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¿Por qué nos quemamos bajo el sol?

quemadura

En verano pasamos más tiempo fuera de casa que en invierno. Entre playas, piscinas, barbacoas y paseos por el parque acumulamos un mayor número de horas bajo el Sol que en otras épocas del año. Durante ese tiempo algunas personas obtendrán un agradable bronceado mientras que otras acabaran con quemaduras. Échate un poco de protector solar, vamos a hablar de lo que sucede en nuestra piel al tomar el Sol.

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El origen oculto del cáncer: células madre tumorales

Llamamos cáncer a la formación de un tumor producido por células con el ADN dañado que tienen una gran capacidad de multiplicación de manera descontrolada. Estas células tumorales se multiplican tan rápido que son capaces de acumular cada vez mas mutaciones en cada división, acabando por formar un tumor compuesto por células tumorales diferentes las unas de las otras. Un tumor no es una célula tumoral repetida 1000 veces, son 1000 células tumorales diferentes.

Esta diferenciación del tumor es la causante de la evolución del cáncer; según acumula más mutaciones las células pueden llegar a tener propiedades metastásicas: pierden su capacidad de permanecer unidos al tumor y viajan por la sangre a otro tejido capaz de colonizar y formar un nuevo tumor (este proceso es el conocido como metástasis). En el nuevo tumor las células vuelven a dividirse descontroladamente dando a otra nueva población de células cancerígenas diferentes las unas a las otras.

Hace tiempo los científicos comprobaron que si se extrae un tumor, se separan las células en una disolución y lo inyectas en un ratón se forman muy pocos tumores, menos de los esperados segun el numero de células inyectadas. En su momento había dos posibles explicaciones:

–          Todas las células del tumor tienen la capacidad de crear nuevos tumores pero necesitan unas condiciones muy especiales en el tejido a colonizar, de manera que muy pocas puedan crecer.

–          Las células tumorales son diferentes unas de otras en el tumor, así que únicamente algunas de ellas pueden crear nuevos tumores, el resto no es posible.

Para comprobar cual teoría era cierta se consiguió demostrar que la población de células del tumor son diferentes las unas a las otras; y que solamente alguna desarrollan proteínas en su superficie capaces de unirse a otros tejidos para dar la proliferación; si no se generan estas proteínas la célula tumoral viaja por la sangre hasta ser eliminada por el sistema inmune. Así que la segunda teoría es la correcta. A estas células capaces de invadir otros tejidos y formar nuevos tumores por sí mismas se les dio el nombre de células madre tumorales. (No deben confundirse con las células madre totipotenciales, que se obtienen entre otros sitios del cordón umbilical y son capaces de transformarse en cualquier otro tipo de célula).

Pero esto plantea una duda: ¿Qué tienen de especial estas células madre tumorales que las distingue del resto de las células tumorales?

Pues…exactamente nadie lo sabe. Parece ser que existen varios tipos de células madre tumorales en cada tipo de cáncer y no se conoce ninguna característica común en todas ellas que nos permita distinguirlas del resto. Pero existen varias proteínas orientativas que poseen una porción alta de estas células madre tumorales.

Por ejemplo, en cáncer de mama (que es mi campo de trabajo actual) se supone que las células madre tumorales tienen alta actividad de la enzima aldehído deshidrogenasa, tienen la proteína CD44 y no tienen CD24. Si aislamos las células con todas estas características combinadas aislamos una mayor parte de células madre, pero esto sucede solo en algunos tumores. En otros tumores el porcentaje de células con estas características llega a 0% o 100% siendo valores absurdos ya que ni todas las células de un tumor son células madre tumorales; ni ninguna, ya que el tumor no podría metastatizar (y ese caso sucede con una cepa de laboratorio que ya ha metastatizado así que debería haber alguna proveniente de la célula madre original por lo menos)

Gracias a estos marcadores provisionales, si podemos saber algunas características generales de estas células madre tumorales: son escasas en el tumor, del orden del 1% respecto al total; y además, no se dividen o lo hacen muy lentamente. Esto puede ser extraño ya que son células tumorales y deberían multiplicarse rápidamente, sin embargo, no lo hacen sino que permanecen “dormidas” en el tumor y únicamente llegan a multiplicarse ante estímulos de muerte por sus células tumorales vecinas.

Esto ha provocado la revisión de los tratamientos quimioterapéuticos actuales: como dije en el anterior artículo, hoy en día para tratar un cáncer usamos medicamentos capaces de destruir a todas las células que se dividen en nuestro organismo, basándonos en que las células tumorales, que se multiplican más, se verán más afectadas que el resto de células.

La existencia de células madre tumorales dormidas en el tumor explica por que en algunos pacientes la quimioterapia o la cirugía funcionan correctamente y desaparece el tumor, pero en algunos casos vuelve a reaparecer mas tarde (suceso llamado recidiva): la quimioterapia no actúa en las células madre tumorales, que son capaces de volver a crecer y recuperar el tumor original.

Por este motivo, la investigación del cáncer está concentrada en entender mejor a estas células madre, saber identificarlas con precisión y desarrollar medicamentos que permitan destruirla de manera selectiva. Estos medicamentos tienen la ventaja de evitar los daños colaterales descritos en el otro artículo, ya que la destrucción únicamente de estas células madre tumorales desencadena un efecto domino que acaba con la autodestrucción del tumor a largo plazo (Como se puede ver en la imagen de abajo) Actualmente hay medicamentos desarrollados para este propósito en últimas fases clínicas, basados en inhibir proteínas importantes en estas células, que se combinarían con los tratamientos quimioterapéuticos actuales para evitar una posible reaparición del tumor.

 

Para mas información:

Articulo de la universidad de Navarra sobre el origen de las células madre tumorales

Sacado de notas en el seminario “Targeting Cancer Stem Cells” por Gabriela Dontu (King’s Collegue London School of Medicine)

Wicha et al., 2006 M.S. Wicha, S. Liu and G. Dontu, Cancer stem cells: An old idea–a paradigm shift. Cancer Res.,  66  (2006), pp. 1883–1890

¿Por qué la quimioterapia te deja hecho polvo?

El cáncer cada vez es más tratable, poco a poco se trata de inventar nuevos medicamentos quimioterapéuticos capaces de eliminar el tumor con un porcentaje de éxito cada vez más elevado. Por supuesto, aun queda mucho por hacer.

La mayoría de tratamientos quimioterapéuticos en la actualidad son algo primitivos pero efectivos. Son primitivos porque están destinados a destruir cualquier célula que se divida (o evitar su división, depende del medicamento), de esta manera las células cancerosas, que se multiplican más rápido que cualquier otra célula de nuestro cuerpo, son sensibles al medicamento y el tumor puede disminuir hasta desaparecer.

Este tratamiento es efectivo pero produce muchos efectos secundarios. Sin autorrenovación de nuestras células, el cuerpo se “paraliza en el tiempo” durante el tratamiento. Los efectos secundarios son debidos a esta falta de renovación celular, en especial las células que más se dividen en nuestro organismo:

  • En el cerebro se forman nuevas neuronas a lo largo de toda nuestra vida gracias a un proceso llamado neurogénesis. En el colegio ya te decían que las neuronas no son capaces de dividirse y es verdad, estas nuevas neuronas que se forman a lo largo de nuestra vida provienen de una reserva de células madre neuronales que tiene el cerebro. Para que estas células madre neuronales lleguen a formar neuronas en la neurogénesis es necesario pasar por un gran número de divisiones celulares, por lo que la quimioterapia afecta a este proceso. Estas nuevas neuronas tienen especial importancia en el hipocampo para la asimilación de nuevos recuerdos, y en el bulbo olfatorio para la identificación de olores. También está comprobado que una disminución de la neurogénesis induce depresión y dificultad de aprendizaje. Por suerte, una vez finalizado el tratamiento la neurogénesis puede volver a niveles normales e incluso aumentar llevando una vida sana y con ejercicio. Un estudio demostró que las ratas que han realizado 20 minutos de ejercicio físico al día tienen mayores niveles de neurogénesis que las que no, ¡así que a correr!
  • Los glóbulos rojos de la sangre tienen una duración de 120 días, luego mueren. Por eso hace falta una renovación constante de estas células. La producción de glóbulos rojos en la sangre es debida a la reserva de células madre llamadas hemocitoblastos situadas en la medula ósea. Al igual que en la neurogénesis, la división celular de estas células madre es clave para la producción de glóbulos rojos. Por este motivo el tratamiento quimioterapéutico conlleva una anemia temporal, dando síntomas de debilidad, fatiga, vértigos y un sentimiento de malestar general. Esta anemia también es reversible al finalizar el tratamiento. Aun así, durante el tratamiento se controla el nivel de glóbulos rojos y si es excesivamente bajo se puede suspender el tratamiento o disminuir la dosis del fármaco.
  • Las células de las raíces del pelo tienen una tasa de multiplicación especialmente alta, ya que requieren ser renovadas constantemente para que el pelo siga creciendo. La quimioterapia para este proceso, produciendo la caída del pelo. Sin embargo, parece existir gente con células capilares inmunes a la quimioterapia (y por lo tanto no se le cae el pelo durante el tratamiento), hay varios estudios abiertos para buscar una explicación científica, aunque la hipótesis más probable es que la destrucción de las células capilares por la quimioterapia produce una señal de estimulación a las células capilares cercanas, contrarrestando los efectos del fármaco a largo plazo. Después del tratamiento el pelo vuelve a crecer, aunque puede cambiar en textura y color.
  • Otras células que se multiplican y renuevan con frecuencia son las células epiteliales que revisten el tubo digestivo. Estas células tienen importancia en múltiples funciones, desde la absorción de nutrientes en el intestino delgado hasta evitar la acidez en el estomago. Una falta de renovación provoca una malabsorción de nutrientes, diarrea, falta de apetito, nauseas… Todos estos síntomas ayudan al malestar general pero también son reversibles.
  • Si el paciente es un hombre, la producción de espermatozoides se ve reducida por la quimioterapia, dejando al paciente estéril temporalmente. En caso de las mujeres, puede llegar a afectar a los ovarios provocando una menopausia prematura; este efecto puede llegar a ser irreversible en pacientes de más de 35 años, pero depende mucho del medicamento utilizado. Hay algunos tratamientos quimioterapéuticos menos agresivos en esta zona, incluso en algunos casos se puede llevar a cabo un embarazo.

Como se puede comprobar, la mayoría de los síntomas son provocados por esa falta de renovación de nuestras células; por este motivo cuando el tratamiento termina la renovación celular continua y se revierten la mayoría de síntomas.

Aun así, solo he hablado de los efectos secundarios comunes en la quimioterapia tradicional. Existe una nueva quimioterapia basada en conseguir localizar exclusivamente las células tumorales y destruirlas, lo que evitaría todos estos efectos secundarios. Lo complicado es encontrar dianas que sean únicas del tumor, pero poco a poco se investiga en este campo, dando respuestas. Hace poco surgió la noticia del uso de virus modificados genéticamente para que actúen únicamente ante estos marcadores tumorales, estos tratamientos próximamente saltaran a los hospitales.

Otro enfoque de investigación que se persigue es la quimioterapia que actúa únicamente contra las células madre tumorales, pero próximamente en este blog aparecerá un articulo extenso sobre el tema.

He publicado este articulo también para dar ánimos y esperanza a la gente que está pasando por este tipo de tratamientos. Es bueno saber que ese malestar solo es temporal.

Bibliografia de utilidad