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ENZIMAS, EL FUTURO CONTRA EL CÁNCER

Aguiñaga-Hernández DI¹, Almaguer-García LY¹, Coronado-Centeno K¹, Rivera-Chávez MJ²

1. Estudiantes de la licenciatura en Médico Cirujano, 6to semestre, Departamento de Medicina y Nutrición, División de Ciencias de la Salud, Universidad de Guanajuato, México.
2. Coordinador del Módulo de Medicina Interna de Fase 2, de la licenciatura en Médico Cirujano, Departamento de Medicina y Nutrición, División de Ciencias de la Salud, Universidad de Guanajuato, México.

RESUMEN.

En las últimas décadas, diversas investigaciones se han enfocado en descubrir nuevas formas de prevenir el cáncer. Se han estudiado sustancias que actúan al inducir ciertas enzimas de nuestro cuerpo, que favorecen la eliminación de carcinógenos. Esto ha sido estudiado más a fondo en el carcinoma hepatocelular, en poblaciones expuestas constantemente a sustancias encontradas en ciertos alimentos mal almacenados llamadas aflatoxinas, observando tener una actividad carcinogénica directa.

Palabras clave: Cáncer, enzimas, carcinógenos, carcinoma hepatocelular, aflatoxinas

ABSTRACT.

In recent decades, various investigations have focused on discovering a way to prevent cancer. These investigations have studied the substances that act by inducing certain enzymes in our body, which favor the elimination of carcinogens. These have been studied more thoroughly in hepatocellular carcinoma, in populations that are constantly exposed to substances called aflatoxins, found in certain foods, which have a direct effect on the appearance of cancer.

Key words: Cancer, enzymes, carcinogens, hepatocellular carcinoma, aflatoxins

RESUMO.

Nas últimas décadas, diversas investigações têm focado em descubrir uma forma de prevenir o cáncer. Tem-se estudado substâncias que atuam ao inducir certas enzimas de nosso corpo, os quais favorecem a eliminação de agentes cancerígenos. Estes tem sido estudadas mais a fundo no carcinoma hepatocelular, em populações que estão constantemente expostas a substâncias chamadas aflatoxinas, encontradas em certos alimentos contendo um efeito direto no aparecimento do cáncer.

Palavras-chave: Câncer, enzimas, carcinógenos, carcinoma hepatocelular, aflatoxinas

EL CÁNCER, PANORAMA GENERAL A LA ENFERMEDAD

El cáncer es una de las principales causas de muerte en todo el mundo, además de ser una creciente amenaza para los países en vías de desarrollo, como lo es México, en los que se ha observado el incremento de la aparición de este padecimiento, en parte debido al crecimiento y envejecimiento de la población, por lo que es un asunto de importancia para nuestro país [9] [10].

Un claro ejemplo de esto es que la mortalidad por cáncer en Latinoamérica es del doble que en países más desarrollados. Y hablando específicamente de México, tan solo en la década comprendida entre 2000 y 2010, en promedio ocurrieron 66,000 muertes anuales por esta enfermedad, manteniéndose entre una de las tres primeras causas de muerte [8].

Esta condición también es importante para el gasto público del país, ya que su tratamiento representa un costo bastante elevado del gasto público del país. Por otra parte, debemos tomar en cuenta que gran parte de las personas que padecen cáncer forman parte de la población económicamente activa, y de quienes, en muchas ocasiones, dependen familias enteras, así, esta condición también conlleva un desbalance en las finanzas personales de la población.

Por todo lo anterior, la prevención del cáncer es un tema de vital importancia y es hacia donde se han enfocado investigaciones con el fin de encontrar sustancias que puedan proteger al cuerpo de padecer esta enfermedad.

¿QUIMIOPREVENCIÓN? ¿SE PUEDE PREVENIR EL CÁNCER?

Se le llama quimioprevención al empleo de algunos medicamentos, suplementos o alimentos específicos con el fin de impedir o revertir el proceso de generación de cáncer [4]. Diversos estudios han comprobado la eficacia que tienen ciertas sustancias en la inhibición del proceso de tumoración inducido por carcinógenos en diferentes tipos de cáncer, esto se ha estudiado más a fondo en el carcinoma hepatocelular.

El carcinoma hepatocelular (CHC) es hoy en día un problema de salud pública, constituye el sexto cáncer más frecuente a nivel global y el tercero en causa de muerte relacionada a cáncer. En México se ha visto un importante incremento en la incidencia del carcinoma hepatocelular y un aumento del 14% en el número de defunciones del 2004 al 2006 y se espera que aumente más en las próximas décadas [11].

En la incidencia de este tipo de cáncer existe una marcada variabilidad geográfica, mientras que en el norte de Europa y el continente americano poseen una baja incidencia, en el sudeste Asiático y en África cuentan con una elevada incidencia, siendo China el sitio en donde se ha encontrado la mayor cantidad de casos, debido a la elevada exposición de su población a factores de riesgo para CHC como lo es la presencia de infección del virus hepatitis B, así como la elevada ingesta de alimentos contaminados por aflatoxinas [11].

La hepatitis es la presencia de inflamación del hígado, se da principalmente por los virus de hepatitis B y C, los cuales provocan el 80% de los cánceres primarios de hígado en todo el mundo. Esto es de especial importancia debido a que la infección por el virus de la hepatitis B es prevenible por medio de la vacunación, de igual forma el hígado graso (acumulación de grasa en hígado), el tabaquismo, el alcohol son factores de riesgo para CHC que pueden prevenirse [11].

Las aflatoxinas son una serie de toxinas producidas por ciertos hongos, Aspergillus flavus y Aspergillus parasiticus (fig. 1) que están presentes en los cultivos de maíz, maní, cacahuates, frutos secos, arroz y otros cereales que han sido almacenados de manera inadecuada (fig. 2). Al ser ingerida la aflatoxina B1 es metabolizada y activada por ciertas enzimas microsomales hepáticas siendo su forma activa la responsable de la actividad carcinogénica [11].

 

Fig. 1. Dibujo de Hongo aspergillus visto al microscopio.

Fig. 2. Crecimiento de hongo aspergillus en granos de maíz.

 

Aunque en México se tiene un estricto control en las políticas sobre almacenamiento de los alimentos, se sabe que hasta un 45% del maíz consumido en México es importado, lo que podría explicar la presencia de alimentos contaminados por aflatoxinas en México.

¿QUÉ SON LOS CARCINÓGENOS Y CÓMO ACTÚAN?

Un carcinógeno es cualquier agente que genera múltiples mutaciones o lesiones a nivel genético, y favorece la aparición de células tumorales. Pueden distinguirse 3 clases de carcinógenos: 1) productos químicos, 2) agentes físicos (radiación), 3) microorganismos (virus y bacterias) [5].

Para entender cómo actúan las enzimas dentro del proceso de generación del cáncer es importante saber que los carcinógenos químicos pueden actuar de manera directa o indirecta. Los carcinógenos químicos directos son aquellos que no requieren ser metabolizados para generar alteraciones dentro de las células. En cambio, los carcinógenos químicos de acción indirecta son productos químicos inactivos que necesitan una conversión metabólica dentro del organismo para ser activados y tener así la capacidad de interactuar con el ADN de nuestras células, en donde generarán lesiones o mutaciones, provocando así la aparición de oncogenes (genes productores de tumor) e inactivando a los mecanismos naturales de protección contra el cáncer (genes supresores de tumor) [5].

PERO, ¿QUÉ SON LAS ENZIMAS?

Las enzimas son catalizadores (aceleradores) de las reacciones químicas que suceden dentro de los organismos vivos [6]. En ausencia de la actividad de las enzimas muchos de los procesos que ocurren en nuestro organismo ocurrirían de una manera tan lenta que la vida no sería posible. La importancia de las enzimas se ve reflejada en la inmensa cantidad de enfermedades asociadas a la falta o alteración de tan solo una de estas en el organismo.

La mayoría de las enzimas son proteínas y algunas requieren de la existencia de un cofactor para realizar su actividad catalítica. Las enzimas actúan proporcionando un “ambiente ideal” dentro del cual una reacción química puede transcurrir a mayor velocidad, pero sin generar alguna clase de alteración en la misma [6]. Estas se clasifican de acuerdo al tipo de reacción que catalizan, en este tema nos centraremos específicamente en las enzimas de fase 2.

Las enzimas de fase 2 (transferasas o conjugasas) están implicadas en el proceso de desintoxicación celular, que es la eliminación de compuestos tóxicos o de desecho. Estas enzimas actúan sobre compuestos que se encuentran dentro de la célula, generando un metabolito con mayor masa molecular y con un coeficiente de reparto agua-lípido mayor, y se genera un cambio en la carga eléctrica del compuesto lo que lo hace más soluble y de esta manera se favorece su eliminación [1].

¿CÓMO PUEDEN LAS ENZIMAS PROTEGERNOS DEL CÁNCER?

Entendiendo que los carcinógenos de acción indirecta requieren de una activación metabólica y que la mayoría de las reacciones químicas dentro del organismo son catalizadas por enzimas se ha generado gran interés en el estudio de las vías enzimáticas implicadas en el proceso de generación de cáncer (carcinogénesis) y se ha planteado la posibilidad de emplear enzimas como tratamiento o método preventivo en diferentes tipos de cáncer [3], [4].

En la actualidad, a través del conocimiento generado mediante múltiples estudios, se sabe que existen sustancias biológicamente activas presentes en algunas verduras, semillas o incluso en el café, que tienen la capacidad de inducir y mejorar la actividad de estas enzimas, en especial la enzima conocida como glutatión S-transferasa (GST) [3]. Diversos fármacos que contienen estás sustancias han mostrado un gran impacto benéfico en la salud, algunos de ellos serán mencionados en esta revisión.

Se ha estudiado el uso de Oltipraz en animales, un compuesto organosulfurado derivado de verduras crucíferas (brócoli, coliflor, col) rico en ditioltionas, inductor de enzimas de fase II (GST), este compuesto permite la eliminación de la forma activa de la aflatoxina b1. Con el uso de Oltipraz se ha visto una notable disminución de los biomarcadoresque nos indican la exposición a aflatoxinas, siendo indicadores importantes de riesgo para desarrollo de carcinoma hepatocelular (aflatoxina-N7- guanina en orina y aflatoxina-albúmina presente en suero) [3].

El uso de esta sustancia ofrece una alternativa preventiva en poblaciones de alto riesgo. También se ha demostrado en modelos de roedores que el uso de Oltipraz inhibe la formación de cáncer de vejiga, sangre, colón, riñón, hígado, pulmón, estómago y tejido mamario, aunque sus efectos secundarios no han sido bien estudiados [3].

Se ha tenido un gran interés en los brotes de brócoli (germinado) o preparaciones de semillas como agente quimiopreventivo. Los brotes de brócoli cuentan con una elevada cantidad de glucosinolatos (10-100 veces más que en el brócoli maduro). A partir del precursor “glucorafanina” de la familia glucosinolatos, se obtiene la sustancia conocida como sulforafano, un potente inductor de la señalización de NRF2. La trascripción de NRF2 regula las respuestas de supervivencia celular a la exposición de especies reactivas de oxígeno, con lo que podría ejercer su efecto quimiopreventivo en cáncer de próstata, pulmón, estómago, colon, recto y carcinoma hepatocelular [2].

La clorofilina un derivado de la clorofila también ha demostrado ser un agente quimiopreventivo eficaz en carcinoma hepatocelular inducido por aflatoxinas, por su acción al impedir la absorción de estas toxinas a nivel gastrointestinal y también como inductor de enzimas que facilitan su eliminación [4].

CONCLUSIÓN

Los constantes estudios e investigaciones acerca de los procesos que ocurren en la generación del cáncer ha permitido la obtención de múltiples conocimientos y por tanto el desarrollo de mejores herramientas de diagnóstico, así como de innovadores tratamientos que son cada vez más efectivos y poseen menos efectos secundarios. Sin embargo, por diversos factores, en el mundo cada día aumenta el número de enfermos de cáncer tanto en países desarrollados como en vías de desarrollo, lo que propiciará que en un futuro los habitantes de las regiones con alta incidencia tengan acceso limitado a tratamientos de alto costo, por tanto, aquí radica la importancia de la prevención.

Según la OMS un tercio de los casos de cáncer son prevenibles. La prevención de cáncer puede lograrse con cosas tan sencillas como realizar un cambio en el estilo de vida. El aumento de la actividad física, la disminución o interrupción del consumo de alcohol y tabaco, la aplicación de vacunas, así como evitar la exposición a agentes ambientales cancerígenos han mostrado reducir las tasas de incidencia de cáncer en diferentes poblaciones [7]. A esto se suma ahora el uso de sustancias quimiopreventivas.

Aun cuando los quimiopreventivos inductores de enzimas de fase 2 aquí mencionados aún están en estudio, la eficacia que han mostrado en modelos animales y pequeñas poblaciones ha generado un nuevo panorama en el área de la prevención y plantea la posibilidad de en un futuro poder expandir su uso y disminuir así la incidencia de cáncer a mayor escala.

BIBLIOGRAFÍA

1. Brunton, L., (2012) Manual de Farmacología y Terapéutica. Goodman & Gilman 12ª Edición, McGraw-Hill.
2. Dinkova-Kostova, A. T., Fahey, J. W., Kostov, R. V., & Kensler, T. W. (2017). KEAP1 and done? Targeting the NRF2 pathway with sulforaphane. Trends in Food Science and Technology, 69, 257–269. https://doi.org/10.1016/j.tifs.2017.02.002
3. Kensler, T. W. (1997). Chemoprevention by inducers of carcinogen detoxication enzymes. Environmental Health Perspectives, 105(SUPPL. 4), 965–970. https://doi.org/Doi 10.2307/3433311
4. Kensler, T. W., Egner, A., & Groopman, J. D. (2012). TWENTY YEARS OF COLLABORATION WITH THE QIDONG LIVER CANCER INSTITUTE : THE, 21(10), 734–745.
5. Kumar, V., Abbas A. V., Aster J.C., (2015), Patología estructural y funcional Novena Edición, Barcelona España, Elsevier Saunders.
6. Nelson, D.L., Cox, M.M., (2005), Lehninger.Principios de Bioquímica Cuarta Edición, Omega
7. Organización Mundial de la Salud [OMS]. Prevención del cáncer http://www.who.int/cancer/prevention/es/
8. Reynoso-Noverón, N., & Mohar, A. (2014). El cáncer en México : propuestas para su control. Sañud Publica de Mexico, 56(5), 2010–2012.
9. Strasser-Weippl, K., Chavarri-Guerra, Y., Villarreal-Garza, C., Bychkovsky, B. L., Debiasi, M., Liedke, P. E. R., … Goss, P. E. (2015). Progress and remaining challenges for cancer control in Latin America and the Caribbean. The Lancet Oncology, 16(14), 1405–1438. https://doi.org/10.1016/S1470-2045(15)00218-1
10. Torre, L. A., Bray, F., Siegel, R. L., Ferlay, J., Lortet-tieulent, J., & Jemal, A. (2015). Global Cancer Statistics, 2012. CA: A Cancer Journal of Clinicians., 65(2), 87–108. https://doi.org/10.3322/caac.21262.
11. Uribe Esquivel, M., García Sáenz de Sicilia, M., Chávez Tapia, N., & Román Sandoval, J. de J. (2010). Carcinoma hepatocelular. Revista de Gastroenterología de México, 75(<br />\nNotice: Undefined index: numeroInicial in <b>/var/www/html/includes_ws/modulos/meta-scholar.php</b> on line 48<br />), 168–176. Retrieved from http://www.revistagastroenterologiamexico.org//es/carcinoma-hepatocelular/articulo/X0375090610873905/