DIVULGACIÓN CIENTÍFICA DE CIENCIAS DE LA SALUD DE LA UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO

Directores del Programa Dr. Agustín Ramiro Urzúa González. Dr. Manuel José Rivera Chávez. Colaboradores: Dra. Mónica del Carmen Preciado Puga, Dr. Luis Adolfo Torres González, Dra. Catalina Peralta Cortázar, Dr. Antonio de Jesús Álvarez Canales, Dr. Edgar Efrén Lozada Hernández, Dra. Leticia Gabriela Marmolejo Murillo, Dra. Gloria Patricia Sosa Bustamante. MPSS: Dra. Sheila Estefanía Márquez Rodríguez
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¡Fácil de fumar pero difícil de olvidar!





 
 


¡Fácil de fumar pero difícil de olvidar!


Silva-Zúñiga LM1, Serafín-Pacheco AG1, Vega-Días EU1, Rivera-Chávez MJ2, Urzúa-González AR2
  1. Estudiantes de la Licenciatura en Médico Cirujano, Departamento de Medicina y Nutrición, División de Ciencias de la Salud, Universidad de Guanajuato, México.
  2. Coordinadores del Módulo de Medicina Interna de Fase ll de la licenciatura en Médico Cirujano, Departamento de Medicina y Nutrición, Universidad de Guanajuato, México.

Resumen

En la antigüedad, el hábito de fumar tabaco era bien visto, incluso se llegó a pensar que podía curar padecimientos como verrugas, dolores, quemaduras y más. Con el tiempo se fueron descubriendo sus efectos adversos; principalmente a raíz de estudios del siglo XX como el de Framingham, donde se identifica al tabaquismo como el segundo factor de riesgo para enfermedades cardiovasculares y diabetes tipo 2. Hoy se sabe que no solo tiene asociación con las enfermedades mencionadas, además aumenta el riesgo de cáncer de pulmón, cáncer de colon, cáncer de hígado, cáncer de mama, abortos y malformaciones al nacimiento, disfunción eréctil e hipertensión arterial. El conocimiento sobre las complicaciones de fumar, estadísticas relacionadas, factores desencadenantes del hábito y los métodos de tratamiento, son una parte importante en la prevención de la adicción y perpetuación de la misma.
Palabras Clave: Fumar, Tabaco, Muerte, Infarto, Cáncer
Summary
In antiquity smoking tobacco was considered a healthy habit, it was even believed that it could cure diseases such as warts, pains, burns and more. Over time, their adverse effects were discovered, mainly as a result of studies of the twentieth century such as Framingham, where smoking is identified as the second risk factor for cardiovascular diseases and type 2 diabetes. Today it is known that not only has association with the aforementioned diseases, it also increases the risk of lung cancer, colon cancer, liver cancer, breast cancer, abortions and malformations at birth, erectile dysfunction and hypertension. Knowledge about the complications of smoking, related statistics, triggers of habit and treatment methods, are an important part in the prevention of addiction and perpetuation of it.
Keywords: Smoking, Tobacco, Death, Infarction, Cancer


Resumo
Na antiguidade, o hábito de fumar tabaco era bem visto, pensava-se até que poderia curar doenças como verrugas, dores, queimaduras e muito mais. Com o tempo, seus efeitos adversos foram descobertos, primariamente como resultado de estudos do século XX, como Framingham, onde o tabagismo é identificado como o segundo fator de risco para doenças cardiovasculares e diabetes tipo 2. Hoje sabe-se que não só tem associação com as doenças acima mencionadas, também aumenta o risco de câncer de pulmão, câncer de cólon, câncer de fígado, câncer de mama, abortos e malformações no nascimento, disfunção erétil e hipertensão. O conhecimento sobre as complicações do tabagismo, as estatísticas relacionadas, os fatores desencadeadores do hábito e os métodos de tratamento, são uma parte importante na prevenção do vício e na sua perpetuação.
Palavras-chave: Tabagismo, Mortalidade, Infarto, Câncer



Introducción

El uso del tabaco es más viejo que el descubrimiento de América por parte de Cristóbal Colón, los indígenas americanos utilizaban rollos de hojas o tubos a manera de pipas, con el tiempo se difundió en España, Portugal e Inglaterra, hasta generalizarse por todo el mundo. En un principio su uso no era sólo recreativo, se pensaba que tenía propiedades curativas; generándose jarabes, polvos y ungüentos a base de tabaco para las verrugas, mordidas de perro, dolores de muela, quemaduras y para aliviar las enfermedades de la cabeza como dolores, vértigo o mareos, alteraciones de la visión, cansancio o insomnio.

Con el tiempo, la otra cara de la moneda se dio a conocer, en el siglo XVII el Rey Jaime I de Inglaterra, ordenó a sus súbditos que suspendieran el consumo de tabaco, argumentando que era una costumbre aborrecible para el ojo, dañina para la nariz, maligna para el cerebro y pulmones. Sin embargo, fue hasta inicios del siglo XX que comienzan los estudios de investigación sólidos en relación al tabaquismo y las enfermedades. Estados Unidos en 1964, publica un informe basado en más de 7,000 artículos, donde se concluye que el tabaco se asocia a un aumento en la mortalidad, desarrollo de cáncer de pulmón, cáncer de laringe, bronquitis crónica y crisis asmáticas, sin dejar atrás el estudio Framingham, que desde 1948, lo identifica como el segundo factor de riesgo para enfermedad cardiovascular.

La imagen muestra a dos americanos de civilizaciones antiguas fumando.


Fumar, enfermar y morir

Aunque se suele suponer, que si el tabaco te llegara a matar, sería de cáncer de pulmón. La realidad es que las enfermedades cardiovasculares son las que cobran más muertes de fumadores al año. Aún así, es cierto que el riesgo de cáncer de pulmón es de 2 a 10 veces mayor en fumadores, esta información está sustentada en un estudio de la Sociedad Americana contra el Cáncer, donde además se concluyó que el tabaquismo también era causa de cáncer de hígado y cáncer colorrectal, y que las fumadoras pasivas tenían mayor tendencia a desarrollar cáncer de mama.

Entonces, ¿sólo te puedes morir de cáncer o enfermedades cardiovasculares si eres usuario del tabaco?, tristemente no, pues se sabe que el tabaquismo por sí solo es una causa de Diabetes Mellitus tipo 2; además, los pacientes tienen una progresión mayor hacia enfermedad renal, ceguera y complicaciones circulatorias que pueden causar amputación de extremidades. Por si fuera poco, los componentes del tabaco alteran el sistema inmunitario, existe un aumento de neumonía entre los fumadores, así como riesgo de tuberculosis y muerte relacionada a ésta, incluso el tabaquismo forma parte de las causas y resistencia al tratamiento de artritis reumatoide. En el hombre hay una gran relación entre fumar y tener disfunción eréctil, esto se asocia con daño vascular y al sistema nervioso. Por otra parte, se sabe que en el embarazo las complicaciones asociadas al tabaquismo son potencialmente mortales para a la madre y el feto, sin dejar de lado los defectos al nacimiento. En general, los fumadores pierden más de 10 años de vida, dejar de fumar antes de los 40 años reduce esa pérdida en casi un 90%.

La adicción comienza temprano

La nicotina es una sustancia que se encuentra en el tabaco, se absorbe rápidamente al fumar, y logra llegar al cerebro en alrededor de 10 segundos, generando un efecto altamente adictivo. Basta 1 cigarro por mes, en un adolescente de 12 años, para que los síntomas de la dependencia aparezcan; además, el 80% de las personas lo seguirán haciendo durante la vida adulta. La mala noticia es, que 1 de cada 3 de estos individuos, morirá prematuramente (entre los 15 y los 60 años de edad) debido a enfermedades relacionadas con el tabaco.
 
La adicción al tabaquismo... mata.

Otros factores que influyen directamente en la actitud que lleva a fumar, son: la presencia de fumadores en la familia o amigos, experiencias adversas (violencia, abuso sexual, divorcio de padres), falta de programas eficientes contra el consumo de cigarro, mal conocimiento sobre los riesgos a los que se expone el fumador, creer que no se fuma demasiado, y la publicidad de las empresas tabacaleras.

¿Uno no es ninguno?

Estudios recientes mencionan que incluso un cigarro al día es dañino, y no sólo un poco. De hecho, aumenta el riesgo de insuficiencia arterial y venosa, de hemorragia e isquemia cerebral e infartos en un 30-40%, siendo peor para los hombres que para las mujeres, y aumentando hasta 3 veces el riesgo respecto a una persona no fumadora, cuando se consumen 20 cigarros por día. La buena noticia es que dejar de fumar permanentemente, logra desaparecer el riesgo de estas enfermedades cardiovasculares. Sin embargo, no funciona así con el riesgo de cáncer o enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC), el cual no revertirá o necesitará décadas para hacerlo. Cabe destacar que las causas de los riesgos no pertenecen a la nicotina únicamente, el principal factor es la exposición a los productos de combustión del cigarro y demás componentes tóxicos del mismo.

La imagen muestra el mecanismo por el cual la nicotina puede desencadenar un Síndrome coronario agudo (angina o infarto). Esto se debe en gran medida al aumento de la presión arterial, gasto cardiaco, estrés oxidativo y disminución de oxígeno en sangre.

Dejar de fumar en 5 pasos

Los fumadores que dejan el tabaco, reducen el riesgo de enfermedades y muerte relacionadas a su consumo. Un enfoque para dejar de fumar es el algoritmo de cinco pasos que hemos adaptado a partir del articulo: Overview of smoking cessation management in adults de la plataforma UpToDate:

  1. Evaluar el consumo de tabaco, ser consciente de lo dañino que es para nuestra persona es el primer paso a dar, no está solo en este proceso, puede buscar ayuda médica y en la consulta expresar cuál es su uso actual del tabaco, cuántos cigarrillos al día, así como su propósito de dejarlo. Déjese aconsejar, conozca como el cese de esta sustancia puede repercutir en mejorar su estado de salud actual y evitar futuras complicaciones. Si conoce los beneficios que tiene parar de fumar tendrá más sentido y motivación para llevar a cabo su meta.
  2. Fije una fecha para dejar el tabaco, tener sólo el propósito no es suficiente, es necesario aterrizar su objetivo, tener un día establecido le ayudará a hacer realidad su fin, lo ideal es que esa fecha sea dentro de las siguientes dos semanas a partir de su decisión.
  3. Fortalezca esta decisión con ayuda de amigos y familiares, exprese a su círculo cercano su inquietud por dejar este problemático hábito, tener el soporte de sus seres queridos le hará más ligero este viaje que acaba de emprender.
  4. Prevea situaciones que lo induzcan a caer en el tabaco, como ambientes que favorezcan o donde se vea rodeado de su consumo, por ejemplo bares o fiestas, debido a que el alcohol puede provocar una recaída, debe considerar limitar o abstenerse de tomarlo al dejar de fumar, elimine todo el tabaco del hogar, el automóvil y el entorno de trabajo, si vive con otro fumador es de mucha utilidad pedirle que no fume delante de usted o invitarlo a que deje el cigarro a la par.
  5. Reconozca sus los logros, ya que fortalece su empeño por dejar el tabaco, si hubo alguna recaída, se debe evaluar en qué circunstancia se dió y tomar precauciones para evitar futuros encuentros con el cigarro, la abstinencia total es esencial. "Ni siquiera una sola fumada después de la fecha de abandono".
El apoyo de su médico será de gran ayuda en este proceso, pregunte a su médico sobre si es candidato a terapia farmacológica o sólo conductual, pues se ha demostrado que la terapia combinada es superior a la individual.
¿Entonces sí me beneficio al dejar de fumar?
En sujetos sin cardiopatía coronaria, dejar de fumar puede reducir hasta un 47% el riesgo de presentar un evento cardiaco, estos disminuyen a medida que se aumenta el tiempo en que se dejó este hábito. El beneficio de dejar de fumar son equivalentes tanto para los jóvenes como para los ancianos, sobre la función del endotelio (tejido que recubre internamente los vasos sanguíneos), ya que fumar deteriora la vasodilatación (mecanismo por el cual se aumenta el flujo sanguíneo), lo que provoca una disminución en el aporte de sangre e incrementa tanto la incidencia de cardiopatía coronaria como la mortalidad.


Conclusión
La evidencia actual nos debe hacer reconsiderar al tabaquismo por sus potenciales nexos con enfermedades crónicas y devastadoras. Lo ideal es consolidar la prevención del primer contacto entre un adolescente y 1 cigarro, el cual es un hecho constitutivo para la posterior adicción; así mismo, divulgar la información sobre cada una de las consecuencias de fumar sobre la población y la alta probabilidad de tener una muerte prematura asociada al mismo. No obstante, aquellas personas designadas fumadoras, aún tienen la posibilidad de detener el daño orgánico, y en algunos casos revertirlo, si dejan este hábito maligno, que si bien hace siglos era visto de una manera peculiar, solo fue por el desconocimiento sobre su impacto.



Bibliografía

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Rigotti, N., Rennard, S. I., & Daughton, D. M. (2015). Overview of smoking cessation management in adults. UpToDate, Park L.

Jackson, E., & Barnes, G. (2018). Cardiovascular risk of smoking and benefits of smoking cessation. UpToDate.

Rockville. (2014). Las Consecuencias del Tabaquismo en la Salud: 50 Años de Progreso; Informe de la Dirección General de Servicios de Salud de los EE. UU. Atlanta: American Journal of Public Health.

Wendling, P. (2018). Smoking Even One Cigarette a Day Raises Cardiovascular Risk. Medscape.

Pichon-Riviere A, Reynales-Shigematsu L M, Bardach A, Caporale J, Augustovski F, Alcaraz A, Caccavo F, Sáenz de Miera-Juárez B, Muños-Hernández J A, Gallegos-Rivero V, Hernández-San Román E. Carga de Enfermedad Atribuible al Tabaquismo en México. Documento Técnico IECS N° 10. Instituto de Efectividad Clínica y Sanitaria, Buenos Aires, Argentina. Agosto de 2013.

FARMACOTERAPIA DIRIGIDA: UNA OPCIÓN DEL FUTURO, PARA EL TRATAMIENTO DEL CÁNCER





FARMACOTERAPIA DIRIGIDA: UNA OPCIÓN DEL FUTURO, PARA EL TRATAMIENTO DEL CÁNCER

 
Ruiz-Durón IA1, Sánchez-Soto JA1, Sánchez-Vázquez LG1, Meza-Hernández CE1, Preciado-Puga MC2,^ Rivera-Chávez MJ3, Urzúa-González AR3

 
1. Estudiantes de la Licenciatura en Médico Cirujano, Departamento de Medicina y Nutrición, División de Ciencias de la Salud, Universidad de Guanajuato, México.
2. Maestra en Ciencias Médicas, Departamento de Medicina y Nutrición, Universidad de Guanajuato.
3. Coordinadores del Módulo de Medicina Interna de Fase ll de la licenciatura en Médico Cirujano, Departamento de Medicina y Nutrición, Universidad de Guanajuato, México.
 
Resumen.

Durante los últimos años, los estudios de imagen, tales como: Ultrasonido, Rayos X, Tomografía Computarizada y Resonancia Magnética, han sido de gran ayuda para el diagnóstico de múltiples enfermedades, principalmente en oncología, que es el área en la cual nos enfocaremos mayormente en este artículo. Uno de los principales problemas al momento de encontrarse con estos padecimientos, era localizar con exactitud el sitio del tumor, así como su extensión y cercanía con tejidos importantes; es por eso que los estudios de imagen brindan una información elemental para el médico para poder tomar una decisión. En la actualidad, no solo se pretende que estos estudios nos proporcionen una imagen, sino también, que puedan tener un efecto terapéutico, esto gracias al desarrollo de nuevas tecnologías, donde encontramos a las micro burbujas, que son pequeñas moléculas encapsuladas; en su capa externa podemos encontrarlas cubiertas de lípidos o cargadas de óxido de hierro, dándole propiedades magnéticas, todo esto les confiere ventajas únicas para ser capaces de circular en nuestro cuerpo, a través del torrente sanguíneo, y así, gracias a los estudios de imagen, son guiadas hasta llegar al sitio donde queremos que se aplique su efecto; esto a través de distintos mecanismos, ya sea por micro burbujas sensibles al calor, donde se genera una temperatura entre 39.5°C y 41°C dirigida al tumor. Y esto a su vez, hace que las micro burbujas que se encuentran en circulación en esta zona liberen el medicamento y ejerzan su acción terapéutica.

Palabras clave: Farmacoterapia dirigida, cáncer, acción terapéutica, micro burbujas.


Abstract

In recent years, imaging studies such as ultrasound, X-rays, computed tomography and MRI have been a great help in diagnosing multiple diseases, mainly in Oncology, which is the area in which we'll focus mostly on this article. One of the main problems at the time of meeting these conditions was to locate the site of the tumor, as well as its extent and closeness with important tissues, that is why imaging studies provide an elementary information for the Physician to be able to make a decision. At present, not only is it intended that these studies provide us with an image, also, that can be therapeutic, this thanks to the development of new technologies where we find the micro bubbles, which are small encapsulated molecules that in their external layer we can find them covered with lipids or loaded with iron oxide, giving them magnetic properties, all this gives them unique advantages to be able to circulate in our body through the bloodstream and thanks to the studies of image, they are guided to the site where we want to apply their effect, this through different mechanisms, either by micro bubbles sensitive to heat, which generates a temperature between 39.5 °c and 41 °c directed to the tumor, and this in turn makes the micro bubbles that are in circulation in this area release the medicine and exercise its therapeutic action.

Key words: Targeted pharmacotherapy, cancer, therapeutic action, microbubbles.
 

Resumo

Nos últimos anos, estudos de imagem como Ultrassonografia, Raio X, Tomografia Computadorizada e Ressonância Magnética, têm sido de grande ajuda para o diagnóstico de múltiplas doenças, principalmente em Oncologia, que é a área em que nos concentraremos principalmente neste trabalho. Artigo Um dos principais problemas no momento de encontrar essas condições foi localizar o local exato do tumor, bem como sua extensão e a proximidade de tecidos importantes, por isso os estudos de imagem fornecem uma informação elementar para o médico. para poder tomar uma decisão. Atualmente, não se pretende apenas que esses estudos nos forneçam uma imagem, mas também que ela pode ser terapêutica, graças ao desenvolvimento de novas tecnologias onde encontramos micro bolhas, que são pequenas moléculas encapsuladas que podem ser encontradas em sua camada externa. Coberto com lipídios ou carregado com óxido de ferro, conferindo-lhe propriedades magnéticas, tudo isso confere vantagens únicas para poder circular em nosso corpo através da corrente sanguínea e assim, graças aos estudos de imagem, é guiado para chegar ao local onde queremos que seu efeito seja aplicado, através de diferentes mecanismos, seja por micro bolhas sensíveis ao calor, onde uma temperatura entre 39,5 ° C e 41 ° C é gerada e direcionada ao tumor, e isso, por sua vez, faz com que as micro bolhas que estão em circulação nessa área, liberam a droga e exercem sua ação terapêutica.

Palavras-chave: Farmacoterapia direcionada, câncer, ação terapêutica, microbolhas.

 
Introducción

La farmacología ha experimentado una importante evolución en los siglos recientes. Muchas enfermedades que antes eran, casi con toda seguridad, letales; son hoy en día tratables ,y con mínimas secuelas. No obstante, aún queda mucho por hacer.

Uno de los grandes problemas de los fármacos, es que actúan de forma sistémica en nuestro organismo, teniendo así efecto no solo donde se requiere, sino también en otros sitios del cuerpo, dicha acción indeseada, da lugar a los llamados efectos secundarios. Uno de las mayores ambiciones de la medicina, y el objetivo primordial de la farmacología moderna, es la terapia farmacológica dirigida, en la que el medicamento actúa solamente en el órgano o parte del organismo que lo necesita, respetando al resto del cuerpo, con lo que aumenta la eficacia del tratamiento y se minimizan los efectos secundarios. Un ejemplo claro de la importancia de conseguir una terapia dirigida es el cáncer: la quimioterapia, es decir, los medicamentos que actúan contra los tumores, tienden a afectar también al propio organismo, por lo que causan importantes efectos secundarios. Si logramos conseguir que los fármacos se limiten a acumularse primordialmente en los tumores, el tratamiento del cáncer sería aún más efectivo.

Se están desarrollando novedosas técnicas para alcanzar el objetivo de una terapia farmacológica dirigida que sea efectiva. En el presente trabajo, describiremos un grupo particular de estas tecnologías, que está resultando prometedora en áreas clínicas, como el cáncer y las enfermedades del corazón.


 

En busca de una terapia farmacológica dirigida eficaz.

En años recientes, se ha estado trabajando en mejorar la terapia farmacológica, siendo ésta la base de tratamiento de muchas enfermedades. Se ha prestado especial atención a la terapia farmacológica dirigida (capacidad de los fármacos de actuar selectivamente en los tejidos que se desean y no en tejidos vecinos; ya que cuando se actúa en tejidos vecinos, ocurre lo que conocemos como efectos secundarios). La innovación en esta área, ha significado todo un reto para médicos, científicos y personal que se relaciona directamente con la investigación científica, el conseguir que los fármacos tengan una entrega, dosificación y concentración adecuada en los tejidos que están afectados por las diversas enfermedades que afectan a la población mundial.

Los campos que más se han explorado dentro de estas investigaciones, son la oncología y gran variedad de tipos de cáncer, así como las enfermedades del corazón.

¿El uso de ultrasonido como tratamiento?

Los estudios de imagen como lo son Ultrasonido, Tomografía Computarizada y Resonancia Magnética, juegan un papel importante en la fase diagnóstica de las enfermedades, es decir, estos estudios se realizan para poder confirmar o descartar un diagnóstico.

Hasta hace poco, estos estudios tenían importancia clínica, solamente en la fase diagnóstica. Actualmente se han estado realizando trabajos, los cuales pretenden que los estudios de imagen, además de ser diagnósticos también puedan llegar a ser terapéuticos. El efecto terapéutico de los estudios de imagen se realiza mediante la terapia farmacológica dirigida; lo que se pretende en un futuro, es poder tener una modalidad dual, es decir que los estudios de imagen puedan detectar enfermedades y al mismo tiempo ofrecer un tratamiento a estas. Aunado a esto, otro beneficio extra que se obtiene al utilizar métodos de imagen con un enfoque terapéutico, es que se podría llevar una monitorización en tiempo real del tejido en el que actuará el fármaco, evaluar el efecto terapéutico y, en base a esto, personalizar el esquema de tratamiento y mejorar la eficacia del mismo.

El principal objetivo de esta investigación, es lograr que mediante estudios de imagen podamos dirigir los fármacos, a los sitios que se deseen, en una concentración adecuada en el tejido y en una dosis sistemática segura. Se debe mencionar de manera importante que estos estudios terapéuticos son mínimamente invasivos.

Microburbujas como forma de transporte.

Para poder lograr exitosamente una terapia farmacológica dirigida, la comunidad científica ha diseñado unas pequeñas partículas que son las encargadas del efecto terapéutico.

Pero, ¿qué son las micro burbujas? Podemos definir a las micro burbujas, como pequeñas moléculas encapsuladas, que en su interior contienen un medio de contraste, utilizado clínicamente para el diagnóstico ultrasonográfico de las distintas patologías, además de los fármacos necesarios, para realizar su efecto terapéutico. En su capa externa podemos encontrarlas cubiertas de lípidos, esto le confiere ventajas únicas: Una de ellas, es evitar el atrapamiento de estas partículas en los pulmones; esto quiere decir, que gracias al recubrimiento de lípidos que presentan se evitan posibles embolias pulmonares. Al evitar que se queden atrapadas en los pulmones, se logra tener una exposición de estas en la circulación sistémica de alrededor de 5-10 min, tiempo necesario para tomar imágenes o llevar a cabo el efecto terapéutico deseado. Una vez que la micro burbuja se encuentra en el sitio deseado, se hace estallar por medio de presión, se libera el medio de contraste, y es más fácil observar la gravedad del tejido afectado. Se observó que las micro burbujas cubiertas de lípidos tenían una pobre especificidad en cuanto a los tejidos dañados se refiere, como alternativa a este problema los cuerpos de investigación científica han centrado su atención al desarrollo de micro burbujas magnéticas, que son partículas a gran escala de micropartículas y nanopartículas de óxido de hierro; esta última, provee a la micro burbuja con una gran capacidad magnética. De esta manera, las micro burbujas magnéticas poseen una alta sensibilidad al ultrasonido y a los campos magnéticos. Otro tipo de opción de micro burbujas son las que son sensibles al calor.

En estudios recientes, realizados en pacientes con cáncer, se han utilizado microburbujas sensibles al calor, mediante técnicas de entrega de medicamentos basados en el uso del ultrasonido, pues facilita la localización del tumor. Una de estas técnicas es la modalidad de terapia por hipertermia no invasiva, la cual consiste en la generación de una hipertermia media (temperaturas entre 39.5°C y 41°C) dirigida directamente al tumor, en combinación con una administración intravenosa de las microburbujas sensibles al calor. Cuando el calor es aplicado en el tumor, las microburbujas circulantes en la vasculatura del mismo, liberan rápidamente el medicamento, lo cual resulta en una gran concentración intravascular que promueve la penetración del mismo al interior del tumor. Estos estudios han demostrado reducciones sustanciales en el volumen tumoral en comparación con terapias convencionales. Sin embargo, aún quedan preguntas por responder, como lo es: ¿Qué cantidad de medicamento se puede colocar en cada microburbuja para lograr un efecto terapéutico?, ¿Qué tan seguro es para un paciente con cáncer una terapia con resonancia magnética, ultrasonido, medicina nuclear o tomografía?, ¿Cómo se puede incluir esta terapia como alternativa en un paciente con más de un tumor sólido o cáncer metastásico? Para ello, se deben evaluar las limitaciones que presentan estas ventanas terapéuticas, identificar las consecuencias sistémicas que podría provocar en pro de la seguridad del paciente, y la eficacia real de estos métodos.

El objetivo a largo plazo en estos pacientes es ofrecer una opción terapéutica para aquellas personas que tienen pocas o no tienen opciones ablativas, es decir, métodos que puedan disminuir el volumen tumoral.

La farmacoterapia dirigida en la actualidad

La comunidad científica está trabajando en perfeccionar este tipo de opción terapéutica, en el camino se han encontrado algunas dificultades, como lo son: que actualmente, la entrega de medicamentos mediada por ultrasonido aún es muy ineficiente, esto se debe a que las micro burbujas no actúan en los sitios específicos requeridos, esto como consecuencia de la pobre especificidad que tienen éstas por los tejidos; otro problema que se presentó, es que no se pueden alcanzar las dosis correctas necesarias en los tejidos afectados para alcanzar un efecto terapéutico. Para solucionar en particular, el problema de la pobre especificidad de las micro burbujas por los tejidos, se han estudiado métodos basados en ligandos (entendamos como ligando a una sustancia capaz de unir a dos complejos para formar una biomolécula) para enviar las micro burbujas a sitios específicos en los tejidos; pero la escasez de biomarcadores para ligandos en los tejidos ha limitado el potencial de esta oferta terapéutica.

El costo de esta novedosa tecnología, hoy en día no está al alcance de la mayoría de las personas, aunque es importante mencionar que de concretarse esta investigación los beneficios superan a los costos. Las expectativas que se tienen, sobre estos trabajos son altas, porque implicaría un gran beneficio para los pacientes que viven con cáncer.

Conclusión

La entrega de medicamentos específica, a tejidos afectados, es sin lugar a duda una estrategia muy prometedora, pues de llevarse a cabo efectivamente, facilitaría la entrega de medicamentos en el órgano dañado, aumentaría la efectividad y reduciría la dosis de los mismos. Como se ha mencionado, se están desarrollando estrategias que puedan cubrir todos aquellos aspectos que aún quedan sin resolver, como lo es la liberación del medicamento únicamente en la zona afectada, la concentración de medicamento en dosis efectivas en las microburbujas, la entrega de la microburbuja al tejido deseado, la estandarización de los tratamientos en cuanto a la técnica, ya sea usando micro burbujas lipídicas o magnéticas, y de acuerdo al uso de técnicas de imagen.

 

Bibliografía
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  • E. Unger, et al., Cardiovascular drug delivery with ultrasound and microbubbles, Adv. Drug Deliv. Rev. (2014) http://dx.doi.org/10.1016/j.addr.2014.01.012
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ANEXOS:
Tomado de: Deckers, R., & Moonen, C. T. W. (2010). Ultrasound triggered, image guided, local drug delivery. Journal of Controlled Release, 148(1), 25–33. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2010.07.117

Tomado de: E. Unger, et al., Cardiovascular drug delivery with ultrasound and microbubbles, Adv. Drug Deliv. Rev. (2014) http://dx.doi.org/10.1016/j.addr.2014.01.012


Tomado de: E. Unger, et al., Cardiovascular drug delivery with ultrasound and microbubbles, Adv. Drug Deliv. Rev. (2014) http://dx.doi.org/10.1016/j.addr.2014.01.012
 

Pequeñas partículas contra grandes enfermedades




Pequeñas partículas contra grandes enfermedades


Vera-Durán MF1, Rodríguez-Carrillo AA1, Tamayo-Escorcia JE1, Ramírez-Garzón YT2.


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. Física Médica con Maestría en Ciencias. Adscrita al Departamento de Medicina Nuclear del HRAEB.


Resumen

La nanotecnología es la ciencia de lo pequeño, trabaja modificando materiales orgánicos e inorgánicos por medio de la miniaturización de sus componentes, la medida utilizada para este propósito es llamada nanómetro, que equivale a la milmillonésima parte de un metro, tamaño en el cual las propiedades de los materiales cambian de manera drástica. Para lograr lo anterior, se manipula cada nanopartícula en sus características más importantes: tamaño, forma, revestimiento, carga y material.

Es difícil tan sólo imaginar el tamaño de estas partículas, así como creer que son útiles en el tratamiento de una enfermedad, que a lo largo de la historia del hombre, ha sido una de las principales causas de muerte, como lo es el cáncer.

Palabras clave: nanotecnología, cáncer, mutación, nanopartícula, péptidos.
 

Abstract

Nanotechnology is the science of the small, it works by modification of organic and inorganic materials through the miniaturization of its components, the measure used for this purpose is called nanometer, which is equivalent to one billionth of a meter, size in which the properties of materials change drastically. To achieve this, each nanoparticle is manipulated in its most important characteristics: size, shape, coating, load and material.

It is difficult to just imagine the size of these particles, as well as to believe that they are useful in the treatment of a disease, that throughout history of human, has been one of the main causes of death such as cancer.

Keywords: Nanotechnology, cancer, mutation, nanoparticle, peptides.
 

Resumo

A nanotecnologia é a ciência do pequeno, trabalha modificando materiais orgânicos e inorgânicos através da miniaturização de seus componentes, a medida utilizada para esse fim é denominada nanômetro, que equivale a um bilionésimo de metro, tamanho em que as propriedades de materiais mudam drasticamente. Para alcançar o acima exposto, cada partícula é manipulada em suas características mais importantes: tamanho, forma, revestimento, carga e material.

É difícil imaginar o tamanho dessas partículas, assim como acreditar que elas são úteis no tratamento de uma doença que ao longo da história do homem, tem sido uma das principais causas de morte, como o câncer.

Palavras chave: nanotecnologia, câncer, mutação, nanopartículas, peptídeos.



Introducción

Las primeras computadoras tenían grandes piezas llamadas transistores, esto hacía que tuvieran el tamaño de una habitación. En el espacio que ocupaba un transistor, ahora podemos colocar millones de microchips. Gracias a eso, una computadora del tamaño de una habitación cabe ahora en tu bolsillo. Se podría decir que el futuro tiende a lo pequeño. Estas son palabras de la científica Sangeeta Bhatia, quien trabaja con medicamentos en una escala miniatura sorprendente en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), las cuales nos hacen reflexionar sobre cómo podemos utilizar esta tecnología para salvar vidas; si las computadoras transforman nuestras vidas a diario, gracias a ser lo suficientemente pequeñas para llevarlas a todas partes, ¿por qué no utilizar esta miniaturización para transformar vidas en el área médica?

Esto es posible gracias al uso de unas pequeñas partículas de materiales tan variados que pueden ser desde oro hecho polvo, hasta un cristal de cadmio y selenio (un elemento que encontramos, por ejemplo, en los champús) o incluso una molécula llamada albúmina, que se encuentra de forma natural en la sangre humana. (Stricker, T. P., & Kumar, V. 2010)

La característica de estos materiales es que, para hacerlos funcionar, son reducidos a un tamaño tan diminuto, que decimos que están a “nano-escala”; es decir, que son mil veces más pequeñas que el grosor de un cabello humano y se miden en “nanómetros”, la milmillonésima parte de un metro, de ahí el nombre. (Stricker, T. P., & Kumar, V. 2010)



¿Qué son las nanopartículas?

Pequeños localizadores en un mundo infinito”

La nanotecnología es la ciencia de lo pequeño, trabaja modificando materiales orgánicos e inorgánicos, por medio de la miniaturización de sus componentes. La medida utilizada para este propósito es llamada nanómetro, tamaño en el cual las propiedades de los materiales cambian de manera drástica. Los avances científicos y la aplicación en diversas áreas, la han convertido en una de las disciplinas con mayor inversión económica. Uno de los campos más prometedores en medicina, es el referente a la investigación en nanopartículas (moléculas de tamaño diminuto), el cual contribuye al diagnóstico y tratamiento de una gran variedad de enfermedades, en su mayoría tumores cancerígenos (masas de células malignas en el cuerpo). (Hauert, S., & Bhatia, S. N. 2014).

Esta partícula tan pequeña tiene una forma de actuar cooperativa, es decir, interactúa con su ambiente para otorgarnos un beneficio. Por ejemplo, existen moléculas con características especiales que nos ayudan a la localización de tumores, pues actúan como espías en nuestro organismo. (Lin, K. Y., Kwon, E. J., Lo, J. H., & Bhatia, S. N. 2014).

Una gran variedad de nanopartículas han sido estudiadas y modificadas. La función espía protectora de estas partículas dependen de ciertas características (figura 1), que les permiten cumplir una función específica, estas son:

1. Tamaño

2. Forma

3. Revestimiento (material que compone su exterior)

4. Carga

5. Material

Figura 1: Esquema representativo de las 5 características más importantes de una partícula (Forma, carga, revestimientos, material y tamaño)
Publicado en: Acedo P, Stockert JC, Cañete M, Villanueva JC. Two combined photosensitizers: a goal for more effective photodynamic therapy of cancer. Cell Death Dis (2014). doi: 10.1038/cddis.2014.77.

 
Por ejemplo, para que una nanopartícula realice la función de encontrar un tumor, es decir, se vuelva un espía eficaz en el cuerpo, debe tener un cierto tamaño. El tamaño de una partícula, también limita su capacidad de ser captado por las células, y los datos indican que diferentes tamaños podrían ser utilizados a través de diferentes rutas de eliminación. La orina juega un papel muy importante en el “escape” de estas diminutas partículas, ya que al ser tan pequeñas, pasan rápido a nuestra sangre y se eliminan por este fluido. (Hauert, S. et al. 2014). El tamaño más adecuado para que la partícula no escape tan fácilmente, es de 5 a 500 nanómetros. La forma de estas nanopartículas también es importante para que las células del cuerpo las reconozcan con facilidad. Por ejemplo, las partículas esféricas y rígidas son más difíciles de eliminar. La carga es otro aspecto importante que se debe tomar en cuenta, ya que a las diminutas partículas con carga, el cuerpo las reconoce con mayor facilidad, y como consecuencia evita que realicen su función. Es por ello que se utilizan diversas sustancias (polietilenglicol, por ejemplo) como camuflaje, para evitar entorpecer la acción de dichas sustancias. Sin embargo, irónicamente, al momento de llegar a la célula donde actuarán, realizan mejor su objetivo cuando poseen carga, entonces uno de los grandes retos de esta contrariedad, es lograr que las nanopartículas puedan desprenderse de esa capa o camuflaje, al momento de llegar a su destino. La superficie de estas partículas está diseñada para encontrar las células “malas” del cuerpo, mediante una variedad de localizadores (llamados en medicina; péptidos, anticuerpos, aptámeros, etc.) que permiten la unión de la molécula con la célula localizada. (Lin, K. Y. et al. 2014).

El comportamiento de las nanopartículas es el resultado de su diseño e interacción con el medio ambiente. El control de cada una de ellas se logra adaptando sus características en función de su objetivo. El comportamiento en conjunto de billones de estas moléculas in vivo, determina su éxito como tratamiento o diagnóstico. (Hauert, S. et al. 2014)

¿Cómo funcionan las nanopartículas?

Como ya se mencionó, las nanopartículas son materiales y sistemas que realizan sus funciones en escalas muy pequeñas (desde micrómetros .000001 m hasta nanómetros .000000001 m). Imaginemos lo difícil que resulta elaborar herramientas del tamaño mencionado y además, lograr que funcionen adecuadamente para ayudarnos en el diagnóstico y tratamiento del cáncer. Puede parecer complicado entender cómo funcionan, o el hecho de comprender el significado de algunas palabras, pero intentaremos explicarle de la manera más sencilla, para que logre conocer acerca de este tema que va ganando terreno en la ciencia médica gracias a sus beneficios.

El cáncer es una enfermedad en la que las células de algún órgano crecen anormalmente y se multiplican excesivamente, invadiendo y destruyendo tejidos circundantes, además de que tienen un consumo alto de nutrientes; este último lo logran a través de la formación de nuevos vasos sanguíneos, en los cuales viajan estos nutrientes, proceso al cual llamaremos angiogénesis. Algunas células sufren cambios estructurales en su ADN (Ácido Desoxirribonucleico), llamadas mutaciones; lo cual produce un cambio en la superficie, que sirve para avisar a otras células que están dañadas y deben morir a cargo de las células del sistema inmune, que se encargan de eliminar desde virus hasta células enfermas. (Stricker, T. P., & Kumar, V. 2010)

Sin embargo, esto no siempre ocurre, y las señales expresadas en la superficie no son captadas por estas células inmunes, dando paso a la multiplicación de la célula dañada, que tendrá por resultado el nacimiento de células alteradas y que producirán cáncer. (Hanahan, D., & Weinberg, R. A. 2011)

Las células tumorales, expresan receptores específicos que alertan de un daño, esto es aprovechado por algunos fármacos anticancerosos, que se unen a estos receptores para actuar sobre la célula (figura 2). Visualice una casa, para entrar a ella, hay una puerta la cual tiene una cerradura, a la cual solo la llave adecuada la abrirá. En este caso la célula es la casa, la cerradura es el receptor específico, y la llave es el fármaco que se une a la célula para poder entrar. No cualquier fármaco podrá acceder a la célula, igual que no cualquier llave abrirá ese cerrojo.

Figura 2: Nanopartículas en la sangre viajando a receptores de células tumorales
Recuperado de https://clemedicine.com/10-le-systeme-endocrinien/

El tratamiento del cáncer está basado en fármacos que detienen la multiplicación de las células tumorales en combinación con radiación, que destruye estas células. El problema es que esta modalidad de tratamiento también afecta a células sanas, por esta razón, los pacientes manifiestan síntomas como cansancio, debilidad y son más susceptibles a adquirir infecciones. Uno de los objetivos de la nanotecnología, es llevar el medicamento exclusivamente a las células dañadas y afectar lo menos posible a células sanas. Por lo tanto, se han creado pequeñas partículas que tienen mejor selectividad al momento de ser administradas en el tratamiento. A estas nuevas nanopartículas se les añadieron péptidos (unión de aminoácidos que también forman proteínas) con la capacidad de unirse a los receptores. Un ejemplo de estos, es el péptido NGR que contiene asparagina, glicina y arginina, el cual se une a receptores presentes en las células que recubren los vasos sanguíneos recién formados en la tumoración, lo cual ayuda a dirigir exclusivamente el fármaco hacia las células tumorales. En los estudios con estas nanopartículas no hubo un buen resultado, ya que se observó que aunque el péptido llegaba a unirse a sus receptores, el fármaco no lograba atravesar el endotelio (pared que recubre los vasos sanguíneos) y la escasa cantidad de fármaco que logró atravesarlo, era insuficiente para tener un efecto positivo sobre todas la células cancerosas.

Además se observó que el organismo, a través de su sistema inmune, eliminaba los péptidos, por lo que surgió la idea de ocultar el fármaco para que no fuera reconocido por las defensas del cuerpo antes de llegar a la célula tumoral. (Wong, I. Y., Bhatia, S. N., & Toner, M. 2013)

Se descubrió un sistema de penetración de la pared celular que no solo se une al endotelio, si no que logra atravesar esta capa para unirse a los receptores que se expresan en las células dañadas. Es importante mencionar que un péptido tiene dos extremos en los cuales se añaden el fármaco (Extremo N), y en el otro extremo (Extremo C), va unida la molécula que se encarga de dirigir el péptido a su receptor. Cuando la nanopartícula llega al receptor del endotelio, proteasas endógenas, que son un tipo de proteínas liberadas por el endotelio para destruir cuerpos extraños, lo fragmentan, y en este momento la porción C terminal, se activa para penetrar la pared endotelial, ya que en este extremo va escondido el fármaco, a través de una proteína (figura 3). Este péptido se le agrega a los dominios NGR, lo cual aumenta su capacidad de penetración, además de que puede cargar 10 veces más fármaco que uno NGR convencional. (Ruoslahti, E., Bhatia, S. N., & Sailor, M. J. 2010).

Figura 3: NanopartÍcula con sus extremos C y N.
Publicado en: Liping Liu; Chun Zhang; Zenglan Li; Chunyue Wang; Jingxiu Bi; Shuang Yin; Qi Wang; Rong Yu; Yongdong Liu; Zhiguo Su; Mol. Pharmaceutics  2017, 14, 3739-3749. DOI: 10.1021/acs.molpharmaceut.7b00497
Copyright © 2017 American Chemical Society

Esto supuso un gran avance en el tratamiento con nanotecnología, ya que ahora se puede localizar el sitio de malignidad mediante péptidos que se unen a receptores, y a partir de esta unión y destrucción por el sistema inmune, el fármaco tiene acceso a las células tumorales, y ataca directamente en el tumor.



Conclusión

Con el fin de mejorar la administración de medicamentos contra los tumores, se diseñaron estos pequeños aliados, llamados nanopartículas; que actúan como un transporte miniatura, que lleva al medicamento directamente a donde está el tumor, actuando eficazmente en cualquier zona, incluso en aquellas de difícil acceso, prácticamente sin afectar a los tejidos sanos, a diferencia de los medicamentos actuales contra el cáncer o actuales técnicas de tratamiento como la radioterapia. (Hauert, S. ET AL. 2014).

En la actualidad, estos estudios se ven prometedores y ya se comenzaron a probar en ratones, la mayoría de ellos tuvo una mejoría impresionante con pocos efectos secundarios al compararse con otros tratamientos actuales como la quimioterapia. Esto abre un nuevo panorama hacia el futuro, en el que no solo podemos tratar de manera más dirigida estos tumores, sino que también podemos detectar el cáncer a tiempo, esto sería de gran importancia, en un país como el nuestro, donde el cáncer es la tercera causa de muerte y las cifras ascienden hasta 14 fallecimientos debido a cáncer por cada 100 fallecimientos entre los mexicanos. (Park, J.-H., von Maltzahn, G., Xu, M. J., Fogal, V., Kotamraju, V. R., Ruoslahti, E.,Sailor, M. J. 2010).

Hasta hace poco parecía impensable que utilizáramos tecnología miniatura para curar esta enfermedad tan importante, incluso cosa de ciencia ficción; pero actualmente es una realidad, donde las opciones de tratamientos van desde pequeñas partículas unidas a moléculas de nuestra sangre que llevan medicamentos directo a los tumores y los exterminan, hasta diminutas motas de oro, que una vez que llegan al sitio que queremos, se iluminan con un rayo láser que pasa por el cuerpo sin dañarlo, provocando así que sólo se afecte el tumor marcado con oro. Todavía es muy pronto para asegurar un avance significativo en el diagnóstico o tratamiento de esta enfermedad, apoyado por nanopartículas; sin embargo, las investigaciones continúan, y no sería una sorpresa que pronto se logre llegar a objetivos planteados hace ya varios años. (Park, J. H., Von Maltzahn, G., Ong, L. L., Centrone, A., Hatton, T. A., Ruoslahti, E.,… Sailor, M. J. 2010).

No debemos olvidar que existen numerosas medidas para prevenir el cáncer. Al evaluar nuestro estilo de vida, encontramos factores modificables sumamente importantes, algunos de ellos son: la alimentación correcta y rica en fibra, dejar de fumar y no consumir alcohol en exceso, hacer ejercicio, y finalmente checarnos al menos una vez al año, para asegurarnos que todo está bien. Respecto a esto, ¿Te considerarías alguien sin riesgo de estar enfermo?
 
 
Bibliografía 
  1. Hauert, S., & Bhatia, S. N. (2014). Mechanisms of cooperation in cancer nanomedicine: Towards systems nanotechnology. Trends in Biotechnology, 32(9), 448–455. http://doi.org/10.1016/j.tibtech.2014.06.010
  2. Lin, K. Y., Kwon, E. J., Lo, J. H., & Bhatia, S. N. (2014). Drug-induced amplification of nanoparticle targeting to tumors. Nano Today, 9(5), 550–559. http://doi.org/10.1016/j.nantod.2014.09.001
  3. Hanahan, D., & Weinberg, R. A. (2011). Hallmarks of cancer: the next generation. cell, 144(5), 646-674. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867411001279#sec1
  4. Ruoslahti, E., Bhatia, S. N., & Sailor, M. J. (2010). Targeting of drugs and nanoparticles to tumors. The Journal of cell biology, 188(6), 759-768.  http://lmrt.mit.edu/sites/default/files/Ruoslahti_review_JCB.pdf
  5. Wong, I. Y., Bhatia, S. N., & Toner, M. (2013). Nanotechnology: emerging tools for biology and medicine. Genes & development, 27(22), 2397-2408. http://lmrt.mit.edu/sites/default/files/Wong_GenesDev_2013.pdf
  6. Stricker, T. P., & Kumar, V. (2010). Robbins y Cotran: Patología estructural y funcional.
  7. Park, J.-H., von Maltzahn, G., Xu, M. J., Fogal, V., Kotamraju, V. R., Ruoslahti, E., … Sailor, M. J. (2010). Cooperative nanomaterial system to sensitize, target, and treat tumors. Proceedings of the National Academy of Sciences, 107(3), 981–986. http://doi.org/10.1073/pnas.0909565107
  8. Park, J. H., Von Maltzahn, G., Ong, L. L., Centrone, A., Hatton, T. A., Ruoslahti, E., … Sailor, M. J. (2010). Cooperative nanoparticles for tumor detection and photothermally triggered drug delivery. Advanced Materials, 22(8), 880–885. http://doi.org/10.1002/adma.200902895.
 
 
 

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