Suicidio celular y cáncer

A nivel celular y desde el punto de vista biológico hay dos formas por las que las células pueden morir. Una, considerada la más natural, se llama "apoptosis". La apoptosis es la muerte celular por activación del programa de muerte celular que toda célula lleva incorporado. Cuando una célula deja de cumplir su misión ella misma se autoliquida activando su programa natural de muerte. Ese programa genético empieza a conocerse y se intenta manipular con fines terapéuticos. Una de las enfermedades que tienen alterado éste programa es el cáncer. En los procesos oncológicos las células no se autoeliminan por sí misma sino que al malignizar adquieren propiedades de autoperpetuación y su programa de suicidio, apoptosis, esta bloqueado. En ese sentido una vía terapéutica sería el poder desbloquear ese programa en las células tumorales malignas con lo cual las células se autoeliminarían por sí mismas. Las proteínas que fundamentalmente intervienen en éste proceso se llaman caspasas (cystiene-aspartyl proteases)

La apoptosis es una muerte celular limpia en el sentido que la célula muere y en el proceso de muerte se autodestruye de forma limpia porque no atrae a otras células, no crea proceso inflamatorio, simplemente se lisa y desparecen sus componentes. Por otro lado cuando la célula muere de forma tortuosa, traumática, conocida como necrosis celular, se produce una reacción inflamatoria, se atraen otras células para destruir la que esta mal y la muerte, por decirlo metaforicamente, es más sucia.

Necosis y apoptosis son dos formas de muerte celular. La necrosis cursa con  inflamación, a diferencia de la apoptosis. Curiosamente los mecanismos de la apoptosis en unos procesos están desecativados como en el cáncer y en otros procesos están potenciados como en las enfermedades neurodegenerativas. Evidente mente si se facilita el suicidio celular desaparecen más rápido las células de lo habitual. Las enfermedades neurodegenerativas son en ese sentido lo opuesto al cáncer. Otras enfermedades comparten similitudes en éste sentido con el cáncer porque también tienen frenada la apoptosis son las enfermedades reumatológicas que cursan con aumento de la producción celular, flogosis, inflamación, artrosis, artritis. En el sentido genérico también aumenta el pool celular en estas enfermedades pero no tienen el comportamento maligno del cáncer, no van más allá, no se desprenden de su matriz inicial, no emigran y no se implantan en otros tejidos. En definitiva en las enfermedades reumatológicas no hay metástasis.

Uno de los temas que me ha preocupado es cómo se activa la apoptosis y sobre todo leyendo el artículo del Dr. Noriaki Matsuki del Departamento de Bioingeniería y Robótica de la universidad de Tohoku, Japón (Oncol Rep 2010). El primer artículo que leí fue el publicado en 2008 en Cancer Letters donde refiere que los pulsos de bajo voltaje pueden inducir apoptosis. Es conocido el efecto de "electroporación" tanto in vitro como in vivo. Éste es un efecto por el cual aparecen poros en las membranas celulares. El número y tamaños de los poros están determinados por el pulso del voltaje, duración del pulso, forma de la onda, pH, y fuerza iónica del medio en el que se realiza el estudio. Si el campo eléctrico e débil, los poros se rompen y desaparecen cuando se retira el pulso eléctrico. Si el pulso es fuerte y se mantiene el campo eléctrico, los poros continúan y se pueden existir más allá de lo que dure el pulso eléctrico, incluso pueden producir daños irreversibles. Como resultado de éstos pulsos pueden aparecer tanto necrosis como apoptosis.

Estudios antiguos han demostrado que campos eléctricos de alto voltaje (>4.5kV/cm) pueden inducir apoptosis y necrosis severa. En terapéuticas, tales efectos son indeseables. Por otro lados la aplicación de campos eléctricos de bajo voltaje (0.2kV/cm) se utilizan par realizar transfección de genes in vivo. La apoptosis inducida por campos eléctricos moderados puede ser una alternativa a la electroporación de alto voltaje y es una posible tratamiento anticancerígeno. Los autores ha examinado la capacidad de inducir apoptosis con campos eléctricos de bajo voltaje (Cancer Letter 2008).