La riprogrammazione metabolica mediata dalla proteasi Lon 1 promuove la progressione del cancro alla prostata

The mechanisms underlying tumor progression are multiple and often involve a profound metabolic reprogramming, aimed at sustaining the proliferative activity of tumor cells and their adaptation to the dynamic tumor microenvironment. Mitochondria are the most important organelles in maintaining proper cellular metabolic functions; alterations in the expression of proteins within them are responsible for the onset of various diseases, including cancer. The present study discusses the role and effects of the overexpression of the mitochondrial ATP-dependent protease LON 1 (LONP1) in the progression of prostate cancer (PCa), through experiments conducted both in vitro and in vivo. At a mechanistic level, the influence of LONP1 on the degradation of the MPC1 complex (Mitochondrial Pyruvate Carrier 1) is highlighted; furthermore, the use of spontaneous PCa mouse models, in association with transcriptomic and proteomic analyses, has shown that LONP1 overexpression leads to a significant downregulation of various subunits of mitochondrial complex I. Collectively, these two processes mediate the metabolic switch from oxidative phosphorylation to aerobic glycolysis in PCa cells. In summary, the findings reveal the role of LONP1 in metabolic reprogramming associated with PCa progression, suggesting that targeting this LONP1-mediated pathway in mitochondria may have therapeutic effects in PCa.

I meccanismi alla base della progressione del tumore sono molteplici e spesso coinvolgono una profonda riprogrammazione metabolica, al fine di sostenere l'attività proliferativa delle cellule tumorali e il loro adattamento al dinamico microambiente tumorale. I mitocondri sono gli organelli più importanti nel mantenimento delle corrette funzioni metaboliche delle cellule; alterazioni nell'espressione delle proteine al loro interno sono responsabili dell'insorgenza di diverse malattie, tra cui il cancro. Il presente studio discute il ruolo e gli effetti della sovraespressione della proteasi ATP-dipendente mitocondriale LON 1 (LONP1) nella progressione del carcinoma prostatico (PCa), mediante sperimentazioni effettuate sia in vitro che in vivo. A livello meccanicistico, viene evidenziata l'influenza di LONP1 sulla degradazione del complesso MPC1 (Mitochondrial Piruvate Carrier 1); inoltre, l'utilizzo di modelli murini spontanei di PCa, in associazione ad analisi trascrittomiche e proteomiche, ha mostrato che la sovraespressione di LONP1 comporta una notevole down-regolazione di diverse subunità del complesso I mitocondriale. Complessivamente, questi due processi mediano lo switch metabolico dalla fosforilazione ossidativa alla glicolisi aerobica nelle cellule del PCa. In sintesi, le scoperte rivelano il ruolo di LONP1 nella riprogrammazione metabolica associata alla progressione del PCa, suggerendo che il target di questa via LONP1-mediata nei mitocondri possa avere effetti terapeutici nel PCa.