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

Abstract

El cáncer hematológico es un grupo de enfermedades que afectan elnormal funcionamiento de las células sanguíneas. Al igual que otros tipos decáncer, sus células presentan inmortalidad replicativa, inestabilidad genómica,alteraciones en el metabolismo, capacidad de invadir otros tejidos y de evadir larespuesta inmune. La susceptibilidad al cáncer, su desarrollo y progresióndependen tanto de factores genéticos como ambientales.Los procesos de metabolización y detoxificación de sustancias endógenasy exógenas son llevados a cabo por un conjunto de familias de enzimasmetabolizantes de xenobióticos (EMX). Tanto las variantes alélicas en losgenes metabolizantes de xenobióticos (GMX), como los niveles de exposición alos sustratos de estas enzimas, pueden impactar en la susceptibilidad alcáncer. De hecho, polimorfismos en los GMX se encontraron asociados adiversos tumores.La fisiología rítmica con una periodicidad cercana a las 24 horas estácoordinada, en los mamíferos, por un reloj central localizado en los núcleossupraquiasmáticos (NSQ) del hipotálamo, cuya función es mantener unahomeostasis diaria en los procesos vitales. También existen relojes circadianosen muchos órganos periféricos. Los genes reloj (aquellos implicados en elfuncionamiento del reloj circadiano) actuarían como supresores de tumores através de su participación en la proliferación celular, la apoptosis, el control delciclo celular y la respuesta al daño al ADN; variantes alélicas en estos genes seasociaron a distintos tipos de cáncer. Además, la Organización Mundial de laSalud clasificó al trabajo en turno rotativo con disrupción del ritmo circadianocomo factor de riesgo para el cáncer. En relación al sistema de metabolización,la manera en que funciona el reloj circadiano es fundamental para definir larespuesta individual frente a la exposición a xenobióticos, en tanto las EMX seencuentran bajo el control del marcapasos circadiano.El objetivo general de este trabajo fue estudiar la relación entre el sistemacircadiano, el sistema de metabolización de xenobióticos, los hábitos deconsumo y la funcionalidad del paciente, en el riesgo de cáncer y el desarrollotumoral. Para ello, se analizaron los patrones de expresión de genes reloj yGMX en un modelo animal de tumorigénesis, bajo condiciones normales o dedesincronización circadiana. Por otro lado, se evaluó la asociación entre lasenfermedades onco-hematológicas (EOH) y variantes alélicas de estos mismosgenes, hábitos dietarios, tabaquismo y funcionalidad del paciente, a través deun diseño caso-control.Para el modelo animal, se utilizaron ratones C57BL/6, inoculados con unalínea celular tumoral de melanoma y sus respectivos controles, sometidos acondiciones normales de luz-oscuridad (LD, light-dark, 12h:12h) o a unprotocolo de desincronización forzada por jet lag crónico (JL, consistente en unavance de 6 h en el ciclo LD, cada dos días). Utilizando RT-qPCR, se midióexpresión relativa de ARNm de los genes reloj Bmal1, Per1 y Per2, y de losGMX Gstt1, Nat1 y Cyp1a1, en tejido proveniente de los NSQ, hígado y tumor.Respecto de Bmal1, los resultados obtenidos bajo condiciones de iluminaciónnormales, tanto en animales sanos como con tumores, fueron los esperadossegún la bibliografía, ya sea en NSQ como en hígado; sin embargo este patrónde expresión se perdió en los animales bajo JL. Cyp1a1 presentó menorexpresión en tejido hepático de animales con tumor bajo LD, respecto de losanimales sanos en igual condición de luz. Este mismo gen mostró un patrón deexpresión diferencial en tejido hepático de animales con tumor bajo JL. Per1 yPer2 mostraron marcadas reducciones en sus niveles de expresión diurna alevaluar el tejido tumoral bajo JL, respecto del mismo tejido en animales bajoLD. Podría inferirse que: 1) el solo desarrollo de un tumor no es capaz deafectar 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 supresorde tumores, y 3) el tumor extra-hepático en condiciones desincronizadas podríamodificar la expresión de GMX en el hígado, a través de la desincronización delsistema inmune, favoreciendo el desarrollo tumoral.El diseño caso-control incluyó 125 casos (pacientes con leucemia, linfomay mieloma) y 310 controles, concurrentes al Hospital Interzonal General deAgudos Prof. Dr. Rossi (La Plata, Buenos Aires). Se tomaron muestras desangre y se les realizó una encuesta a los participantes, previo consentimientoinformado. A partir del cuestionario, se obtuvieron datos socio-demográficos einformación 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 laenfermedad. Se evaluaron el polimorfismo de longitud del gen reloj PER3 (4 o 5repeticiones de 54 pb) mediante PCR, las deleciones de los GMX GSTT1 yGSTM1 mediante PCR multiplex, y los alelos T/C de CYP1A1*2A (polimorfismoMspI) mediante PCR-RFLP, con posterior visualización en geles de agarosa.Los análisis estadísticos se realizaron con STATA 11.1. Los genotipos dePER3 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 expresaronroncar más y sentir mayor fatiga al despertar. La variable ?cambios en elhumor? también se asoció significativamente al cáncer hematológico. Lasvariantes 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 cafése 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 dePER3 podría tener un rol en el riesgo de leucemia, y podría ser un marcador delas diferencias individuales en el sueño y la vulnerabilidad a su disrupción.Respecto a los hábitos dietarios de consumo de carnes asadas y café, nuestroestudio proporciona datos novedosos relacionados a la etiología de las EOHpara nuestra población.