Los súper héroes son seres magníficos con cualidades superiores que, con su valentía, confianza en sí mismos, fuerza y trabajo en equipo, logran destruir cualquier mal que amenace la seguridad de los demás. Los neutrófilos, los macrófagos y los linfocitos son solamente algunos de nuestros súper héroes que día a día protegen a nuestro cuerpo (ver Saber Más No. 37:28-30). Sin embargo, existe una lucha constante con una de las enfermedades más temidas: el cáncer. Ahora nuestro protagonista será el villano, en la célula cancerosa que no sólo actúa de forma ruin contra el cuerpo, sino que también posee cualidades superiores a las de una célula normal, y al igual que un héroe tiene súper poderes que hacen de ésta, una pelea difícil de ganar.
En el año 2000, Douglas Hanahan publicó “The hallmarks of cancer” (Las marcas distintivas del cáncer), donde habla de rasgos moleculares y bioquímicos que adquieren las células de todos los tipos de cáncer. Pero la célula cancerosa no necesita de la mordida de una araña radioactiva, sino que es un proceso largo donde se obtienen de manera progresiva alteraciones genéticas, que le dan las herramientas para alcanzar estas marcas distintivas y así lograr ser el peor súper villano de esta historia.
Su meta: alcanzar la inmortalidad
La célula cancerosa es rebelde y la primera regla que rompe es la de la mortalidad, ya que es inmune al envejecimiento y evade la muerte celular normal. ¿Cómo lo logra? En primer lugar, cuando una célula normal envejece también lo hace su ADN, esto ocurre cuando las regiones en los extremos de los cromosomas que protegen al ADN (llamados telómeros) son acortados cada vez que la célula se divide. La célula está programada para morir cuando los telómeros sean demasiado cortos que ya no puedan asegurar la integridad del ADN. Sin embargo, los telómeros de una célula cancerosa no suelen verse acortados y ésta tiene la capacidad de dividirse sin envejecer.
Por otro lado, la muerte celular denominada apoptosis, es un proceso normal que ocurre a lo largo del desarrollo y la vida del organismo, permite mantener un número normal de células y eliminar células “defectuosas” o “envejecidas”. Una célula cancerosa tiene diferentes estrategias para ignorar la muerte; por un lado, pueden perder su función las moléculas encargadas del reconocimiento de algún daño dentro de la célula o de alguna señal externa, que indique que la apoptosis debe iniciarse, otra alternativa es que aquellas moléculas cuya función es la de evitar la muerte celular se encuentran en cantidades altísimas. Esto es relevante porque aquellas células cancerosas que logren evadir la muerte, suelen ser especialmente malignas y frecuentemente resistentes a las terapias.
Invadiendo el cuerpo
¡Una sola célula es suficiente para establecer un tumor canceroso! El surgimiento de una célula maligna puede llevar a generar todo un ejército, lo logra dividiéndose sin control e ignorando los procesos de regulación del crecimiento. Ser altamente receptivas a los factores de crecimiento y su producción excesiva es uno de los pasos esenciales para convertirse “maestras de su propio destino”, así como manipular a células normales cercanas para que los produzcan por ellas. Es importante también la participación de moléculas hiperactivas que garanticen que las vías de señalización se mantengan activas dentro de la célula, así como la inactivación de aquellas que regulan negativamente la proliferación celular.
Lo que distingue a un tumor benigno de uno maligno es la capacidad de invadir otros tejidos lejanos a su sitio de origen, proceso conocido como metástasis. Para lograrlo, la célula cancerosa debe producir una menor cantidad de moléculas que le permitan adherirse a otras células, además de la adquisición de propiedades invasivas como el invadopodio. El invadopodio es una extensión de la célula cancerosa, un “pie” que le permite penetrar en los tejidos y así viajar por el torrente sanguíneo y establecerse en otras partes del cuerpo. Cada célula que logre llegar a un sitio lejano al de origen, tiene la función de una semilla que podría generar nuevos tumores. Sin embargo, sólo aquellas células cancerosas con las mejores características serán exitosas, se calcula que 1 de cada 10,000 logran establecer un tumor metastásico.
Robando la energía
Es cierto que estas células son extraordinarias a su manera y que te puedan parecer hasta ahora invencibles, sin embargo, tienen necesidades y sin ellas no pueden lograr su objetivo. En primer lugar, son demandantes de energía, no olvidemos que necesitan evitar el envejecimiento, crecer, evitar la muerte y establecerse en otros tejidos. La célula cancerosa quiere la energía y la quiere rápido. Para lograrlo tienen un compañero de crimen: El efecto de Warburg.
Otto Warburg en 1920 describió la transformación metabólica que sufren las células cancerosas, donde consumen altas cantidades de glucosa y mediante un proceso denominado fermentación láctica obtienen energía. Al mismo tiempo, la célula cancerosa deja de lado otro proceso más largo y complejo de obtención de energía: la respiración aeróbica. Haciendo esto, logran obtener altas cantidades de energía más rápido de lo que lo una célula normal lo haría.
¿De dónde obtienen tanta glucosa? Debido al angiogénesis, proceso en el cual se generan nuevos vasos sanguíneos, los tumores se rodean de ellos para así poder obtener los nutrientes y los factores que necesitan para poder continuar con el crecimiento. Y por supuesto, no podemos olvidar que nuevos vasos sanguíneos también pueden representar una ventaja para esparcirse por el cuerpo.
Evadiendo a la justicia
El sistema inmune constantemente está monitoreando y protegiendo al cuerpo. Existen diferentes formas mediante las cuales evita el desarrollo de un tumor:
Eliminando virus. Por ejemplo, el virus del papiloma humano que puede generar cáncer cérvico uterino.
Evitando procesos inflamatorios largos. Por ejemplo, la colitis crónica puede favorecer el desarrollo de cáncer de colon.
Identificando a las células cancerosas y eliminándolas.
Este último punto es importante, si el sistema inmune puede identificarlas y eliminarlas, entonces ¿por qué nos da cáncer? El sistema inmune elimina a las células cancerosas que son inmunogénicas, es decir, que pueden desencadenar una respuesta inmune.
Algunas células cancerosas son invisibles
Sin embargo, en un tumor podemos encontrar células cancerosas no inmunogénicas que son “invisibles” para el sistema inmune. En este momento el sistema inmune tiene el control, el tumor está latente y bajo constante vigilancia. Sin embargo, este punto es crítico. Por un lado, la situación puede ser controlada y eliminada por el sistema inmune, pero por otro, se puede perder este equilibrio y pasamos a la fase de “escape”. La fase de escape es el fracaso del sistema inmune, donde hay un evidente crecimiento de tumores. Esto representa algo muy importante, vamos a tener el crecimiento descontrolado de células cancerosas QUE SON INVISIBLES PARA EL SISTEMA INMUNE, es decir, nuestro súper héroe ya no puede trabajar de manera efectiva contra las células cancerosas y el organismo va a desarrollar cáncer.
¡OJO! No todas son iguales
Tenemos que recordar que el cáncer es el conjunto de muchas enfermedades, existen más de cien tipos diferentes de cáncer (cáncer de mama, próstata, pulmón y la lista es larga), y aunque todos comparten las características que mencionamos anteriormente, cada uno tiene orígenes distintos, rasgos únicos que afectan de manera diferente al cuerpo humano y que obviamente permiten que sean sensibles a diferentes terapias contra el cáncer. Por ejemplo, las células de cáncer de colon suelen ser de origen epitelial (ese tejido que recubre a los intestinos) y logran dividirse de manera descontrolada cuando pierden la función de un gen llamado APC, que se encarga de apagar sistemas de división celular cuando no es necesario el crecimiento.
Por otro lado, tenemos al glioma, o cáncer de cerebro, este tipo de cáncer suele originarse en células del sistema nervioso, la estrategia de estas células es producir grandes cantidades de un receptor denominado EGFR, lo cual va a permitir que sean muy sensibles a los factores de crecimiento y así se mantienen en constante división. Teniendo esto en mente, no podríamos usar el mismo medicamento para tratar a los dos tipos de células cancerosas, porque simplemente no van a reaccionar igual. Aquí surge la necesidad de buscar terapias diseñadas para cada tipo de cáncer, esto nos lleva a la importancia de conocer cómo funcionan y de dónde vienen para saber a dónde debemos dirigirnos.
La intención de este texto no es asustarte (probablemente ya es muy tarde y ya estás asustado), sino de que tengamos en mente la importancia de estudiar cómo funciona una célula cancerosa para así poder diseñar herramientas hechas a la medida para cada tipo de cáncer. También que no creamos en información falsa que dice que el gobierno ya tiene la cura del cáncer, pero no lo dicen por una conspiración para eliminar la sobrepoblación mundial, porque sabemos que es mucho más complejo que eso. Y bueno ¿por qué no?, para que tú aproveches lo que aprendiste aquí y asustes a alguien más…pero con ciencia.
https://www.atcc.org
Hanahan y Weinberg. 2011. Hallmarks of cancer: the next generation. Cell, 144(5), 646–74. http://doi.org/10.1016/j.cell.2011.02.013
Lodish et al. 2013. Molecular cell biology (7th ed). New York: W. H. Freeman and Company.
Ruddon. 2007). Cancer biology. Zhurnal Eksperimental’noi i Teoreticheskoi Fiziki (4th ed). New York: Oxford, University Press.
La M.C. Mónica Lara Márquez estudió en el Programa Institucional de Maestría en Ciencias Biológicas, en el Centro Multidisciplinario de Estudios en Biotecnología de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo. Actualmente es estudiante de doctorado del programa de Biología Celular de la Universidad McGill, en Montreal, Canadá.
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