Rol del sistema cicardiano, el sistema de metabolización de xenobióticos y los hábitos de consumo en el riesgo de cáncer y el desarrollo tumoral : estudio de pacientes oncológicos y en un modelo murino de tumorigénesis experimental

Abstract

El cáncer hematológico es un grupo de enfermedades que afectan el normal funcionamiento de las células sanguíneas. Al igual que otros tipos de cáncer, sus células presentan inmortalidad replicativa, inestabilidad genómica, alteraciones en el metabolismo, capacidad de invadir otros tejidos y de evadir la respuesta inmune. La susceptibilidad al cáncer, su desarrollo y progresión dependen tanto de factores genéticos como ambientales. Los procesos de metabolización y detoxificación de sustancias endógenas y exógenas son llevados a cabo por un conjunto de familias de enzimas metabolizantes de xenobióticos (EMX). Tanto las variantes alélicas en los genes metabolizantes de xenobióticos (GMX), como los niveles de exposición a los sustratos de estas enzimas, pueden impactar en la susceptibilidad al cáncer. De hecho, polimorfismos en los GMX se encontraron asociados a diversos tumores. La fisiología rítmica con una periodicidad cercana a las 24 horas está coordinada, en los mamíferos, por un reloj central localizado en los núcleos supraquiasmáticos (NSQ) del hipotálamo, cuya función es mantener una homeostasis diaria en los procesos vitales. También existen relojes circadianos en muchos órganos periféricos. Los genes reloj (aquellos implicados en el funcionamiento del reloj circadiano) actuarían como supresores de tumores a través de su participación en la proliferación celular, la apoptosis, el control del ciclo celular y la respuesta al daño al ADN; variantes alélicas en estos genes se asociaron a distintos tipos de cáncer. Además, la Organización Mundial de la Salud clasificó al trabajo en turno rotativo con disrupción del ritmo circadiano como factor de riesgo para el cáncer. En relación al sistema de metabolización, la manera en que funciona el reloj circadiano es fundamental para definir la respuesta individual frente a la exposición a xenobióticos, en tanto las EMX se encuentran bajo el control del marcapasos circadiano. El objetivo general de este trabajo fue estudiar la relación entre el sistema circadiano, el sistema de metabolización de xenobióticos, los hábitos de consumo y la funcionalidad del paciente, en el riesgo de cáncer y el desarrollo tumoral. Para ello, se analizaron los patrones de expresión de genes reloj y GMX en un modelo animal de tumorigénesis, bajo condiciones normales o de desincronización circadiana. Por otro lado, se evaluó la asociación entre las enfermedades onco-hematológicas (EOH) y variantes alélicas de estos mismos genes, hábitos dietarios, tabaquismo y funcionalidad del paciente, a través de un diseño caso-control. Para el modelo animal, se utilizaron ratones C57BL/6, inoculados con una línea celular tumoral de melanoma y sus respectivos controles, sometidos a condiciones normales de luz-oscuridad (LD, light-dark, 12h:12h) o a un protocolo de desincronización forzada por jet lag crónico (JL, consistente en un avance de 6 h en el ciclo LD, cada dos días). Utilizando RT-qPCR, se midió expresión relativa de ARNm de los genes reloj Bmal1, Per1 y Per2, y de los GMX Gstt1, Nat1 y Cyp1a1, en tejido proveniente de los NSQ, hígado y tumor. Respecto de Bmal1, los resultados obtenidos bajo condiciones de iluminación normales, tanto en animales sanos como con tumores, fueron los esperados según la bibliografía, ya sea en NSQ como en hígado; sin embargo este patrón de expresión se perdió en los animales bajo JL. Cyp1a1 presentó menor expresión en tejido hepático de animales con tumor bajo LD, respecto de los animales sanos en igual condición de luz. Este mismo gen mostró un patrón de expresión diferencial en tejido hepático de animales con tumor bajo JL. Per1 y Per2 mostraron marcadas reducciones en sus niveles de expresión diurna al evaluar el tejido tumoral bajo JL, respecto del mismo tejido en animales bajo LD. Podría inferirse que: 1) el solo desarrollo de un tumor no es capaz de afectar el reloj central y hepático, al menos bajo las condiciones evaluadas; 2) niveles disminuidos de Per en el tumor se relacionan a su posible rol supresor de tumores, y 3) el tumor extra-hepático en condiciones desincronizadas podría modificar la expresión de GMX en el hígado, a través de la desincronización del sistema inmune, favoreciendo el desarrollo tumoral. El diseño caso-control incluyó 125 casos (pacientes con leucemia, linfoma y mieloma) y 310 controles, concurrentes al Hospital Interzonal General de Agudos Prof. Dr. Rossi (La Plata, Buenos Aires). Se tomaron muestras de sangre y se les realizó una encuesta a los participantes, previo consentimiento informado. A partir del cuestionario, se obtuvieron datos socio -demográficos e información sobre hábitos de vida (tabaquismo, consumo de alcohol y café, ingesta de carnes asadas y alimentos enlatados), funcionalidad del paciente (cambios en el peso, en el apetito y en el humor, cansancio físico o mental, cansancio al despertar, y calidad del sueño, entre otros) e historia de la enfermedad. Se evaluaron el polimorfismo de longitud del gen reloj PER3 (4 o 5 repeticiones de 54 pb) mediante PCR, las deleciones de los GMX GSTT1 y GSTM1 mediante PCR multiplex, y los alelos T/C de CYP1A1*2A (polimorfismo MspI) mediante PCR-RFLP, con posterior visualización en geles de agarosa. Los análisis estadísticos se realizaron con STATA 11.1. Los genotipos de PER3 4/5 + 5/5 se asociaron a un aumento en el riesgo de leucemia (OR=1.99, p=0.032). Además, los pacientes oncológicos con estos genotipos expresaron roncar más y sentir mayor fatiga al despertar. La variable “cambios en el humor” también se asoció significativamente al cáncer hematológico. Las variantes en los GMX no mostraron asociación alguna con las EOH evaluadas. El consumo de carnes asadas 3 o más veces/mes y el consumo diario de café se asociaron significativamente a un aumento en el riesgo de enfermedad (OR=1.72, p=0.02 y OR=1.77, p=0.03, respectivamente). El polimorfismo de PER3 podría tener un rol en el riesgo de leucemia, y podría ser un marcador de las diferencias individuales en el sueño y la vulnerabilidad a su disrupción. Respecto a los hábitos dietarios de consumo de carnes asadas y café, nuestro estudio proporciona datos novedosos relacionados a la etiología de las EOH para nuestra población.