya que se está empezando a considerar su utilidad tanto en el diagnóstico como en el tratamiento de diferentes tipos de cáncer. En la última parte de este trabajo hemos revisado aquellos artículos de la literatura científica que establecen una relación entre las dos entidades previamente mencionadas. En diferentes estudios (la mayor parte publicados desde 2016 hasta la fecha) se describe la interacción de melatonina y miRNAs determinados en diferentes enfermedades como la fibrosis hepática, el autismo y el cáncer. La progresión exponencial en el número de artículos referentes a este tema en estos últimos 3-4 años hace pensar en una ampliación importante del conocimiento de la regulación de los miRNAs por parte de la melatonina en años venideros.

ABSTRACT: Melatonin is a hormone produced in the pineal gland which main function is to act as a synchronizer of circadian rhythms, depending its regulation on the presence or absence of environmental light. During last decades, many other actions of melatonin have been characterized, including protective functions in brain, bone, cardiovascular system, immunomodulation and antioxidant function. In addition, this indolamine exerts an antitumor action in different types of cancer through several mechanisms of action, among them we can mention cell cycle arrest, anti-proliferative effects, stimulation of apoptosis, inhibition of migration, invasion, angiogenesis, metastasis and stimulation of the sensitivity to chemotherapeutic agents. Some of the molecular targets of melatonin are small molecules of ribonucleotides: miRNAs, a class of non-coding RNAs capable of regulating gene expression, with a length of between 19 and 25 nucleotides that bind to mRNAs promoting its degradation or inhibiting translation. These small molecules participate in different pathological situations such as atherosclerosis, diabetes or cachexia. Another fundamental role, mediated by oncogenic miRNAs and miRNAs that act as tumor suppressors, is their effect on tumor development and progression. The future perspectives of miRNAs are promising, since their usefulness in the diagnosis and treatment of different types of cancer is currently under consideration. In the last part of this work, we have reviewed those articles from the scientific literature that establish a relationship between the two entities previously mentioned (melatonin and miRNAs). In different studies (most published since 2016) the interaction of melatonin and miRNAs in different diseases such as hepatic fibrosis, autism and cancer is described. The exponential progression in the number of articles referring to this topic in the last 3-4 years suggests an important extension of the knowledge of the regulation of miRNAs by melatonin in years to come.