Desde que se reportaron los primeros casos de neumonía (COVID-19) in Wuhan, China, se están produciendo numerosas discusiones sobre el origen de este virus. Los últimos artículos científicos analizan los estudios genéticos que se están realizando sobre el coronavirus. Estos estudios apuntan a que es improbable que haya habido una manipulación del genoma del virus en un laboratorio, y mucho menos que tal manipulación haya sido intencionada¹.

¿Qué es el nuevo coronavirus SARS-COV-2?

Habrás leído o escuchado en prensa y televisión el término «nuevo coronavirus». Si no se explica bien, puede dar la falsa sensación de que, lo que popularmente se conoce como COVID-19, hubiese cambiado desde que se empezó a hablar de él apareciendo otro nuevo. Técnicamente, los virus mutan muy rápidamente, y seguramente en estos meses el COVID-19 lo haya hecho ligeramente, pero no para que se convierta en un nuevo virus.

En realidad, lo que conocemos por COVID-19 («coronavirus disease 2019» o “enfermedad de coronavirus del 2019”) es la enfermedad provocada por el virus SARS-CoV-2. El SARS-COV-2 es un tipo de virus perteneciente a la familia Coronaviridae (CoV).

En todos los medios de comunicación, el SARS-CoV-2, fue llamado como el «nuevo coronavirus». Esto es porque se trataba de una nueva cepa de coronavirus identificada por primera vez el pasado 7 de enero de 2020. Su identificación se llevó a cabo por las autoridades chinas como agente causante de un conjunto de brotes de neumonía surgidos en la ciudad de Wuhan (provincia de Hubei, China). De hecho, el primer nombre  científico que se le dio fue el de “2019-nCoV”.

Origen del SARS-CoV-2

Los virus no son seres vivos, son partículas formadas por ácidos nucleicos, es decir, moléculas largas de ADN o ARN, rodeados de proteínas, con capacidad para reproducirse a expensas de las células que infectan. Para que nos entendamos, según Carles Martínez-Romero, virólogo de la Escuela de Medicina Icahn en Mount Sinai de Nueva York, «¡el virus es un fallo en Matrix!»

En particular, los CoVs son virus de ARN de cadena positiva que tiene una apariencia de corona al observarse bajo un microscopio electrónico. Esto es debido a la presencia de unas proteínas con forma de espina localizadas en su superficie. De ahí el nombre de coronavirus.

Clasificación o filogenia de SARS-CoV-2

La subfamilia Orthocoronavirinae dentro de la familia Coronaviridae (CoV), se divide en cuatro géneros de CoVs: Alphacoronavirus (alphaCoV), Betacoronavirus (betaCoV), Deltacoronavirus (deltaCoV) y Gammacoronavirus (gammaCoV) ².

La caracterización genómica de los dos primeros, alpha y beta CoVs, muestran que probablemente su origen genético venga de murciélagos y roedores. Por el contrario, las aves parecen representar la fuente genética de los delta y gamma CoVs ³.

Además de afectar a animales, los coronavirus también afectan a los seres humanos. De hecho, hasta la fecha se han identificados 7 tipos de coronavirus humanos (HCoVs), incluyendo al nuevo coronavirus.

En general, las estimaciones sugieren que el 2% de la población son portadores sanos de un tipo HCoV y que estos virus son responsables de aproximadamente el 5% al 10% de las infecciones respiratorias agudas  en todo el mundo ⁴.

Los HCoV más comunes provocan resfriados y problemas respiratorios leves en personas inmunodeprimidas o ancianos. Ejemplos de ellos son HCoV-OC43, HCoV-229E o HCoV-NL63. Por otro lado, están los coronarivus que en los últimos años han causado brotes de epidemias con diferentes manifestaciones clínicas de problemas respiratorios graves.  Las últimas epidemias más importantes son, por ejemplo, las causadas por SARS-CoV (Asia, febrero de 2003), MERS-CoV (Arabia Saudita, 2012) y el actual SARS-CoV-2 (COVID-19).

A pesar de que su origen exacto no está claro, se ha descubierto que SARS-CoV2 tiene un 89% de coincidencia genética con CoVZXC21, un coronavirus de murciélago y un 82% con SARS-CoV, en humanos. Estos análisis sugieren que el SARS-CoV2 evolucionó del coronavirus de murciélago. Pertenece por tanto a los betaCoV. Estos datos nos dan una idea del posible origen del SARS-CoV-2.

Por otro lado, se desconoce si ha habido un animal intermedio entre el murciélago y el humano que haya amplificado el potencial del virus. Es lo que se conoce como vector de transmisión. En este vector, se podría haber producido la mutación necesaria para que el virus pase a humanos. Como veremos más adelante, este punto es también muy importe para descubrir el origen del SARS-CoV-2.

Características diferenciadoras con otros CoVs.

Para que el virus entre dentro de la célula, necesita un primer contacto. Este contacto se produce a través de las espículas (Spike) localizadas en la superficie de la envoltura del coronavirus. En concreto, una parte de estas espículas, el llamado RBD (Receptor Binding Domain) es el que contactará con la célula. El RBD es capaz de “pegarse” a unos receptores específicos de la superficie de la membrana celular llamados ACE-2 ⁵.

Cuando el RBD se une al ACE-2, se activan unos mecanismos gracias a los cuales la membrana de la célula va a permitir la entrada del coronavirus. Una vez la célula sea infectada, el coronavirus usará los recursos de esta para fabricar los componentes necesarios para formar nuevos virus. Estos componentes son: la envoltura (componente E), las espículas (componentes S₁ y S₂), membrana (componente M) y nucleocápsida (componente N). De esta forma, el coronavirus se multiplica rápidamente como si fuera un parásito infectando a nuevas células ⁶.

La excepción que confirma la regla

Lo interesante de los componentes del SARS-CoV-2 es que son únicos y nunca vistos hasta ahora. Por un lado, el RBD muestra una afinidad única frente al ACE-2. Esto quiere decir que encaja a la perfección con el receptor de la célula humana. Este hecho, demostrado experimentalmente, contradice todos los estudios computacionales que predicen que, debido a la estructura del propio RBD, su unión al ACE-2 no sería la ideal.

Esto es una evidencia bastante fuerte de que la aparición de estas estructuras en el SARS-CoV-2 se ha producido por selección natural, es decir, al azar. Esto sugiere que ninguna manipulación intencionada usaría la combinación de proteínas que tiene este coronavirus, ya que teóricamente no son las óptimas para su correcto funcionamiento ¹.

Por otro lado, en la industria existe una amplia base de datos donde están guardados los genomas originales de todos los virus conocidos hasta la fecha. Además, se disponen de multitud de sistemas genéticos para sintetizar un betacoronavirus. Sin embargo, los estudios revelan que ninguno de estos genomas originales ha sido utilizado en el caso del SARS-CoV-2. Por lo tanto, es altamente improbable que el SARS-CoV-2 haya sido fabricado en un laboratorio de manera intencionada.

Teorías Sobre el origen de SARS-CoV-2

En esta reciente carta publicada en la revista Naturemedicine, los investigadores proponen dos posibles escenarios dónde ha podido producirse estas mutaciones mediante selección natural. 1) la selección natural se ha producido en el animal hospedador antes de producirse el salto al humano y 2) la selección natural se ha producido tras el paso del coronavirus al humano.

La selección natural se ha producido en el animal hospedador antes de producirse el salto al humano.

Como se ha mencionado anteriormente, según los análisis genéticos, el coronavirus de murciélago es el más cercano al SARS-CoV-2. En concreto el RaTG13 del murciélago Rhinolophus affinis tiene un 96% de coincidencia genética. A pesar de ello, se ha visto que las proteínas RBD de sus espículas son muy diferentes, por lo que tendría difícil anclarse a la célula humana. Por otro lado, se ha descubierto que un coronavirus que afecta al mangolín malayo, Manis javanica, es muy parecido al SARS-CoV-2. De hecho, es uno de los que más se parecen a él en cuanto a las proteínas RBD.

El paso del virus de uno a otro animal es posible debido a que ambos animales se pueden encontrar en mercados vivos como el de Wuhan. Además, por las características del SARS-CoV-2, lo probable es que las mutaciones adquiridas se hayan producido al pasar secuencialmente por las dos especies animales antes de llegar finalmente al humano.

Esta es la hipótesis más probable en cuanto al origen del SARS-CoV-2.

La selección natural se ha producido tras el paso del coronavirus al humano.

Es posible que la adaptación del coronavirus se haya producido durante una transmisión humano a humano no detectada, adquiriendo las características propias del SARS-CoV-2 descritas anteriormente. De esta manera se iniciaría la pandemia y la rápida transmisión del coronavirus.

Además, se está discutiendo una tercera hipótesis que explique el origen del SARS-CoV-2. Hablamos de la adaptación del coronavirus mientras se estudia en laboratorios y una posterior liberación accidental.

Para que se haya producido este escenario, sería necesario un contacto muy prolongado del coronavirus con las células humanas. Estas condiciones suelen darse en investigación cuando se estudia el comportamiento de los virus. Tal es el caso del anterior SARS-CoV, que lleva estudiándose en laboratorios durante años. De hecho, se ha visto que, durante el tiempo que duran los estudios, los coronavirus van adquiriendo mutaciones. Esto se produce como consecuencia a su cultivo prolongado en células tanto in vitro como in vivo.

Al igual que decíamos que la manipulación genética intencionada era muy improbable, lo mismo ocurre en esta ocasión. El motivo es que no hay reportado ningún trabajo que hable de la adquisición de mutaciones en algún tipo de SARS-CoV que permitan la aparición de las estructuras las características y únicas del actual SARS-CoV-2. Por lo tanto, este escenario es altamente improbable como explicación al origen del SARS-CoV-2.

Aún estamos lejos de encontrar la secuencia viral original que dio lugar a este nuevo coronavirus. Por lo que se tardará tiempo en responder a todas estas cuestiones ¹.

Transmisión del SARS-COV-2

Independientemente a su origen, hasta el 20 de enero, se habían reportado en China un total de 291 casos de COVID19. Todos ellos eran personas que habían estado en Wuhan y que directa o indirectamente habían tenido relación con el mercado Huanan Seafood Wholesale. Por eso en un primer momento se pensó que el virus solo se adquiría al estar en contacto directo con los animales infectados. Tras las sucesivas apariciones de infectados no relacionados con Wuhan, se confirmó la transmisión de persona a persona.

Las personas con síntomas, son las principales fuentes de transmisión del COVID19. La transmisión del virus antes del desarrollo de los síntomas parece infrecuente, aunque no debe ser excluido. Sin embargo, podría haber indicios de que personas que permanezcan asintomáticas podrían transmitir el virus. Por lo tanto, estos datos sugieren que el aislamiento de la población es la mejor manera de controlar la pandemia.

¿Cómo pasa el virus de una persona a otra?

La transmisión se produce a través de las gotitas de la respiración provocadas por tos y estornudos. También es posible la transmisión a través de aerosoles por contacto prolongado a concentraciones elevadas de aerosol contaminados en espacios cerrados. Se necesita un contacto cercano entre individuos para que se produzca la trasmisión. De hecho, esta transmisión se limitaría a individuos de la misma familia, personal sanitario y otros individuos de contacto cercano.

El tiempo de incubación y de aparición de los síntomas va desde los 3 a los 7 días hasta incluso 12 días tras la infección. Los datos sugieren que el virus dobla cada 7 días, siendo el número de reproducción (R₀) de 2,2. Esto quiere decir, que cada paciente infectado va a transmitir el virus a 2,2 nuevos individuos durante el periodo de infección ³. Esto es una tasa de transmisión muy elevada.

Según Nerea Irigoyen, jefa de grupo de la división de virología del Departamento de Patología de la Universidad de Cambriedge en Reino Unido, para que ocurra una pandemia el virus se tienen que dar unas condiciones especiales. El virus tiene que presentar un periodo de incubación relativamente largo, con unos síntomas no especialmente patentes durante dicho periodo y una mortalidad no muy alta. Esto es lo que ha pasado exactamente con el COVID19 ⁵.

Conclusiones

El nuevo coronavirus, SARS-CoV-2, es el causante de la enfermedad COVID-19 que se ha convertido en la actual pandemia del siglo XXI causando la muerte de miles de personas en todo el mundo.

En cuanto al origen del SARS-CoV-2, aún no se ha encontrado el coronavirus original, cuyo material genético sufrió las mutaciones que dieron lugar a la aparición del nuevo CoV. Esto es clave para elaborar una teoría sólida sobre el origen del virus y descubrir realmente qué ha podido originarlo.

Por otro lado, tampoco está claro si ha existido un animal intermedio entre el hospedador primario, muy probablemente el murciélago, y el hombre. Descubrir esto ayudará a elucidar el origen de este virus.

Finalmente, me gustaría dejaros el siguiente enlace. En él podrás encontrar los datos a nivel mundial sobre el número de contagiados, muertes y recuperados. Estos datos son actualizados diariamente y los encontrarás en un mapamundi interactivo bastante interesante.

Referencias

1. Andersen KG. The proximal origin of SARS-CoV-2. doi:10.1038/s41591-020-0820-9
2. Ciotti M, Angeletti S, Minieri M, et al. COVID-19 Outbreak: An Overview. Chemotherapy. April 2020:1-9. doi:10.1159/000507423
3. Cascella M, Rajnik M, Cuomo A, Dulebohn SC, Di Napoli R. Features, Evaluation and Treatment Coronavirus (COVID-19). StatPearls Publishing; 2020. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/32150360. Accessed April 7, 2020.
4. Chen Y, Liu Q, Guo D. Emerging coronaviruses: Genome structure, replication, and pathogenesis. J Med Virol. 2020;92(4):418-423. doi:10.1002/jmv.25681
5. Rabi FA, Al Zoubi MS, Kasasbeh GA, Salameh DM, Al-Nasser AD. SARS-CoV-2 and Coronavirus Disease 2019: What We Know So Far. Pathogens. 2020;9(3):231. doi:10.3390/pathogens9030231
6. Walls AC, Park YJ, Tortorici MA, Wall A, McGuire AT, Veesler D. Structure, Function, and Antigenicity of the SARS-CoV-2 Spike Glycoprotein. Cell. 2020. doi:10.1016/j.cell.2020.02.058

La entrada Origen del SARS-CoV-2 (COVID-19) se publicó primero en Gloria Alcala.

El cáncer es uno de los mayores desafíos de salud pública en todo el mundo, y aún carecemos de estrategias complementarias para mejorar de manera significativa los tratamientos convencionales, como la quimio o la radioterapia.

El uso de la dieta cetogénica o su combinación con otras estrategias nutricionales como el ayuno intermitente pueden tener numerosos beneficios para nuestra salud.

¿Qué es la dieta cetogénica?

La dieta cetogénica se basa en una alta proporción de grasas, una proporción moderada o baja de proteínas y una cantidad muy pequeña de carbohidratos. Con este tipo de dieta se pretende estimular al cuerpo para producir energía usando como combustible las grasas en lugar de la glucosa (hidratos de carbono).

Pero, ¿cómo se produce el cambio de fuente energética? Expliquémoslo por partes.

Principios Bioquímicos

Todos los seres vivos necesitan energía. La moneda energética universal es la molécula de ATP (adenosín trifosfato) que se sintetiza dentro de las mitocondrias, las centrales energéticas de nuestras células. En presencia de oxígeno, la producción de este ATP se lleva a cabo principalmente a través de un proceso llamado fosforilación oxidativa. Esta reacción se produce gracias a una cadena de transporte de electrones que van pasando de unos complejos proteicos a otros, localizados a lo largo de la membrana mitocondrial ^[1].

Principales fuentes de energía

La fosforilación oxidativa puede utilizar tres tipos de combustibles procedentes de los tres macronutrientes de nuestra dieta: aminoácidos (proteínas), glucosa (hidratos de carbono) y ácidos grasos (grasas). Cada uno de estos combustibles va a sufrir una degradación a través unas reacciones catabólicas que finalizarán en la obtención de una molécula común: la acetil-coencima A (acetil-CoA). Esta molécula entrará en una reacción cíclica llamada Ciclo de Krebs o Ciclo de los ácidos tricarboxílicos. Las moléculas resultantes de estas reacciones (NADPH⁺ y FADPH⁺) cederán sus protones a la cadena de transporte electrónico de la mitocondria permitiendo finalmente la producción de ATP (la moneda energética) mediante la fosforilación oxidativa en la mitocondria. Esto también es conocido como la respiración mitocondrial.

Como se ha dicho anteriormente, para la obtención del acetil-CoA, que ingresará en el ciclo de Krebs, hay tres posibles combustibles.

Por un lado, el uso de aminoácidos como fuente de energía implica la degradación de la proteína que forma nuestros músculos. Esto llevaría a una pérdida de musculatura, por lo que solo en casos extremos el cuerpo recurrirá a ellos.

Por otro lado, ¿de qué depende que el cuerpo use glucosa o ácidos grasos? De la cantidad de glucosa que tengamos en sangre.

Glucosa como principal fuente de energía

Tras una comida, los niveles de glucosa en sangre aumentan activando a su vez la segregación de insulina. La insulina es la hormona que indica a las células que deben incorporar glucosa en su interior. Cuando esto pasa se activan los mecanismos  de degradación de la glucosa. Las reacciones de degradación de la glucosa es lo que se conoce como glucólisis. La molécula final que se obtiene de la glucolisis es el piruvato, que atravesará la membrana mitocondrial donde será transformado en acetil-CoA. De este modo comenzará el ciclo de Krebs que acabará finalmente en la producción de ATP mediante la fosforilación oxidativa.

La glucosa que no se gaste en el momento se va a almacenar en forma de glucógeno en el hígado y sobre todo en el músculo esquelético. A medida que las células van consumiendo la glucosa disponible en la sangre, los niveles de insulina disminuyen. Es entonces cuando actúa su hormona antagonista, el glucagón. El glucagón indicará al hígado y al músculo que la glucosa se está agotando y que por lo tanto es necesario que sinteticen más glucosa a partir del glucógeno almacenado. Esto es lo que se conoce como gluconeogénesis. De esta forma las células dispondrán de más glucosa de las que obtener más energía.

Es importante señalar que el cerebro necesita un aporte continuo de glucosa, por lo que las reservas de glucógeno del hígado se destinan casi de manera exclusiva para él.

Ácidos grasos como fuente alternativa

Las reservas de glucógeno no son infinitas y a medida que pasan las horas tras la ingesta calórica, se van gastando. En casos de ayuno o ejercicio prolongado, estas reservas se agotarán. Es entonces cuando empiezan a movilizarse las grasas almacenadas en los adipocitos en forma de triglicéridos, estos son los universalmente conocidos como los “michelines”.

Movilización de las grasas

Los triglicéridos se van a descomponer en una molécula de glicerol y en una cadena de ácidos grasos. Ambas moléculas son liberadas por los adipocitos al torrente sanguíneo y serán incorporadas por el resto de células de nuestro cuerpo.

En su intento de conseguir glucosa a toda costa, la célula llevará a cabo un proceso de gluconeogénesis (síntesis de glucosa) a partir de la molécula de glicerol. Pero el rendimiento energético de este proceso no es suficiente. Por ello, será necesario empezar a usar otra fuente alternativa de combustible.

Degradación de los ácidos grasos

De esta forma, en ausencia total de glucosa, el cuerpo recurrirá a la degradación de los ácidos grasos para la producción del ATP. Este proceso se conoce como β-oxidación de los ácidos grasos. Durante esta reacción, las cadenas de carbonos de los ácidos grasos se irán descomponiendo cíclicamente obteniendo moléculas de acetil-CoA que entrarán como siempre en el ciclo de Krebs finalizando con la producción de ATP mediante la fosforilación oxidativa. El rendimiento energético obtenido ya si es suficiente para el correcto funcionamiento de la célula.

Cetogénesis como adaptación metabólica

Durante la prehistoria, el hombre primitivo sufría periodos de escasez de alimentos y hambruna. Había periodos del año en los que debido al clima solo podía alimentarse de lo que cazaba. La adaptación a los recursos nutricionales limitados de su entorno requería el desarrollo de mecanismos que permitiesen el funcionamiento temporal en un estado de deficiencia energética, tanto a nivel sistémico como celular.

Además, como ya se mencionó anteriormente, el cerebro necesita un aporte continuo de glucosa. Aquí presentaba un inconveniente, ya que el cerebro es el  único órgano que no puede llevar a cabo la β-oxidación de los ácidos grasos. La razón es que los ácidos grasos no pueden atravesar la barrera hematoencefálica. Por ello, necesita un combustible alternativo a la glucosa de fácil acceso. Aquí es donde intervienen los cuerpos cetónicos.

Cetogénesis

Volvamos un poco atrás, ¿recuerdas el atil-CoA resultante de la β-oxidación de los ácidos grasos? Pues bien, este, al entrar en el ciclo de Krebs se une a la molécula llamada oxalacetato para formar otra distinta, el citrato. En periodos prolongados sin aporte calórico, se observa un alto grado de oxidación de ácidos grasos en el hígado. Esto hace que la entrada al ciclo de Krebs se sature por la gran cantidad de acetil-CoA producida. Este exceso de acetil-CoA se desvía a la producción de cuerpos cetónicos, proceso llamado cetogénesis.

Aunque en menor medida, la cetogénesis también es llevada a cabo en otros tejidos como en los renales, y células como los astrocitos y los enterocitos.^[2] Hay tres tipos de cuerpos cetónicos: acetoacetato, β-hidroxibutirato y acetato. Estas moléculas son liberadas a la sangre para ser incorporadas por el resto de células del organismo para ser usadas como combustible para la producción de ATP.

De esta forma, el resto de tejidos cambian su metabolismo tanto a la oxidación de los ácidos grasos como a la degradación de los cuerpos cetónicos (cetolisis). A diferencia de la cetogénesis, la cetolisis puede llevarse a cabo en casi todas las células de nuestro cuerpo. La única excepción se da en aquellas células que por alguna razón tengan el metabolismo mitocondrial alterado. ¡Ojo a este dato!, ya que será importante para más adelante.

Cetolisis

La degradación de los cuerpos cetónicos o cetolisis es el proceso contrario a la cetogénesis. Por medio de la cetolisis se generarán de nuevo moléculas de acetil-CoA que podrán ingresar en el ya conocido ciclo de Krebs. La cetolisis es la reacción metabólica más eficiente en la producción de energía, incluso más que la glucolisis. Si el estado de cetosis (presencia de cuerpos cetónicos en el cuerpo) se prolonga en el tiempo, la cetolisis se impondrá en todos los tejidos. De esta forma el organismo se irá haciendo cada vez más eficiente en metabolizar cuerpos cetónicos.

Además, los cuerpos cetónicos son capaces de atravesar la barrera hematoencefálica para llegar al cerebro, permitiendo así a las células neuronales producir energía a través de la cetolisis ^[3].

Dieta cetogénica como herramienta terapéutica

Desde tiempos inmemoriales, es conocido que el ayuno o la “dieta de agua” ayudaban a reducir las convulsiones que se producen durante los episodios epilépticos. ^[4]

En 1920, se descubrió que una dieta alta en grasas, como por ejemplo la “dieta cetogénica” que es baja en hidratos de carbono, podría reproducir el estado de ayuno en el organismo. Los efectos beneficiosos fueron atribuidos a la producción de cetonas en el hígado ^[5].

Epilepsia

A pesar de su éxito, con la llegada de los fármacos antiepilépticos en 1940, la dieta cetogénica dejó de usarse. Sin embargo, su uso clínico aumentó en los 90 siendo ahora una terapia bien establecida para aquellos tipos de epilepsias de difícil tratamiento, además de para una amplia variedad de desórdenes neuronales ^[6].  Por ejemplo, se está aplicando en enfermedades como el Parkinson, Alzheimer, Narcolepsia, migrañas, etc.

Desórdenes metabólicos

Se sabe que el uso terapéutico de esta dieta mejora la función mitocondrial de las células considerándose un buen tratamiento para los desórdenes metabólicos. Un ejemplo de esos desórdenes son: diabetes, obesidad o síndrome metabólico ^[7].  El estudio más conocido para el tratamiento de la obesidad fue el llevado a cabo por el Dr.  Robert Atkins (Dr.Atkins Diet Revolution 1972).

Procesos procancerígenos

Se ha demostrado que en estado de cetosis, se producen una serie de metabolitos que van a desencadenar la activación de determinadas rutas de señalización con efectos antiinflamatorios ^[8].

Estos hechos están relacionados con las recientes evidencias de los efectos anticancerígenos que la dieta cetogénica podría tener. Y es que es sabido que la hiperinsulinemia, la hiperglucemia y los procesos de inflamación crónica son fenómenos que afectan a la progresión neoplástica, es decir, al desarrollo tumoral. Por ello, en los últimos años están surgiendo numerosos estudios preclínicos y clínicos que se centran en los posibles beneficios de la dieta cetogénica en el tratamiento del cáncer ^[9].

Dieta cetogénica como tratamiento frente al cáncer

Cada vez son más conocidas las diferencias que existen entre las células normales y las células tumorales. Entre estas diferencias encontramos la potenciación de la proliferación celular, inhibición de las rutas de apoptosis, inhibición de los mecanismos de reparación del ADN, etc. Cada una de estas diferencias puede usarse como diana hacia la que dirigir nuestra estrategia terapéutica.

Fenotipo metabólico tumoral como diana terapéutica

Entre estas diferencias encontramos una que es clave para la estrategia que abordamos en este artículo: las células normales tienen un metabolismo energético diferente a las células tumorales. Como ya se ha insinuado anteriormente, la mayoría de las células tumorales tienen el metabolismo mitocondrial alterado. Las diferencias son tan grandes con respecto a las células sanas que se habla de un fenotipo metabólico característico de las células tumorales. Este fenotipo metabólico les confiere una ventaja adaptativa que les permite no solo crecer sino también modificar su entorno ^[10].

El interés sobre el fenotipo metabólico de las células tumorales está creciendo en los últimos años. La razón se debe a que las recientes evidencias muestran cómo esta desregularización del metabolismo afecta a todos los hallmarks del cáncer, es decir, tiene un efecto directo sobre el resto de características que diferencian a una célula tumoral de una célula sana.

La dieta cetogénica podría representar una importante manipulación nutricional que podría usarse para explotar el fenotipo metabólico de las células tumorales. De esta forma, se mejorarían los resultados de las terapias convencionales mediante la mejora selectiva del estrés oxidativo de las células cancerígenas ^[11].

A diferencia del resto de terapias actuales que se centran solo en uno de los hallmarks, la dieta cetogénica tiene efecto sobre todos ellos pudiéndose convertir en una potente alternativa terapéutica frente al cáncer.

Bases del fenotipo metabólico tumoral

Se han descrito numerosas mutaciones tanto en el ADN mitocodrial como en el ADN nuclear que afectan a proteínas mitocondriales en multitud de tipos tumorales: cabeza, cuello, próstata, ovario, hígado, colon y mama. Estas mutaciones provocan alteraciones en la cadena de transporte mitocondrial producida durante la ya bien conocida fosforilación oxidativa. Debido a esto, se van a producir gran cantidad de moléculas reactivas (reactive oxygen species, ROS) que producirían daño en las células tumorales. Es lo que se conoce como estrés oxidativo. Este estrés oxidativo es muy grande en la célula tumoral.

Para compensar esta situación, la célula tumoral va a potenciar la glucolisis, hasta 30 veces por encima de la actividad normal, generando mucho piruvato (última molécula de la glucolisis). Por un lado, se va a producir una fermentación del piruvato a lactato para la obtención de ATP. Esta fermentación va a producirse incluso ante la presencia de oxígeno. Por otro lado, parte del piruvato va a entrar en otra vía, llamada la vía de las pentosas fosfato produciendo moléculas de NADPH⁺. Estos fenómenos se conocen como el efecto Warburg ^[12].

El efecto Warburg tiene un poder antioxidante (reductor). Gracias a él la célula tumoral consigue contrarrestar el estrés oxidativo, permitiendo un balance REDOX (de oxidación-reducción). De esta forma impiden la toxicidad de las moléculas ROS.

Mecanismo de acción de la dieta cetogénica

Para prevenir el proceso de carcinogénesis, o lo que es lo mismo, la ralentización del desarrollo tumoral, la dieta cetogénica actúa sobre los siguientes mecanismos:

Reducción de la glucosa y la insulina

La mayoría de las células tumorales tienen mitocondrias disfuncionales, por lo tanto, son incapaces de llevar a cabo la cetolisis y la oxidación de los ácidos grasos. Esto, junto con la no disponibilidad de glucosa (provocada por la dieta cetogénica) dará lugar a la incapacidad de las células tumorales para producir la energía necesaria para sobrevivir.

Por otro lado, el receptor de la insulina, localizado en la membrana de todas las células de nuestro cuerpo, juega un papel fundamental como activador de multitud de rutas que ayudan al desarrollo tumoral: proliferación celular (RAS y MAPK), supervivencia (PI3K, Akt y mTOR), activación de mecanismos pro-inflamatorios y anti-apoptóticos (NFκB) o diferenciación y malignización tumoral (β-catenin/Wnt).

En estudios con ratones se ha observado que en aquellos alimentados con dieta cetogénica hay una menor presencia de receptores de insulina. Además, la dieta cetogénica inhibe la producción de insulina en el páncreas limitando el consumo de glucosa.

Por otro lado, está ampliamente descrito cómo la dieta cetogénica sensibiliza al tejido sano a la presencia de insulina, disminuyendo su circulación en la sangre ^[14], de ahí a sus aplicaciones sobre la diabetes.

Modulación del estrés oxidativo

Como se ha explicado anteriormente, el fecto Warburg protege a la célula tumoral del daño oxidativo. La inhibición de este fenómeno desestabilizará el metabolismo tumoral.

A pesar de que la dieta cetogénica impide la glucolisis y el metabolismo de las pentosas fosfato (ambos actúan inclinando la balanza hacia el lado oxidante), hay estudios que han descubierto que los cuerpos cetónicos activan antioxidantes endógenos celulares ^[15], oponiéndose a lo anterior. Por otro lado, hay estudios que afirman que el metabolismo de las cetonas inducen la producción de moléculas ROS ^[16]. Estos datos podrían resultar contradictorios, por lo tanto, se necesitarían más estudios para entender mejor cómo los cuerpos cetónicos actúan sobre el balance REDOX.

Aunque por sí misma la dieta cetogénica no parece potenciar el daño por estrés oxidativo en las células tumorales, si parece aumentar su susceptibilidad a las terapias pro-oxidativas, como son la quimio y la radioterapia ^[17].

Por otro lado, en estudios preliminares se ha comprobado que la dieta cetogénica actúa como antioxidante en los tejidos sanos que rodean al tumor protegiéndolos del daño oxidativo que provocan la quimio y la radioterapia ^[18].

Reducción de la inflamación

Se sabe que la inflamación sistémica es un factor negativo para los pacientes con cáncer con independencia del tipo o del estadío tumoral. De hecho, las células inmunitarias que rodean los tumores están constantemente produciendo factores o moléculas (TNF-α, IL-6 e IL-1β) que mantienen este estado inflamatorio.

Estudios recientes han demostrado que la dieta cetogénica es capaz de reducir los marcadores inflamatorios  en humanos. Además, los cuerpos cetónicos  también inhiben de manera directa la producción de factores responsables de la inflamación ^[19]. Un ejemplo claro de ello es la molécula NLRP3, que tiene un papel principal en la activación de los procesos inflamatorios en el cerebro y responsable de la resistencia a radioterapia. Hay estudios que han demostrado cómo el β-hidroxibutirato (uno de los tres cuerpos cetónicos) inhibe la producción de NLRP3 en glioma (tumor cerebral) ^[20]. Por ello, podría pensarse que la dieta cetogénica podría ayudar a revertir los fenómenos de resistencia a radioterapia que aparecen a lo largo del desarrollo de ciertos tumores.

Potenciación de la actividad inmunitaria antitumoral

Recientemente se ha demostrado que la dieta cetogénica potencia la actividad del sistema inmunitario para luchar contra las células tumorales. En estado de cetosis, los linfocitos T (CD4+, CD8+ y Treg) aumentan su actividad citotóxica.

Un dato muy prometedor es que en determinados estudios se ha observado como los linfocitos T aislados de ratones alimentados con una dieta cetogénica mostraban menor cantidad de receptores PD-1 y CTLA-4 en su superficie ^[21].

Estos receptores son los responsables de inactivar a los linfocitos cuando su acción ya no es necesaria. Las células tumorales han desarrollado los mecanismos que contactan con estos receptores inactivando a los linfocitos. De esta forma eluden la acción del sistema inmunitario.

Estos datos nos indican que la dieta cetogénica podría dar buenos resultados como complemento a las llamadas inmunoterapias.

Alteración de la expresión genética

Anteriormente ya hemos mencionado que los cuerpos cetónicos son capaces de estimular la síntesis de determinadas proteínas clave para la activación de mecanismos de proliferación celular, inhibición de la muerte celular programada (apoptosis), etc. Esta estimulación se lleva a cabo a través de procesos epigenéticos, es decir, modificando la interpretación que la célula haría de la información contenida en el ADN.

Las células tumorales poseen proteínas (histonas) que se encargan de hacer modificaciones de este tipo para realizar acciones que les beneficien en su supervivencia (aumento de oncogenes y disminución de genes supresores de tumores). Se ha visto que los cuerpos cetónicos podrían inhibir a estas histonas revirtiendo por tanto estos procesos ^[22].

Inhibición de la angiogénesis

Como ya vimos en artículos anteriores, la angiogénesis, generación de nuevos vasos sanguíneos, es uno de los mecanismos más importantes que van a permitir la supervivencia y el desarrollo tumoral. Gracias a ella, el suministro de recursos a la masa tumoral es constante.

En ensayos con ratones se ha estudiado el efecto de la dieta cetogénica, tanto sola como en combinación con quimioterapia, sobre la angiogénesis para cáncer cerebral, de hígado, gástrico y neuroblastoma ^[23]. A pesar de que estos estudios sugieren el efecto antiangigénico de la dieta cetogénica, los mecanismos subyacentes aún son desconocidos.

Dieta cetogénica en combinación con las terapias actuales

De manera importante, parece que la dieta cetogénica presenta enormes  beneficios como adyuvante de las terapias actuales. Esto quiere decir que en combinación con estas terapias podrían obtenerse efectos anticancerígenos mucho más potentes.

Estudios en ratones muestran como el 82% de los individuos usados en los ensayos, muestran una remisión completa tumoral al tratarlos con una combinación de radioterapia y dieta cetogénica, incluso cuando los ratones vuelven a una dieta normal. Usando el mismo modelo también se ha demostrado en el caso de la quimioterapia ^[24].

A diferencia de los tratamientos actuales, no se han descrito efectos secundarios de importancia en aquellos pacientes con cáncer sometidos a tratamientos con dieta cetogénica. Solamente se han descrito algunos casos de tumores con características genéticas concretas en los que se ha observado un crecimiento tumoral cuando el paciente era sometido a dieta cetogénica ^[24].

Conclusiones

El metabolismo energético de las células tumorales es totalmente distinto al de las células normales, el llamado fenotipo metabólico tumoral. Este fenotipo metabólico puede usarse como diana a la que dirigir nuestra estrategia terapéutica para eliminar al tumor.

Se ha demostrado que para atacar a la célula tumoral desde el punto de vista metabólico, la inhibición de la glucolisis y la desestabilización del balance REDOX son puntos cruciales. Con la dieta cetogénica se priva a la célula tumoral de glucosa y se hace sensible a sustancias oxidantes, como la radio y la quimioterapia.

La mayoría de las células tumorales tienen mitocondrias disfuncionales, por lo tanto, son incapaces de llevar a cabo la cetolisis y la oxidación de los ácidos grasos. Esto, junto con la no disponibilidad de glucosa (provocada por la dieta cetogénica) dará lugar a la incapacidad de las células tumorales para producir la energía necesaria para sobrevivir.

Aún se necesitan muchos estudios preclínicos y clínicos para poder comparar y avalar los resultados obtenidos. Por tanto necesitamos seguir investigando sobre ello. Lo que está claro es que la dieta cetogénica es mucho más que una simple dieta nutricional usada para perder peso. Podría convertirse en una  potente estrategia como tratamiento antitumoral en combinación con la terapia actual.

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¿Qué son las Células Madre Cancerígenas?

Ya sabemos que el cáncer es una enfermedad genética, es decir, causada por mutaciones en los genes (conocidas como aberraciones genéticas). La acumulación de mutaciones genéticas a lo largo del tiempo provoca la transformación de células sanas en células cancerígenas.

Existe una heterogeneidad específica de tejido, también llamada heterogeneidad inter paciente. Esto quiere decir que diferentes pacientes con cánceres originados a partir del mismo tejido (pulmón, colon, mama, etc.) pueden tener un comportamiento y una respuesta a la terapia totalmente distinta. Esto es debido a que cada grupo de pacientes tiene perfiles moleculares y mutacionales únicos que permiten clasificar estos tumores, originados a partir del mismo tejido, en diferentes subtipos. Con ello se consigue ofrecer al paciente una terapia personalizada y específica a su perfil molecular.

Esta heterogeneidad también se extiende a la existencia de diferentes subtipos de células cancerígenas dentro de un mismo tumor, en cada paciente. Entre estos subtipos celulares encontramos a las Células Madre Cancerígenas (CMCs) identificadas en multitud de cánceres como el de ovario, mama, colon, páncreas, etc.

El Secreto está en la Abeja Reina

Para comprender mejor el papel de este subtipo celular quiero que pienses en la organización de abejas, ahora explico el por qué.

Un panal de abejas está formado por miles de individuos, cada uno de los cuales tiene una función determinada. Por un lado tenemos los zánganos y las obreras, que hacen todo el trabajo duro: recolección de comida, producción de miel, etc. Por otro lado está a abeja reina, cuya función es la de reproducirse para dar lugar al resto de individuos de la colmena manteniendo la estabilidad de la misma.

Ahora vamos a trasladar esta idea a la organización tumoral. En el papel de las trabajadoras y de los zánganos tenemos a las células tumorales normales. Estas son las que ayudarán a la formación de vasos sanguíneos, que alimentarán al tumor; también hay otras células responsables de inhibir al sistema inmune, etc. Este conjunto de células tumorales normales son las llamadas células tumorales diferenciadas. Por otro lado, en el papel de la abeja reina tenemos a la célula madre cancerígena. Normalmente, esta célula se encuentra en un estado durmiente, llamado quiescencia. Cuando está en este estado no hace nada, se encuentra en un estado de letargo, y deja que el resto de células tumorales trabajen y vayan engrosando la masa tumoral.

Así pues, las células madre cancerígenas son el subtipo celular minoritario dentro de la masa tumoral, constituyendo entre el 4-6 % de la población total.

Características de Nuestra Abeja Reina

Iniciadoras del Tumor

Al igual que la abeja reina, las células madre cancerígenas son las iniciadoras del tumor. Como dijimos anteriormente, la acumulación de muchas mutaciones a lo largo del tiempo en el interior de una célula sana, hace que esta se malignifique.  Cuando esto ocurre en una célula madre sana (o una célula con ciertas capacidades de célula madre), se convierte en una célula madre cancerígena que va a dividirse sin control y va a dar lugar a las células tumorales diferenciadas. Una vez ocurrido esto, las CMCs entran en el estado de quiescencia y dejan que el resto de células tumorales diferenciadas hagan el trabajo y continúen reproduciéndose engrosando la masa tumoral.

Metástasis

En determinados momentos, las CMCs pueden despertarse saliendo de su estado de quiescencia. Cuando esto ocurre, por ejemplo, son capaces de escindirse de la masa tumoral. De esta forma viajan a otros lugares de nuestro cuerpo a través del torrente sanguíneo y colonizan otros lugares originando nuevos tumores. Esto es lo que se conoce como fenómeno de metástasis.

Recientemente se ha descubierto que antes de que ocurra la metástasis, las células madre cancerígenas son capaces de mandar una especie de avanzadilla a los lugares que van a colonizar. Tal y  como ocurre en el caso de las abejas exploradoras de nuestra colmena. Estos exploradores se conocen con el nombre de exosomas, que son unas microvesículas excretadas por las CMCs al torrente sanguíneo. En su interior llevan determinadas moléculas (micro ARNs, factores de crecimiento, etc.) que van a moldear el lugar de destino de las células madre cancerígenas. De esta manera van a ir creando un entorno favorable a ellas que estará listo para cuando lleguen a iniciar un nuevo tumor, la metástasis.

Resistencia a Fármacos Convencionales

Otro momento en el que las CMCs salen del estado de quiescencia es cuando el número de células tumorales diferenciadas se ve mermado. ¿Cuándo ocurre esto? Por ejemplo, con los tratamientos de quimioterapia.

La quimioterapia es un fármaco que actúa sobre células que están en un proceso de división celular continuo y rápido, es decir, ataca a aquellas células que se están reproduciendo rápidamente. Por eso es tan efectivo matando a las células tumorales diferenciadas. Pero no solo ataca a células tumorales, también a células sanas que de manera natural se dividen rápidamente. Es el caso de las células foliculares del pelo, las de la piel o las del tracto digestivo. Es la explicación a que los pacientes que están recibiendo un tratamiento con quimioterapia pierden el pelo.

¿Has adivinado ya cuál es el problema con la quimioterapia y las CMCs? Efectivamente, las células madre cancerígenas son resistentes a este tipo de tratamiento ya que la mayor parte del tiempo están en estado durmiente y por tanto no se están dividiendo. De esta manera escapan a la acción de la quimio.

Cuando un paciente oncológico recibe tratamiento de quimioterapia, rápidamente la masa tumoral comienza a reducirse. Tanto es así que en algunos muchos casos el paciente parece curado manteniéndose libre de tumor durante mucho tiempo, incluso años.

Recurrencias

Como ya apuntábamos antes, cuando por acción de la quimioterapia el número de celulares tumorales diferenciadas se ve mermado, las CMCs que han escapado a la muerte salen de su letargo. En este momento comienzan a reproducirse de nuevo y vuelven a dar lugar al resto de células tumorales diferenciadas. En otras palabras, el tumor aparece de nuevo. Esto es lo que se conoce como recurrencia tumoral, cuando un paciente aparentemente curado vuelve a presentar un tumor.

Vemos como al igual que la abeja reina, la función de las células madre cancerígenas es mantener la estabilidad y equilibrio de la colonia.

Plasticidad de las Células Madre Cancerígenas

A pesar de lo explicado anteriormente, esto no es tan fácil como parece. A lo largo de los años se han propuesto diferentes modelos para explicar el origen y desarrollo del cáncer. El modelo Estocástico defiende la idea de que todas las células de la masa tumoral tiene la capacidad de generar un nuevo tumor. Dice que la existencia de diferentes subpoblaciones celulares dentro del tumor es debido a la acumulación de diferentes mutaciones a lo largo del tiempo. Por lo tanto, este modelo no tiene en cuenta la existencia de las CMCs por lo que en la actualidad está en bastante desuso.

Por otro lado, encontramos el modelo Jerárquico. Este modelo postula que solo una subpoblación de células tumorales con características de célula madre (CMCs) es responsable de la generación del tumor y de su desarrollo. Sucesivas divisiones de estas células darán lugar al resto de células tumorales sin propiedades de célula madre. Según hemos visto anteriormente, este modelo puede parecer el más acertado. Daría la sensación de que, de forma lineal, desde la célula madre cancerígena inicial van apareciendo el resto de células tumorales.

Nada más lejos de la realidad, ¿se puede rizar más el rizo? La respuesta es sí, ya que se ha comprobado que las células madre cancerígenas y las células tumorales diferenciadas tienen una enorme plasticidad. Esto quiere decir que bajo unas condiciones específicas ambos tipos celulares pueden transformarse indistintamente entre sí. Este es el llamado modelo Dinámico.

Importancia del Entorno Tumoral

El tumor funciona como un ente y todas las células que lo componen han evolucionado para conseguir la supervivencia de la colonia a toda costa. Tanto es así que la mayoría de ellas van a producir determinadas moléculas que ayudarán en la transformación de las células madre cancerígenas en células tumorales diferencias y viceversa. Además estas moléculas también son las responsables de que las CMCs pierdan la capacidad de unirse al resto de células tumorales y escape por el torrente sanguíneo, como hemos explicado anteriormente que ocurre durante la metástasis.

Todos estos fenómenos tienen lugar gracias al microentorno tumoral, es decir, el nicho donde está alojado el tumor. Un funcionamiento óptimo del microentorno tumoral es esencial para su desarrollo. Tanto es así que las CMCs se aseguran de enviar a los exosomas (abejas exploradoras) para ir preparando dicho entorno hasta su llegada.

Nuevas Estrategias Terapéuticas

Diagnóstico

Dada la importancia de las células madre cancerígenas y de su capacidad de producir metástasis en otros órganos y recurrencias a largo plazo, la detección de biomarcadores (moléculas de identificación) específicos de células madre cancerígenas nos permitirá tener un diagnóstico precoz, antes de que existan evidencias clínicas de dichos fenómenos.

• Análisis en sangre de la presencia de pequeñas moléculas y exosomas con información genética y proteica proveniente de las CMCs y que se liberan al torrente sanguíneo desde el tumor primario antes de que empiecen a producir metástasis. En otras palabras, identificar en la sangre la presencia de las abejas exploradoras.

Esto tendrá un valor de pronóstico de la enfermedad además de un valor predictivo, para determinar si el paciente responderá al tratamiento.

• Análisis individualizado de factores presentes en muestras corporales (heces, sangre, tejido y orina) para establecer biomarcadores de pronóstico en cáncer en etapas tempranas y con pruebas no invasivas. Con esto lo que se quiere conseguir es determinar con mayor exactitud la etapa de desarrollo en la que se encuentra el tumor.

Tratamiento

La detección temprana también permite la selección del tratamiento de forma individualizada para cada paciente, con el fin de eliminar no solo a las células tumorales diferenciadas sino también a las células madre cancerígenas. Este es el nuevo tipo de enfoque de la ‘medicina personalizada’. No podemos abandonar la quimioterapia, ya que es un tratamiento de primera línea muy efectivo para matar al groso de las células tumorales. Pero ya sabemos que la quimio tiene muchísimos efectos secundarios. El objetivo es combinarla con los nuevos tratamientos selectivos frente a las CMCs. De esta manera, no solo reduciremos los efectos secundarios de la quimioterapia (disminuyendo las dosis), si no que también se alcanzará la eliminación total del tumor.

Hay multitud de tipos de tratamientos que van desde el uso de fármacos (moléculas) sintéticos o naturales hasta el uso de la terapia génica, nanopartículas o la inmunoterapia.

Tanto el tema del uso de CMCs para diagnóstico y tratamiento del cáncer es tan amplio que podría ser desarrollado en sucesivos artículos. Lo importante ahora es quedarse con los conocimientos básicos sobre las células madre cancerígenas y su importancia a la hora de abordar enfermedades tan complejas como es el cáncer.

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Hoy aprenderemos lo más básico sobre estas enfermedades. En próximos artículos trataremos de avanzar un poco más y nos adentraremos en otros aspectos como pueden ser los modelos de organización tumoral, las células madre cancerígenas y el fenómeno de la metástasis.

Historia

Los primeros artículos científicos que hablan sobre este trastorno datan de finales del siglo XVIII. Estos no eran más que informes en los que se reportaba la presencia de bultos en los pacientes y describían su evolución a lo largo del tiempo ^{[1, 2]}. Sin embargo, en ellos también se discutían las posibles propiedades curativas sobre los tumores de ciertas medicinas naturales extraídas de las plantas ^[3]. Poco o nada se sabía sobre el cáncer y su significado, origen o características.

Desde entonces, el interés en la materia ha hecho que el conocimiento sobre el cáncer vaya aumentando año tras año. De esta forma en los años 50 se empezaba a discutir sobre el posible origen de las células tumorales y sus diferencias bioquímicas con respecto al resto de células de nuestro organismo ^[4]_.

Pero aún tuvimos que esperar 40 años hasta la verdadera revolución científica en este campo. Esta revolución vino de la mano de los años 90 cuando empezó a hablarse de determinadas mutaciones genéticas asociadas a ciertos tipos de cáncer y al origen del desarrollo tumoral ^[5,6,]_. Este hecho ta importante propició la apareció una nueva forma de clasificación atendiendo a las características genéticas de cada tipo tumoral lo cual sin duda cambió nuestra visión sobre el cáncer para siempre ^[7]_.  Sin duda esto fue posible gracias a los avances en el ámbito de la biología celular y molecular.

Desde entonces la cantidad de estudios sobre el cáncer ha crecido exponencialmente, avanzando con pasos de gigante en los últimos 20 años. En este corto periodo de tiempo han surgido los mayores descubrimientos sobre el origen, desarrollo, diagnóstico, tratamiento y la prevención del cáncer teniéndose un mayor conocimiento sobre su significado, origen y características.

Cáncer: significado, origen y características

El cáncer es el nombre común que recibe un conjunto de enfermedades relacionadas (más de 200 tipos) en las que se observa un proceso descontrolado en la división de las células del cuerpo. Además, cada una tiene características propias, pudiéndose considerar enfermedades independientes, con sus causas, su evolución y el tipo de tratamiento. El denominador común de todas estas enfermedades es un crecimiento anómalo de las células, las cuales pierden los mecanismos normales de control. Por lo tanto, los tumores tienen las siguientes características comunes:

• Expansión continuada
• Invasión de los tejidos adyacentes.
• Migración a otras partes del organismo.
• Favorecen el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos de los que se nutren. Vídeo formación de vasos sanguíneos

Mientras las células normales se dividen y mueren durante un periodo de tiempo programado, la célula cancerosa “olvida” la capacidad para morir y se divide casi sin límite. Tal multiplicación en el número de células llega a formar unas masas, denominadas “tumores” o “neoplasias”, que en su expansión destruyen y sustituyen a los tejidos normales.

Algunos cánceres pueden no formar tumores, como sucede típicamente en los de origen sanguíneo. Por otra parte, no todos los tumores son “malignos” (cancerosos). Hay tumores que crecen a un ritmo lento, que no se diseminan ni infiltran los tejidos los vecinos y se los considera “benignos”. La malignidad del cáncer es variable dependiendo de la agresividad de sus células y demás características biológicas de cada tipo tumoral. En general, conduce a la muerte del paciente si este no recibe tratamiento.

Cáncer: significado, origen y características

El cáncer es una enfermedad genética, es decir, es causado por ciertos cambios en los genes. Estos cambios incluyen mutaciones en el ADN, la molécula donde reside toda la información de nuestro cuerpo y las instrucciones que necesita para desarrollarse, vivir y reproducirse.

Para que se produzca la enfermedad es necesario que estos cambios genéticos o mutaciones se produzcan de forma acumulativa y continuada en las células durante muchos años. Debido a esta acumulación de mutaciones aleatorias a lo largo del tiempo, el cáncer de cada persona tiene una combinación única de cambios genéticos. Conforme sigue creciendo y desarrollándose el cáncer, ocurrirán cambios adicionales. Incluso dentro de cada tumor, células diferentes pueden tener mutaciones diferentes.

Por otro lado, dichas alteraciones o mutaciones se producen en las células madre de los tejidos, las cuales son las responsables de dar lugar a todas las células que forman un órgano y de reponer las dañadas.

¿Por qué se producen estas mutaciones?

• Componente hereditario: determinadas mutaciones son las heredamos de nuestros padres. Estas mutaciones aumentan nuestro riesgo de padecer ciertos tipos de cánceres.
• Mutaciones al azar que se producen de manera natural en nuestras células a lo largo del tiempo.
• Factores carcinogénicos: por causas externas. Factores medioambientales como la contaminación o la exposición prolongada a la radiación solar, tabaquismo, consumo de alcohol, obesidad, exposición a determinados virus o bacterias, etc.

Cáncer: significado, origen y características

Las células cancerosas difieren de las células normales de muchas maneras, lo que les permiten crecer sin control y de volverse invasivas. Estas características son muy concretas siendo descritas por Robert Weinberg y su equipo en 2011 ^[8]. Ellos las llamaron the hallmarks of cáncer y nos proporcionan una base sólida para entender la biología del cáncer.

1. Evasión de los mecanismos de supresión del crecimiento: las células tumorales son capaces de ignorar los mecanismos naturales que impiden el crecimiento anormal.
2. Evasión del sistema inmune: son capaces de engañar a las células de nuestro sistema inmune para evitar sus ataques.
3. Capacidad de replicación continuada: las células tumorales se dividen continuamente sin control.
4. Inducción de fenómenos inflamatorios.
5. Activación de la invasión y la metástasis: son capaces de viajar y colonizar otras partes del organismo donde formarán tumores secundarios (metástasis).
6. Inducción de angiogénesis: pueden influir sobre las células normales de su alrededor haciendo que el organismo cree nuevos vasos sanguíneos los cuales proporcionarán nutrientes al tumor.
7. Inestabilidad genómica e mutación: los sistemas de reparación del ADN de las células tumorales no funcionan correctamente, por lo que por lo que se van acumulando nuevas mutaciones con el tiempo.
8. Resistencia a muerte celular programada: cuando una célula tiene dañado su ADN y comienza a funcionar de manera extraña se activan en ella unos mecanismos de autodestrucción llamados apoptosis o muerte celular programada. Dichos mecanismos están inactivos en las células tumorales.
9. Desregulación de los mecanismos de obtención energética celular: los mecanismo de obtención de energía de las células se conoce como metabolismo celular. Este metabolismo celular está más acelerado en las células tumorales.
10. Activación continuada de las señales de proliferación. Las señales naturales que indican a las células normales del cuerpo cuándo deben dividirse siempre están activas en las células tumorales.

¿Quieres saber cómo la alimentación afecta a desarrollo del cáncer?

Si esto te interesa, te dejo el enlace de este ? artículo, en que que hablo cómo tu alimentación es determinante para el desarrollo de esta enfermedad. Me centro muy en concreto en la Alimentación Cetogénica o Dieta cetogénica (Keto) y cómo afecta a las células tumorales.

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