¿Cómo ayuda la acidez del tumor a la diseminación del cáncer?
Al sondear qué sucede con las células en las regiones ácidas de los tumores, los científicos han descubierto nueva información sobre la invasividad y la diseminación del cáncer. El descubrimiento podría conducir a mejores tratamientos para tumores agresivos.
Investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) en Cambridge encontraron que las regiones tumorales ácidas o de pH bajo alteran la expresión génica en las células cancerosas de manera que las hacen más agresivas.
En un artículo que aparece en la revista Investigación sobre el cáncer, describen cómo, al reducir la acidez del tumor, pudieron revertir el proceso en ratones.
"La acidosis tumoral", dice la doctora Nazanin Rohani, autora del primer estudio, investigadora postdoctoral en el Instituto Koch para la Investigación Integrativa del Cáncer del MIT cuando completó el trabajo, "da lugar a la expresión de moléculas involucradas en la invasión celular y migración.
"Esta reprogramación, que es una respuesta intracelular a una caída en el pH extracelular, le da a las células cancerosas la capacidad de sobrevivir en condiciones de pH bajo y proliferar".
Metástasis y entorno tumoral
La metástasis es el proceso complejo a través del cual las células cancerosas se vuelven móviles, se desprenden de los tumores primarios, invaden el tejido cercano, migran y luego establecen tumores secundarios en otras partes del cuerpo.
Alrededor de 9 de cada 10 de todas las muertes por cáncer "están relacionadas con la metástasis". Sin metástasis, el cáncer sería una enfermedad mucho más manejable y menos grave.
Hubo un tiempo en que los científicos creían que el potencial de metástasis de los tumores dependía únicamente de las alteraciones de las células cancerosas.
Desde entonces, sin embargo, los investigadores han aprendido que la “progresión maligna del cáncer” también depende de que las células cancerosas participen en una “intrincada red de interacciones” con otras partes del tejido que las rodea, o el microambiente del tumor.
Ahora hay un buen entendimiento entre los científicos de que los tumores no son simplemente conjuntos de células cancerosas en multiplicación, sino "entidades vivientes", que comprenden muchos tipos diferentes de células. De hecho, la complejidad del tejido tumoral "puede incluso superar" la complejidad de los tejidos sanos.
El estudio que llevaron a cabo la Dra. Rohani y sus colegas se suma al creciente cuerpo de conocimiento sobre los microambientes tumorales y su contribución a la metástasis.
Mapeo de la acidez del tumor
Investigaciones anteriores ya habían establecido que la acidez en el microambiente del tumor tenía un efecto poderoso sobre la invasividad del cáncer. Sin embargo, lo que no estaba claro era cómo variaba la acidez en un tumor y cómo podría alterar los genes para hacer que las células tumorales fueran más invasivas.
Antes del estudio reciente, la opinión predominante era que la acidez alta en los tumores se producía principalmente en áreas privadas de oxígeno con un suministro de sangre deficiente.
Para su investigación, los investigadores del MIT utilizaron una "sonda de pH" para mapear la acidez en los tumores de cáncer de mama en ratones.
Cuando la sonda de pH detecta una célula en un ambiente ácido, inserta una pequeña molécula de proteína en la membrana de la célula. De esta manera, los investigadores pueden etiquetar e identificar células en regiones ácidas de los tumores.
Para su sorpresa, el equipo descubrió que las regiones ácidas no solo estaban presentes en bolsas hipóxicas o privadas de oxígeno dentro de los tumores. Las superficies de los tumores, donde se conectan al estroma, o "tejido estructural" que los rodea, también contienen regiones ácidas.
Este descubrimiento sugirió que la falta de oxígeno no era la razón principal de la acidez en los tumores. Tras una investigación más detallada, los científicos encontraron una causa diferente de acidez del microambiente en la superficie del tumor.
Reducir la acidez del tumor
Parecía que el metabolismo de muchas de las células de la superficie de los tumores de mama se había transformado en glucólisis aeróbica. Este tipo de metabolismo produce ácido láctico, lo que hace que el microambiente del tumor sea más ácido.
En estas regiones ácidas de la superficie del tumor, las células habían alterado sus genes para activar procesos que favorecen la invasión y la metástasis.
Los genes activados incluyeron uno que participa en el desarrollo del embrión y produce una proteína que ayuda a la migración celular a través del torrente sanguíneo. Otro fue uno que hace que las células tumorales sean más capaces de penetrar en el tejido circundante.
En otro conjunto de experimentos, el equipo descubrió que la reducción de la acidez del microambiente del tumor devolvió las expresiones genéticas casi a la normalidad.
Los investigadores redujeron la acidez del tumor en los ratones al agregar bicarbonato de sodio a su agua potable. Otros estudios también han encontrado que esto reduce la metástasis en ratones.
El autor principal del estudio, Frank B. Gertler, profesor de biología en el MIT, dice que los humanos no toleran el bicarbonato de sodio, por lo que no sería un tratamiento potencial adecuado para ellos.
"Otros métodos que apunten de manera más focalizada a la acidificación podrían ser de gran valor".
Prof. Frank B. Gertler
