Nueva investigación medica confirma el entorno ácido de los tumores sólidos y su reducción al alcalinizarlo

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25 de enero de 2013 – Investigadores del Centro de Cáncer Moffitt junto a colegas de la Escuela Universitaria de Medicina de Wayne State investigaron la acidez en tumores sólidos para determinar si los niveles de pH juegan un papel importante en la invasión de células cancerosas en tejidos circundantes. Encontraron que un microentorno ácido puede hacer que las células cancerosas se propaguen, y propusieron neutralizar el pH para inhibir  invasiones posteriores, proporcionando una oportunidad terapéutica para frenar la evolución de canceres.

Su estudio apareció el 3 de enero en el Cancer Research (Investigación del Cáncer) una edición online, publicación de la Asociación Americana de Investigación sobre el Cáncer (American Association for Cancer Research).

Según el autor de este estudio, Robert J. Gillies, Ph.D., (doctor), catedrático del Departamento de Resonancia & Metabolismo del Cáncer en Moffit, la acidez en tumores sólidos es el resultado de una fermentación metabólica incrementada combinada con una deficiencia de riego sanguíneo en los tejidos.

En este estudio, se monitorearon el pH y la invasión tumoral en ratones de laboratorio inmunodeficientes que presentaban una variedad de tumores.

“Monitoreamos los animales de laboratorio conforme avanzaba el tiempo usando microscopios y encontramos que las zonas dónde había mayor invasión tumoral correspondían a las áreas dónde el pH era mas bajo,” explicó Gillies. “La invasión tumoral no se daba en zonas cuyos niveles de pH fuesen normales o casi normales. Es más, cuando neutralizamos la acidez con bicarbonato sódico por vía oral, la invasión se detuvo.” 

Los investigadores sugirieron que el pH ácido del microentorno del tumor representa un “nicho o ecosistema fabricado”, es decir, una estrategia por parte de las células tumorales para promover la invasión y crecimiento de tumores malignos en los tejidos circundantes.

El ecosistema fabricado es un concepto en ecología que describe cómo también plantas y animales alteran hasta tal punto su medio ambiente para promocionar y favorecer su propio crecimiento y supervivencia versus sus competidores. “Desde hace tiempo hemos considerado que las células cancerosas son una especie invasora,” dijo el coautor del estudio, el Dr en Medicina Robert Gatenby, catedrático de los departamentos de Servicios de Resonancia Diagnostica y Oncología Matemática Integrada de Moffit.

Una clave de este proceso de adaptación e invasión es el aumento del metabolismo de la glucosa en el tumor.

“La inmensa mayoría de los tumores malignos metabolizan la glucosa a niveles elevados,” afirmó Gillies. “Hemos sugerido que existe una relación directa y causal entre un metabolismo elevado de glucosa y la habilidad de las células cancerosas para invadir y crear metástasis.”

Según la investigación, el elevado metabolismo de la glucosa es el causante del incremento de acidez en el microentorno tumoral. La mayoría de los tumores desarrollan una red vascular anómala que tiende a estar pobremente organizada y es permeable, interrumpiendo el flujo sanguíneo y obstaculizando el aporte de oxigeno.

“Este sistema vascular pobremente organizado tiene un doble efecto en la acidez del tumor,” explicó Gatenby. “Primero, expone las regiones tumorales a una pobre perfusión, restringiendo el oxigeno y aumentando el nivel de fermentación de glucosa. Segundo, esta pobre perfusión obstaculiza la habilidad de eliminar los ácidos resultantes, dando como resultado un pH muy bajo en los tejidos circundantes.”

A medida que las células tumorales se van adaptando a la acidez se genera un nuevo ecosistema con la muerte de las células normales, formándose en el tumor nuevos capilares y vasos sanguíneos, suprimiéndose la respuesta inmunológica.

Las células tumorales fabrican su ecosistema creando un entorno ácido que no es toxico para las células malignas, sin embargo, debido a sus efectos negativos en las células normales y tejidos, propician la invasión local de células malignas,” afirmó Gatenby.

Los investigadores sugirieron que enfocándose en esta actividad con amortiguadores y otros mecanismos destinados a aumentar los niveles de pH probablemente proporcionarán una alternativa valiosa a las terapias tradicionales enfocadas exclusivamente en matar células tumorales.

Los fondos para esta investigación se obtuvieron de becas Oficiales del Gobierno U54 CA143970; R01 CA 077575; R01 CA 131990S.


 

Edición de Referencia:

  1. V. Estrella, T. Chen, M. Lloyd, J. Wojtkowiak, H. H. Cornnell, A. Ibrahim-Hashim, K. Bailey, Y. Balagurunathan, J. M. Rothberg, B. F. Sloane, J. Johnson, R. A. Gatenby, R. J. Gillies. Acidity generated by the tumor microenvironment drives local invasionCancer Research, 2013; DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-12-2796

 


 

 

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