Esther Martínez Martínez
Efecto de la activación del receptor cannabinoide CB 2 en la fisiopatología del
cáncer colorrectal
TESIS DOCTORAL
Director: José Miguel García Ruiz Madrid, 2016
UNIVERSIDAD AUTONOMA
Esther Martínez Martínez
Efecto de la activación del receptor cannabinoide CB 2 en la fisiopatología del
cáncer colorrectal
TESIS DOCTORAL
Director: José Miguel García Ruiz Madrid, 2016
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José Miguel García Ruiz, investigador principal del Grupo de Dianas terapéuticas en el Departamento de Oncología Médica del Instituto de Investigación Sanitaria Puerta de Hierro - Majadahonda, como Director de Tesis,
CERTIFICA:
Que Doña Esther Martínez Martínez con D.N.I.: 33568999Q, licenciada en Biotecnología, ha realizado bajo la dirección del Director de Tesis, en el Departamento de Oncología Médica Instituto de Investigación Sanitaria Puerta de Hierro - Majadahonda, el trabajo titulado:
Efecto de la activación del receptor cannabinoide CB2 en la fisiopatología del cáncer colorrectal
Una vez supervisado el trabajo, considero que reúne todos los requisitos necesarios en cuanto a originalidad y calidad para ser presentado como Tesis Doctoral con el objeto de optar al título de Doctora por la Universidad Autónoma de Madrid.
Madrid, 1 de Abril de 2016
Fdo. José Miguel García Ruiz Director de la Tesis
Esta Tesis Doctoral, realizada en el Instituto de Investigación Sanitaria Puerta de Hierro.- .Majadahonda, ha sido financiada por el Instituto de Salud Carlos III-Fondo de Investigación Sanitaria con el proyecto ISCIII-PI10/00879 (Plan Nacional de I+D+I 2008-2011, co-financiado con fondos FEDER), Fundación científica AECC y con el apoyo de la Red Temática de Investigación Cooperativa en Cáncer (ISCIII-RETIC RD12/0036/0041).
Esther Martínez Martínez ha disfrutado de una beca PFIS (FI11/00696) del Instituto de Salud Carlos III para la realización de la Tesis Doctoral, una ayuda asociada a esta beca para la realización de una estancia investigadora en el California Pacific Medical Center Research Institute (CPMCRI) de San Francisco (California) y una beca para estudiantes de posgrado en la Residencia de Estudiantes (Ayuntamiento de Madrid).
“Quien no haya experimentado la irresistible atracción de la ciencia, no podrá comprender su tiranía”.
Frankenstein (Mary Shelley)
Agradecimientos
Agradecimientos Sé que suena a tópico, pero cuando comienzas a escribir estas líneas realmente te das cuenta de que ese momento, que hace 4 años parecía tan lejano, ha llegado. Son muchas personas, y muchos momentos los que he compartido con ellas en estos 4 años. Me gustaría poder agradeceros a todos cada uno de ellos, pero no tengo líneas suficientes.
En primer lugar, agradecer a mi director José Miguel, no sólo que me diera la oportunidad de realizar esta Tesis con el grupo de Oncología Médica, si no su confianza en mí desde el minuto uno.
Gracias por tu apoyo, por aportarme la dosis de positividad que a veces me hacía falta (“think positive now”) y por ser un buen amigo, dentro y fuera del laboratorio.
A todas las personas que han pasado por los laboratorios del Puerta de Hierro y que me han ayudado de alguna manera a sacar adelante esta tesis, muchas gracias. Asun, aunque me gustaría haber compartido más tiempo en el laboratorio contigo, gracias por haber llegado para animar los días en el laboratorio, por todas esas historias de forenses y de vecinos molestos que estaba esperando escuchar todos los días y por darme siempre ánimo para terminar, parte de esta tesis es posible gracias a ti.
Ahora te mando yo mucho ánimo para seguir trabajando duro, porque vales mucho más de que crees;
y espero que sigamos haciendo esas cenitas “bio” para ponernos al día. A la gente de los laboratorios
“vecinos” y de la planta baja, gracias por recibirme siempre con una sonrisa y una buena solución cuando lo he necesitado. Y por supuesto, gracias a las “currantas” de los servicios de apoyo a la investigación. Especialmente a Mª José, que te tenía sacando fotos con el confocal, si no todos, casi los días estos últimos meses; y a Arantxa, porque sin tu ayuda con los protocolos y los análisis no habría sacado esos resultados de citometría. Al servicio de Oncología Médica, gracias por haberme acogido en su grupo.
Muchas gracias a la gente que me acogió en San Francisco, gracias a vosotros fue una de las mejores etapas de este doctorado. Gracias a Sean, por acogerme en su laboratorio sin ninguna reserva y ayudarme con los trámites, antes y después de la estancia, y dejarme participar y aprender en todos sus proyectos. Y a mis compañeros, Jon y Eric, por incluirme como una más, no sólo en el laboratorio, sino también en su grupo de amigos, sus afterwork, etc. Y por supuesto, muchas gracias al resto de la gente del CPMC, de la residencia y de las “beach parties”, por hacer que esos 6 meses pasaran volando.
Muchas gracias a la Residencia de Estudiantes, por haberme permitido vivir en un lugar tan excepcional durante dos años, y haber podido disfrutar de su ambiente y de la gente que ha pasado por allí. Sobretodo quiero agradecer a las personas que trabajan o han trabajado allí (Luis, Florin, Aycardo, Nuria, Mariana, José Luis, etc.), haberme hecho sentir como en casa, por tener siempre una conversación, una palabra amable o una invitación a unas cañas, un pisco o un karaoke.
Y, en especial, gracias a los “Residentes”, que ahora ya son amigos que guardaré siempre, a pesar de la distancia. No puedo resumir en estas líneas todas las anécdotas, aventuras, conversaciones, comidas, cenas, desayunos, reuniones de pasillo en el gemelo I, cineclub, “fotosíntesis nocturnas”, y
Agradecimientos
un larguísimo etcétera. Gracias por ayudarme a descubrir y a disfrutar de Madrid, Granada, Canarias, Hervás, Brasil o New York. Gracias a Jose y Javi, por tener siempre la puerta abierta; a Marta por ser tan dulce y tener siempre un consejo para todo; a Ángel, por sus lecciones de física, ortografía, literatura, salto de valla, etc.; a Marco y Andrea, por sus historias de ciencia ficción; a Carlos, por amenizar las comidas con sus chascarrillos; y al resto, Julia, Rocío, Abraham, Elisa, e incluso Bueso, en sus esporádicas apariciones, por esos momentos que hemos compartido y que recuerdo con muchísimo cariño. A mi querido bro, Andrés, muchas gracias por esas “locuritas”, tu compañía y tus novelas que han amenizado estos años de tesis, y que espero que sigamos compartiendo muchos años más. Irene y Pepa, a vosotras un especial agradecimiento por haber estado siempre que os he necesitado, a pesar de la distancia, por haberme obligado a hacer “locuras”, a viajar, por escucharme y aconsejarme.
Y Antonio, para ti “gracias” se me queda corto, ya lo sabes. Haberte conocido y poder estar contigo todos los días, es de lo mejor que me ha podido dejar la Residencia. Gracias por tu cariño, por tu comprensión, por las risas cuando lo he necesitado, por los viajes, por acompañarme siempre. La mitad de esta Tesis es tuya, porque sin tu apoyo, tus ánimos y tu ayuda, no lo habría conseguido.
Gracias por todos los programas que me has conseguido, los artículos, por volverte loco conmigo estas últimas semanas para terminar la Tesis, y por ser mi válvula de escape cuando he necesitado desconectar. Espero haberte aportado tanto como tú a mí en estos años, y estar a la altura cuando lo necesites.
Gracias a mis amigos “valencianos”, porque a pesar de los años que llevamos separados, cada fin de semana que vuelvo, con una simple cerveza me hacéis sentir como si no me hubiera marchado nunca. Y a los amigos que me llevé del máster, Emma y Rafa, gracias por haber sido mí apoyo en Madrid muchas veces. Rafa, gracias por tomarte conmigo esas cervezas siempre que te he llamado y por sacarme una sonrisa cuando lo he necesitado. A Bea, muchas gracias por ser tan bonita y estar pendiente de mí y ayudarme siempre que has podido.
Y por último, aunque no menos importante, gracias a mi familia. Por estar siempre conmigo, por ayudarme en todo lo que pueden, y más. Muchas gracias a mis tíos y primos por estar siempre tan unidos y hacerme sentir tan arropada. A mi abuela, porque siempre ha estado a mi lado animándome a tirar para adelante con todo, incluso ahora. A Silvia, que después de tantos años, es parte de mi familia. Gracias por tu espíritu, tus ánimos y por ayudarme a no rendirme. Te mereces ser tan feliz como eres, y más. A mi hermano, gracias por animarme incontables veces cuando ya no podía más.
Y a mis padres, muchas gracias por vuestro cariño y por el esfuerzo que habéis hecho siempre para que esta Tesis sea posible. A mi madre, gracias por contagiarme siempre tu espíritu positivo y hacerme creer que yo podía con esto y más. Y a mi padre, gracias por no dudar ni por un segundo que sería capaz de llegar hasta aquí y ayudarme en todo lo que ha sido posible.
Resumen
Resumen
3 El cáncer colorrectal (CCR) es el tercer cáncer más frecuente en países occidentales, y el segundo con mayor tasa de mortalidad. Esto es debido principalmente al desarrollo de metástasis y a la resistencia de los tumores a los tratamientos actuales, por lo que la investigación se centra en el hallazgo de nuevas dianas terapéuticas que permitan una quimioterapia o terapias dirigidas más eficaces. Para ello es necesario un conocimiento en profundidad de la biología del tumor primario, del microambiente tumoral y del proceso metastásico. En este sentido, los cannabinoides son capaces de afectar a muchos procesos celulares implicados en la progresión tumoral. Además, en el colon se expresan diversos componentes del sistema endocannabinoide, los cuales sufren una serie de alteraciones durante el desarrollo de CCR, lo que los convierte en potenciales dianas terapéuticas.
Entre ellos destaca el receptor CB2, ya que su manipulación farmacológica no produce efectos psicotrópicos y resulta sobreexpresado en tejido colónico transformado. Aunque muchos trabajos han descrito la acción anti-tumoral de CB2, se conoce poco sobre su función en la fisiopatología del CCR, existiendo controversia acerca de si las alteraciones que ocurren en este receptor son un intento por recuperar la homeostasis tisular y prevenir la tumorogénesis, o si por el contrario promueve la progresión tumoral. Por tanto, el objetivo de este estudio ha sido investigar el papel de CB2 en la fisiopatología del CCR mediante el análisis de su expresión en una serie de muestras de pacientes afectados de esta patología, así como el estudio en profundidad de los efectos derivados de la activación de CB2 con dosis de agonistas más cercanas a condiciones fisiopatológicas en líneas celulares y modelos murinos.
Hemos observado que la expresión de CB2 es más elevada en tejidos tumorales frente a tejidos sanos, y que su expresión en cáncer de colon constituye un marcador de mal pronóstico, ya que correlaciona con menor supervivencia global y libre de enfermedad, así como con afectación ganglionar y con una elevada tasa de proliferación tumoral. Nuestros resultados muestran que la activación de CB2 con dosis sub-micromolares de agonistas induce proliferación a través de la activación de la ruta PI3K/AKT, tanto en líneas celulares como en un modelo in vivo. Además, dicho tratamiento favorece otras características relacionadas con la progresión tumoral y la generación de metástasis, como la inducción de procesos moleculares relacionados con la transición epitelio- mesénquima o la liberación de citoquinas pro-tumorales. Por último, hemos llevado a cabo un estudio preliminar para investigar si diferentes derivados cannabinoides, solos o en combinación, pueden inhibir la proliferación celular con concentraciones menores respecto a los agonistas específicos de CB2, de manera que pudieran considerarse potenciales agentes terapéuticos en cáncer de colon.
Resumen Summary
Summary
7 Colorectal cancer (CRC) is the third most prevalent cancer in Western countries and the second cancer in mortality rate, mainly due to the development of metastasis and resistance to current treatments. Thus, CRC research focuses on the discovery of new therapeutic targets for a more effective chemotherapy. To achieve this goal, a deep knowledge of the primary tumor biology, tumor microenvironment and the metastatic process is required. In this regard, it is known that cannabinoids affect many cellular processes involved in tumor development. In addition, in the colonic tissue several components of the endocannabinoid system are expressed, which undergo a variety of alterations during CRC development, which makes them potential therapeutic targets. Among them the CB2 receptor is the highlight, since its pharmacological activation does not lead to psychotropic effects and it is overexpressed in transformed colonic tissue. Although several works have proved the anti-tumoral activity of CB2, little is known about its role in the pathophysiology of CRC, and there is controversy about whether the alterations in the expression of this receptor are an attempt to recover the tissue homeostasis and prevents tumorigenesis or, if conversely, they promote tumor progression.
Therefore, the aim of this project has been to investigate the role of CB2 in the pathophysiology of CRC through the analysis of its expression in a series of CRC patient samples, as well as in-depth study of the effects of CB2 activation with doses of agonists closer to pathophysiological conditions in cell lines and mouse models.
We have found that CB2 expression is higher in transformed tissues as compared with non- transformed ones, and that its expression in colon cancer patientsconstitutes a poor prognostic marker, since it correlates with worse disease-free survival and overall survival, as well as with lymph node involvement and high proliferation rate in tumors. Our results show that CB2 activation with sub- micromolar concentrations of agonists induces proliferation in colon cancer cells through activation of the PI3K/AKT cascade, both in cell cultures and in vivo models. Moreover, we show that these conditions favor another set of molecular effects that are intimately related to tumor progression and generation of metastasis, such as induction of epithelial-to-mesenchymal transition-related molecular processes or release of tumor-related cytokines. Finally, we performed a preliminary study to investigate whether different cannabinoid-derived compounds, alone or in combination, are capable of inhibiting cell proliferation at lower concentrations compared to CB2 specific agonists, so they could be considered as potential therapeutic agents for colon cancer treatment.
Summary Índice
Índice
9
Índice
Clave de abreviaturas ...13
Introducción ...19
1- Cáncer colorrectal ...21
1.1- Anatomía e histología del colon y el recto ... 21
1.2- Desarrollo y etiología del cáncer colorrectal ... 22
1.2.1- CCR con antecedentes familiares ...23
1.2.2- Poliposis adenomatosa familiar ...23
1.2.3- CCR hereditario no asociado a poliposis (Síndrome de Lynch) ...23
1.2.4- Síndrome de poliposis con estructura hamartomatosa ...24
1.2.5- Cáncer colorrectal esporádico ...24
1.3- Aparición, clasificación y tratamiento del cáncer colorrectal ... 25
2- Mecanismos moleculares y celulares implicados en CCR. Posibles dianas terapéuticas ...26
2.1- Vías de señalización que conducen a apoptosis ... 27
2.2- Vías de señalización implicadas en proliferación y supervivencia... 27
2.2.1- Alteración de la vía Wnt/β-catenina (Inactivación de APC) ...27
2.2.2- Proteínas quinasas activadas por mitógenos (MAPKs) - Via de ERK ...28
2.2.3- Vía PI3K/AKT ...29
2.2.4- Vías de señalización mediadas por prostaglandinas ...30
2.3- Papel de las interleuquinas en la progresión de CCR: Interleuquina-8 ... 30
3- Cannabinoides y sistema endocannabinoide ...31
3.1-Reseña histórica ... 31
3.2- Tipos de cannabinoides ... 32
3.2.1- Compuestos bioactivos de la Cannabis Sativa (fitocannabinoides) ...32
3.2.2- Ligandos endógenos (endocannabinoides) ...33
3.2.3- Ligandos sintéticos ...34
3.3- Receptores de cannabinoides ... 34
3.3.1- Receptores CB1 y CB2 ...35
3.3.2- GPR55 ...35
3.3.3- Receptor vanilloide TRPV1 ...35
3.4- Mecanismos de transducción de señales a través de CB1 y CB2 ... 36
3.5- Cannabinoides y cáncer ... 36
3.5.1- Cannabinoides y cáncer colorrectal ...38
3.5.2- Cannabinoides y respuesta inmune ...39
Índice
10
Objetivos ... 41 Materiales y Métodos ... 45 1. Datos clínicos de las muestras de tumor colorrectal ... 47 2. Tinción inmunohistoquímica de Ki-67 y CB2 ... 48 3. Reactivos utilizados para elaboración de soluciones tampón y realización de
diferentes técnicas ... 48 4. Agonistas, antagonistas y derivados cannabinoides e inhibidores ... 49 5. Materiales empleados para el cultivo celular ... 49 6. Líneas celulares de CCR ... 49 7. Extracción de RNA de tejidos y líneas celulares ... 50 8. Retrotranscripción (RT-PCR) ... 50 9. PCR cuantitativa a tiempo real (qPCR o rt-qPCR) ... 51 10. Medida de la viabilidad celular ... 53 11. Análisis de apoptosis y muerte celular por citometría de flujo mediante unión de
Anexina V-FITC y Ioduro de Propidio ... 53 12. Tinción de células con Ioduro de Propidio para análisis del ciclo celular por
citometría de flujo ... 54 13. Extracción y cuantificación de proteínas ... 54 14. Electroforesis en geles de poliacrilamida (SDS-PAGE) e inmunodetección de
proteínas ... 54 15. Inmudetección de proteínas mediante microscopía confocal ... 56 16. Ensayos funcionales in vitro con líneas celulares ... 56 16.1. Ensayo de cierre de herida ... 56 16.2. Invasión celular ... 56 17. Experimentación animal ... 57 17.1. Animales ... 57 17.2. Inducción de tumores ... 57 17.3. Tratamiento de las muestras ... 57 18. Array de citoquinas ... 58 19. Análisis estadístico ... 58
Resultados ... 59 1. Análisis de la expresión de CB2 en muestras de pacientes con CCR. ... 61
1.1. Correlación entre la expresión de CB2 en las muestras tumorales y las características clínico-patológicas ... 61 1.2. Correlación de la expresión de CB2 con supervivencia global (SG) y supervivencia libre de enfermedad (SLE) ... 62
Índice
11 1.3. Sobreexpresión de CB2 en células epiteliales tumorales de colon ... 66 1.4. Análisis de la correlación entre los niveles de CB2 y el índice proliferativo ... 66 2. Efecto de los agonistas de CB2, JWH-133 y HU-308, sobre la proliferación celular ...68 3. Estudio de la señalización celular activada por el receptor CB2 ...72 3.1. Análisis de la activación de la cascada de señalización PI3K/AKT ... 72 3.2. Análisis de factores diana de GSK3β: Factor de transcripción SNAIL ... 73 3.3. Implicación de la activación del receptor CB2 y de la ruta PI3K/AKT en la desregulación del eje GSK3β/SNAIL ... 75 4. Análisis de las interacciones célula-célula: Efectos sobre E-cadherina y β-catenina ...76 4.1. Regulación transcripcional de E-cadherina ... 77 4.2. Análisis de la localización celular de E-cadherina mediante microscopía confocal ... 77 4.3. Análisis de la localización celular de β-catenina mediante microscopía confocal ... 79 5. Estudio in vivo del efecto bifásico sobre la proliferación tumoral de los agonistas de CB2 ...80 6. Estudio de la co-localización del receptor CB2 con el receptor GPR55 ...82 7. Liberación de citoquinas tras la activación de CB2 en células HT29 ...83 7.1. Activación del eje IL-8/CXCR1 ... 84 8. Papel de CB2 sobre la actividad migratoria e invasiva de las células HT29 ...85 9. Efecto sobre la proliferación celular de otros derivados cannabinoides ...87
Discusión ...91 1. Análisis de la expresión de CB2 en pacientes con CCR. Valor pronóstico del receptor CB2 en cáncer de colon ...93 2. Efecto bifásico sobre la proliferación celular de los agonistas de CB2 ...94 3. Mecanismos moleculares activados con dosis sub-micromolares de JWH-133 ...95 4. Efectos del agonista JWH-133 sobre migración e invasión celular ...99 5. Papel del receptor GPR55 en el efecto bifásico de los cannabinoides ...100 6. Estudio in vivo del efecto bifásico de la activación de CB2 sobre el crecimiento tumoral ... 101 7. Papel de CB2 en la secreción de citoquinas en células de CCR ...102 8. Efecto de otros derivados cannabinoides en proliferación tumoral ...104 9. Consideraciones finales – Futuras direcciones ...104
Conclusiones ...107 Conclusions ...111 Bibliografía ...115 Anexos ...133
Clave de
abreviaturas
Índice
Clave de abreviaturas
15
Clave de abreviaturas
2-AG 2-Araquidonil-glicerol
5-FU 5-Fluoroacilo
AA Ácido araquidónico
AEA Anandamida
APC Adenomatous Polyposis Coli
BSA Albúmina sérica bovina
cAMP Adenosin monofosfato cíclico CB1 Receptor de cannabinoides tipo 1 CB2 Receptor de cannabinoides tipo 2
CBD Cannabidiol
CCL5/RANTES Chemokine (C-C motif) ligand 5/Regulated on activation, normal T cell expressed and secreted
CCR Cáncer colorrectal
cDNA DNA complementario
COX-2 Ciclooxigenasa tipo 2
CREB Proteína de unión a elementos de respuesta a AMP cíclico
CYP450 Citocromo P-450
DAG Diacilglicerol
DAGL Diacilglicerol lipasa
DMEM Medio esencial Dulbecco modificado
DMSO Dimetil sulfóxido
ECS Sistema endocannabinoide
EGFR Receptor del factor de crecimiento epidérmico EMT Transición epitelio-mesénquima
ERK Quinasa regulada por señales extracelulares FAAH Enzima aminohidrolasa de ácidos grasos FAK Quinasa de adhesión focal
FBS Suero fetal bovino
GDP Guanosina difosfato
GPCR Receptores acoplados a proteínas G
GTP Guanosina trifosfato
GSK3β Glycogen synthase kinase-3 beta HIF-1 Hypoxia-inducible factor-1
IL-8 Interleuquina 8
IP Ioduro de propididio
Clave de abreviaturas
16
JNK c-Jun N-terminal quinasa KSR Quinasa supresora de Ras
LOX Lipooxigenasas
LPI L-α-lysophosphatidylinositol
MAPK Proteína quinasa activada por mitógenos MEK Quinasa activada por mitógenos
MMPs Metaloproteinasas de matriz
MMR Genes reparadores de errores de emparejamiento de bases del ADN (Mismatch repair)
mRNA RNA mensajero
mTOR Proteína diana de rampamicina en los mamíferos
NADA N-araquidonil-dopamina
NAPE N-araquidonoil-fosfatidiletanolamina NAPE-PLD Fosfolipasa D selectiva para NAPE NFκB Factor nuclear kappa B
O-AEA O-araquidonil etanolamina (virodamina)
OEA N-oleoiletanolamina
p38 MAPK Proteína quinasa p38 activada por mitógenos
PA Ácido fosfatídico
PAK Proteína quinasa activada por p21
PBS Tampón fosfato salino
PCR Reacción en cadena de la polimerasa
PEA N-palmitoiletanolamina
PGE2 Prostaglandina E2
PGE2-EA PGE2-etanolamida
PI Fosfatidilinosítidos
PI3K Fosfatidil inositol 3-quinasa PIP Fosfatidilinositol 4-fosfato
PKA Proteína quinasa A
PKB Proteína quinasa B
PKC Proteína quinasa C
PLC Fosfolipasa C
RTK Receptor tirosina quinasa SDS Dodecil sulfato sódico
SDS-PAGE Electroforesis en gel de acrilamida con Dodecil sulfato sódico
Clave de abreviaturas
17
SG Supervivencia global
SLE Supervivencia libre de enfermedad
STAT Factor de transcripción transductores de la señal y activadores de transcripción
TCF/LEF T-Cell Factor/ Lymphocyte Enhancer Factor TGF-β Factor de crecimiento transformante beta Th1/2 T-cell helper tipo 1/2
THC Δ9- Tetrahidrocannabinol TNF-α Factor de necrosis tumoral alfa TNM Tumor, Nódulos, Metástasis
TRPV Canal activado por potencial transitorio tipo vanilloide VEGF Factor de crecimiento del endotelio vascular
WB Western Blot
WST-8 2-(2-methoxy-4-nitrophenyl)-3-(4-nitrophenyl)-5-(2,4-disulfophenyl)- 2H-tetrazolium
HER2 Receptor 2 de factor de crecimiento epidérmico humano c-SRC Proto-oncogen proteína tirosina quinasa Src
v-SRC Proteína tirosina quinasa Src del virus del Sarcoma de Rous
Introducción
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Introducción
22
El colon se divide en cuatro secciones denominadas: colon ascendente, que es la sección que se extiende desde el ciego hasta el colon transverso en el lado derecho del abdomen; colon transverso, que atraviesa el abdomen desde el lado derecho hacia el izquierdo y cuyos extremos se denominan flexura cólica derecha (unión del colon ascendente con el colon transverso) y flexura cólica izquierda (une colon transverso y colon descendente); colon descendente, que desciende por el lado izquierdo del abdomen; y por último colon sigmoide, que tiene este nombre por su forma de “S”
(figura 1). La función específica del colon ascendente y transverso consiste en absorber agua y electrolitos (sodio, potasio, etc.), mientras que la función del colon descendente y recto consiste en almacenar las materias fecales hasta su expulsión por el ano.
En cuanto a su histología, tanto el colon como el recto están constituidos por varias capas de tejido (figura 1):
- Mucosa: es la parte más interna, dónde se sitúan las glándulas productoras de moco, y en la que se producen con mayor frecuencia los tumores. Está constituida por tejido epitelial cúbico o cilíndrico monoestratificado, con presencia de células epiteliales mucosecretoras intercaladas. Las células cilíndricas muestran vellosidades en su superficie que aumentan el área de la célula para facilitar la función de absorción de iones y de líquido.
- Submucosa: es la capa de tejido que rodea la mucosa. Está constituida por tejido conectivo y fibroblastos. En ella se encuentran los plexos nerviosos (Plexo de Meiner) y plexos vasculares, constituidos por arteriolas, vénulas y vasos linfáticos.
- Capa muscular: mediante su contracción permite el avance de las heces. Está formada por una capa interna de fibras musculares lisas que se disponen de forma circular y otra externa en la que se disponen de forma longitudinal. Entre ambas capas se encuentra otro plexo nervioso (Plexo de Auerbach). Las capas musculares están atravesadas tanto por vasos sanguíneos como linfáticos que se dirigen hacia la serosa.
- Serosa: es la capa más externa. Se trata de una capa de mesotelio que reviste gran parte del colon, a excepción de su segmento distal y el recto.
1.2- Desarrollo y etiología del cáncer colorrectal
El cáncer colorrectal es una enfermedad heterogénea que puede producirse a partir de diferentes antecedentes patológicos. Aproximadamente en el 70-90.% de los casos el CCR aparece de forma esporádica, y la generación del tumor se debe a la interacción del individuo con los diferentes factores ambientales (figura 2). Algunos de los factores que influyen en el desarrollo de CCR son la edad, la alimentación (dietas ricas en carnes rojas y pobres en fibra predisponen al desarrollo de CCR) o el tabaquismo [2–4]. Otros factores que pueden influir en la aparición de CCR son una menor diversidad bacteriana en la microflora gastrointestinal [5] o la presencia de procesos de inflamación intestinal crónica en el individuo [6]. En el 10-30.% de los casos restantes de CCR diagnosticados
existe algun
1.2.1-
antec entre (padr grado adeno impli realiz detec 1.2.2-
carac Este (Aden [14].
1.2.3-
autos color pronó debe del D
e una histori nas de ellas a
- CCR con a Muchos cedentes fam
el riesgo qu res e hijos) q o se les han oma o CCR icadas, como zación de pru ctar y elimina - Poliposis a La polip cterizada por
desarrollo tu nomatous Po
- CCR hered El cánce sómica domi rrectal [15,1 óstico de la e
principalme DNA, como M
a familiar de asociados a d
antecedente de los caso miliares de CC ue tiene un in que hayan su n diagnostica R [11]. En e o en el rest uebas diagnó ar las lesione adenomatosa posis adenom r el desarroll
umoral se d olyposis Col
ditario no a er colorrecta inante que pr
6]. Los pac enfermedad, ente a la pres MSH2, MLH
e CCR, lo cu diferentes sín
Figura 2. Et
s familiares os de CCR CR o pólipos ndividuo de ufrido CCR ado pólipos estos casos to de los s ósticas regula es antes del d
a familiar matosa fam o de cientos debe principa
i), cuya alter
sociado a po al hereditario redispone al cientes con que tiene un sencia de mu H1, MSH6, PM
ual sugiere la ndromes [7,8
tiología del cánc
s
R diagnostica s adenomatos desarrollar C [10]. Adem
adenomatos no se han índromes, p ares como la desarrollo de
miliar (PAF) s de adenoma
almente a al ración produ
oliposis (Sín o no asocia l desarrollo d
CCHNP pr na frecuencia utaciones her MS2 o PMS1
a presencia d ] (Figura 2).
cer colorrectal
ados corresp sos [9]. De h CCR y el nú más, los indiv sos presenta descrito las por ello se a colonoscop
la enfermed
) es una e as en el colo lteraciones e uce inestabil
ndrome de L ado a polipo
de diferentes resentan un a en la poblac
redadas en g 1, lo que prod
de alteracione
(NIH).
ponden a p hecho, existe úmero de fam viduos a cuy an un alto r
alteracione recomienda ia a partir de dad [12,13].
enfermedad on y en el re en el gen su idad genómi
Lynch) osis (CCHN s tipos de tu diagnóstico ción de 1:10 genes que par
duce inestabi
es genéticas
pacientes qu una correlac miliares de p yos familiare riesgo de de es genéticas en estos in e los 40 años
autosómica ecto a edades upresor de tu ica y desarro
NP) es una umores, espe o temprano 000 [17]. Su d articipan en l
ilidad genóm
Introducción
23 hereditarias,
ue presentan ción positiva primer grado es de primer esarrollar un hereditarias ndividuos la s, para poder
a dominante s tempranas.
umores APC ollo de CCR
enfermedad cialmente el y un buen desarrollo se la reparación mica [18,19].
n
3 ,
n a o r n s a r
e . C R
d l n e n
Introducción
24
1.2.4- Síndrome de poliposis con estructura hamartomatosa
Se han descrito diferentes síndromes que producen el desarrollo de múltiples pólipos hamartomatosos en el tracto gastrointestinal. La mayoría de estos síndromes son hereditarios de carácter autosómico dominante, y entre ellos se incluyen el síndrome de poliposis juvenil (JPS), el síndrome Peutz-Jeghers (PJS) o el síndrome de poliposis mixto hereditario. La progresión de estos tipos de pólipos no se ha descrito en profundidad debido a que son mecanismos diferentes a la secuencia clásica adenoma-carcinoma [20,21].
1.2.5- Cáncer colorrectal esporádico
La mayoría de los casos de cáncer colorrectal diagnosticados se deben a casos esporádicos en los que no existe ningún componente hereditario. El Dr. Vogelstein propuso un modelo de carcinogénesis colorrectal donde una serie de alteraciones conllevaba la transformación de una lesión benigna en adenoma, y finalmente en un adenocarcinoma colorrectal (la secuencia adenoma- carcinoma) [22]. La transición de epitelio normal a tumor maligno está asociada a eventos moleculares específicos, que incluyen alteraciones en el número de cromosomas (aneuploidía) y alteraciones genéticas en oncogenes y genes supresores de tumores, como KRAS o p53 [23–25]. En los primeros eventos de esta transformación tiene lugar la deleción del gen APC, que se produce en aproximadamente el 60% de las neoplasias colorrectales. La mutación en el oncogén KRAS conlleva un aumento en el crecimiento y la progresión del adenoma hacia adenocarcinoma, que se completa finalmente con la inactivación o mutación del gen p53 (figura 3).
Figura 3. Secuencia adenoma – carcinoma propuesto por Vogelstein (John Hopkins Medicine).
Actualmente este modelo es considerado demasiado esquemático, y diferentes estudios sugieren que la carcinogénesis es un proceso extremadamente complejo con múltiples alteraciones genéticas adicionales en un gran número de oncogenes y genes supresores de tumores. La investigación actual se dirige a la identificación de alteraciones genéticas individuales, así como de perfiles de alteraciones genéticas, que permitan una mejor caracterización de la enfermedad y facilite la prescripción del tratamiento más adecuado.
1.3- A
colon altera incom los p perfo
inform clasif como (AJC comp linfát (M).
Cuthb poste para i la inv metás color penet linfát estad comp
Aparición, c Los sínto n, son: sangr aciones en l mpleta (tenes acientes son oración de la El estadia mación nec ficación, aun o referencia CC) y la un
ponentes: niv ticos regiona
Éstos se com
Fig
El sistem bert Dukes eriormente m indicar la pre vasión del tu
stasis distal.
rrectal. En el tra la capa m ticos, sin infi dio D indica paración entr
clasificación omas más co
rado en las la motilidad smo), heces n asintomátic
pared intesti aje o clasifi esaria para nque actualm
internaciona nión interna
vel de exten ales o proxim mbinan para
gura 4. Progresi
ma inicial de en 1937.
modificada pa esencia de m umor en la pa . El estadio l estadio B1 muscular. E iltración de l la presencia re el sistema
y tratamien omunes en C heces, que d intestinal, más delgada cos, y estos
inal [27].
icación del C proponer u mente es el almente, intr cional contr nsión del tu males afectad formar difere
ión del CCR y c
clasificación Inicialment ara incluir su metástasis dis
ared intestina A indica q 1 el tumor p En el estadio la pared intes a de metásta de clasificac
nto del cánc CCR, que pu
puede prov pérdida in as o sensació
casos se ide
CCR cuantif un tratamie
sistema TN roducido por ra el cánce umor primar
dos (N) y pr entes grupos
correspondenci
n del CCR te se propu
ubdivisiones stal. El sistem
al y la presen que la lesió presenta exte o Dukes C s
stinal (C1) o asis distales ción TNM y
cer colorrect ueden variar vocar la apar nvoluntaria ón de cansan entifican por
fica la exten nto apropia NM (Tumor-N
r el comité r (UICC).
rio en las p resencia de s de estadiaje
ia con el Sistem
fue el estadi uso una cla adicionales, ma de Dukes ncia o ausenc ón está loca ensión a la c
se presenta con penetra
en otros ór el de Dukes.
tal
r según la p rición de an de peso, se ncio [26]. En obstrucción
nsión de la ado. Existen
Nódulo-Met de legislació El sistema paredes del
metástasis d e (figura 4).
ma de estadiaje T
iaje de Duke asificación e , así como s
clasifica a lo cia de gangli alizada en la capa muscula
infiltración ación de la pa
ganos. En la
posición del nemia; dolor ensación de n pocos caso n intestinal, f
enfermedad n distintos
tástasis) el q ón american
TNM se b intestino (T distales en ot
TNM (NIH).
es, propuest en tres gra
e añadió un os tumores e
ios linfáticos a mucosa o
ar, y en el B tumoral en ared intestina a tabla 1 se
Introducción
25 tumor en el r abdominal, evacuación s ocurre que fistulación o
y aporta la sistemas de que se toma no en cáncer basa en tres T), ganglios tros órganos
o por el Dr.
ados, y fue estadio “D”
n función de s afectados o submucosa B2 el tumor los nódulos al (C2). Y el muestra un n
5 l , n e o
a e a r s s s
. e
” e o a r s l n
Introducción
26
Tabla 1. Comparación entre la clasificación TNM y Dukes.
Clasificación
TNM T N M Clasificación
Dukes
0 Tis N0 M0 -
I T1-2 N0 M0 A
IIA T3 N0 M0 B1
IIB T4 N0 M0 B2
IIIA T1-2 N1 M0 C1
IIIB T3-4 N1 M0 C2
IIIC Cualquier T N2 M0 C2
IV Cualquier T Cualquier N M1 D
El plan de tratamiento aplicado a cada paciente depende de diferentes factores, como el estado general del paciente, la localización del tumor y, sobretodo, del estadio en que haya sido diagnosticado. El tratamiento estándar más común es la resección quirúrgica del tumor (colectomía) [28,29]. Además del tumor, el AJCC y el NIH recomendaron la extracción y análisis de al menos 12 ganglios linfáticos para confirmar la ausencia de infiltración tumoral, así como para erradicar posibles metástasis diseminadas en los ganglios [30–32]. La resección quirúrgica es muy efectiva en estadios tempranos, con una tasa de supervivencia a 5 años entre el 85-90.% en pacientes en estadio I y del 60- 80.% en pacientes en estadio II que son únicamente sometidos a cirugía. En caso de ganglios afectados (estadio III), la tasa de recidiva es aproximadamente del 60.% y por ello estos pacientes son sometidos a un tratamiento quimoterápico adyuvante basado principalmente en 5-Fluoroacilo (5-FU), que reduce la tasa de recurrencia hasta el 40.% e incrementa su tasa de supervivencia [33,34]. El beneficio de la administración de quimioterapia adyuvante en pacientes de CCR en estadio II es controvertido, y únicamente son tratados los pacientes que presentan tumores con características que predisponen a un alto riesgo de recidiva [35]. Sin embargo, no hay pruebas congruentes de que la quimioterapia con base en 5-FU se relacione con una mejor supervivencia global (SG) en comparación con la cirugía sola en dichos pacientes [36]. En este sentido, se están buscando continuamente nuevos marcadores pronósticos que aporten mayor información que la clasificación TNM, y que permitan seleccionar aquellos pacientes que podrían beneficiarse de terapias adyuvantes, así como dianas terapéuticas alternativas más específicas y efectivas.
2- Mecanismos moleculares y celulares implicados en CCR. Posibles dianas terapéuticas Durante el desarrollo de CCR se producen una serie de alteraciones genéticas que confieren a los tumores un pronóstico y un comportamiento clínico específico, así como determinan la posible respuesta a fármacos quimioterápicos [37]. Continuamente se están buscando nuevas dianas terapéuticas alternativas que estén involucradas en los distintos procesos biológicos implicados en el desarrollo de CCR, centrándose la investigación en factores de supervivencia, apoptosis, resistencia a
Introducción
27 drogas, angiogénesis, regulación epigenética y de evasión y potenciación de la respuesta inmune. En muchos de estos procesos, la alteración aberrante de la señalización celular tiene un papel clave. Por todo ello, los avances en el conocimiento de las rutas de señalización implicadas en la carcinogénesis de CCR permiten abrir una nuevas vías para el desarrollo de fármacos selectivos, capaces de afectar únicamente a una de estas vías de señalización sin interferir inespecíficamente en el resto [37,38].
2.1- Vías de señalización que conducen a apoptosis
La apoptosis, o muerte celular programada, es un tipo de muerte celular inducida genéticamente a través de un programa de suicidio celular. Juega un papel crucial durante el desarrollo, pero también en la carcinogénesis, ya que funciona como un mecanismo de protección contra la generación y el desarrollo de los tumores [39]. Terapéuticamente puede inducirse por múltiples tratamientos, entre ellos radiación, quimioterapia y drogas inductoras de señales apoptóticas [40].
Uno de los mecanismos de inducción de apoptosis alterado en CCR es la vía de p53, que se encuentra inactiva en el 75.% de los casos diagnosticados [41,42]. La proteína p53 se encarga de la respuesta celular en caso de producirse una situación de estrés celular como daño en el DNA, hipoxia, aneuploidía o falta de nutrientes; y desencadena el arresto del ciclo celular y apoptosis en la célula dañada [43,44]. La pérdida de función de p53 permite a las células tumorales superar estas barreras y continuar progresando, y su inactivación suele coincidir con la transición de los tumores de adenoma a carcinoma invasivo [44].
2.2- Vías de señalización implicadas en proliferación y supervivencia
Durante la génesis y el desarrollo del cáncer, además de alterarse los mecanismos anti- apoptóticos, frecuentemente se modifican los mecanismos de proliferación celular, siendo el balance entre ambos procesos clave en el control y tratamiento de la enfermedad. Entre los mecanismos que regulan la proliferación y supervivencia, y que habitualmente están implicados en el desarrollo del cáncer, destacan la vía PI3K/AKT y las cascadas de MAPKs. Pero existen ciertas vías típicamente alteradas en CCR, como la vía Wnt/β-catenina o la señalización mediada por prostaglandinas.
2.2.1- Alteración de la vía Wnt/β-catenina (Inactivación de APC)
La mutación supresora del gen que codifica la proteína APC (Adenomatous Polyposis Coli) es la más común en CCR, y un evento temprano en el desarrollo de la enfermedad [45]. La inactivación de APC provoca la activación constitutiva de la señalización mediada por β-catenina, que en condiciones normales únicamente se activa en presencia del factor Wnt. En tal caso, la oncoproteína β- catenina se transloca al núcleo celular donde, mediante la unión a factores de transcripción de la familia TCF/LEF (T-Cell Factor/Lymphocyte Enhancer Factor), activa la expresión de genes relacionados con apoptosis, progresión del ciclo celular y proliferación, como ciclina D1 y c-myc; e invasión, migración y angiogénesis, como VEGF [46–48]. En ausencia de factores Wnt, la proteína β-
Introducción
28
catenina es por las prote pérdida de catenina, pr solo permit Existe un pe que codifica esta proteín
Figura 5. Vía de manera que transloca a nú Cayman Chem
2.2.2- Prote Las quinasas qu como prolif de MAPKs extracelular último elem activan en t MAPK (fig activándolo serina/treon implicadas citoesquelet principalme activación c el 40.% y 10
n
marcada par eínas APC, G
función de roduciéndose te la degrada equeño subg a β-catenina na es resistent
a de señalización e β-catenina no úcleo e induce e mical).
eínas quinas s proteínas q ue median la feración celu está compue res (ERK), p mento de una tándem, una gura 6). La s os y modulan nina. Tambi
en procesos to [50]. La s ente la vía de constitutiva d 0.% de los ca
ra por el com GSK3β (Gly
cualquiera d e así la activ ación de β-c grupo de tum contiene mu te a la degrad
n Wnt/β-cateni o es degradada entre otros efec
sas activada quinasas activ
a señalización ular, diferenc
esta por varia p38, y c-Jun a cascada de MAPK quin señalización ndo de esta f ién pueden s apoptótico eñalización r e ERK, ya q de ERK [51, asos de CCR
mplejo APC cogen Syntha de las proteí vación consti atenina, sino mores colorre
utaciones que dación [49].
na en CCR. La por el proteas ctos proliferació
as por mitóg vadas por m n intracelula ciación, supe as proteínas, n NH2-termin
e señalizació nasa quinasa culmina con forma la exp fosforilar p s, como alg regulada por que las mutac
,52]. Las mu R respectivam
para su post ase Kinase 3 ínas del com itutiva de la o que tambié ectales en los
e impiden la
a presencia de f oma sino que e ón y supervive
genos (MAPK mitógenos (M
ar implicada ervivencia, m , entre las qu nal quinasa ón en la que a (MAP3K),
n la unión d presión de g proteínas c gunos miemb r MAPKs ha
ciones en los utaciones onc mente, y son m
terior degrad 3β), Axina, d mplejo APC ruta Wnt (f én impide su s que APC se degradación
factores Wnt im es acumulada e encia celular y
Ks) - Via de MAPKs) son
en una amp muerte celular
ue destacan la (JNK). Cad
participan a una MAPK de las MAPK
enes a travé itoplasmátic bros de la f
sido implica s oncogenes cogénica en mutuamente
dación, el cua diversina y ca impide la d figura 5). La u migración e encuentra a n de la proteín
mpide la activida en el citoplasm
angiogénesis (i
e ERK una familia plia variedad
r y transform a quinasa reg a una de est al menos tre
quinasa (MA Ks a factores
s de fosforil as, principa familia Bcl-2 ada en la pat
KRAS y BR KRAS y BRA excluyentes
al está const aseína kinasa degradación a proteína AP
a núcleo [4 activo, pero na, de maner
dad del complej ma y posteriorm imagen modific
de serina/tre d de procesos mación. La fa gulada por se tas MAPK s es quinasas q AP2K) y la p s de transcrip lación de res almente pro
2 y proteína togénesis de RAF dan luga RAF se detect
s [53,54].
tituido a I. La de β- PC no 46,47].
el gen ra que
o APC, mente se cada de
eonina s tales familia eñales son el que se propia pción, siduos oteínas as del CCR, ar a la tan en
varied quina por v Una v quina regul Bcl-2
Figura inferio activac adicion activan celular
2.2.3-
conve actúa vez a activa tumo prote forma factor factor en lo impli (VEG indire unión transc puede miem
la sub
La vía de dad de mitó asa (RTK), s varias quinasa
vez activada asa supresora lan la activid 2 y factores d
a 6. Ruta de s or: vía ERK, u
ciones secuenc nalmente otras n un amplio ra r y apoptosis.
- Vía PI3K/A La fosfati ertir fosfatid a como segun activada, AK
ación de AK ral y angiog ína GSK3β ar parte del res implicad r de transcrip s mamíferos icados en cre GF) [56,58,6
ectamente a n a elemento
cripción fork e inactivar p mbro de la fam
Un 20.% bunidad cata
e ERK se co genos. La se eguida de ac as, como PK a, Raf se une a de Ras (K dad de múltip de transcripci
señalización ce una de las rutas ciales de MAP quinasas que ango de sustrato
AKT idilinositol 3 dil inositol 4, ndo mensaje KT puede fos KT promueve génesis en lo provocando complejo d dos en progre
pción SNAI (mTOR). m ecimiento, co 61,62]. Adic
la actividad os de respue
khead (FKH por fosforila milia Bcl-2 [ de los casos alítica p110 d
onsidera una eñal se inicia ctivación de R KC, proteína q
e y fosforila KSR). MEK1
ples dianas, ión como FO
elular a través s MAPK impli PK: primero M activan a MAP os implicados
-kinasa (PI3 5 bisfosfato ero, activand sforilar difere e la proliferac os tumores [5 su inactivac e degradació esión del cicl L [56,57,59, mTOR es una omo c-myc, ionalmente, d de múltiple
esta a AMP HR), que reg ación varios
[56,63] (figur de CCR pos de la proteín
vía promoto a por Ras, u Raf. Esta últ quinasa A (P a sus sustra 1/2 activa di
entre ellas d OXO3A, CRE
s de MAPKs ( icadas en CCR MAP3K, segun
P3K, las MAP4 en diversas fun
3K) es una pr (PIP2) en fo do indirectam
entes sustrat ción, supervi 56–58]. Entr ción. GSK3β ón de β-cate lo celular, co ,60]. AKT ta a serina/treon ciclina D1 y AKT puede es reguladore cíclico), el gulan la pro factores apo ura 7).
seen mutacio na PI3K [64]
ora de superv una GTPasa
tima también PKA) y prote tos diana, M irectamente diferente mie
EB, NFκB y
(vía ERK). Im R. La ruta de la
do MAP2K y 4K. El último e nciones celular
roteína kinas sfatidil inosi mente a la pr
tos provocan ivencia, prog re otros sustr β es una seri enina (APC) omo ciclina ambién fosfo nina quinasa y el factor d e translocars es de la tran factor nucle oliferación y
optóticos, co
ones activad ]. Las mutac
vivencia, y e que se activ n puede activ eína quinasa MEK1 y MEK
a las quinas embros pro-a y c-Fos [50,55
magen superior:
as MAPK está por último M efector de esta es, entre ellas
sa con un dom tol trisfosfat roteína quina ndo su activa
gresión del ci ratos, AKT e ina/treonina
, regula la e D1, o de mi orila la prote que regula l e crecimient se al núcleo
scripción, co ear kappa B
crecimiento omo pro-casp
oras en el ge iones en el g
es activada p va por recept varse, así com
activada por K2, con med sas ERK1 y apoptóticos d 5] (figura 6)
ruta MAPK g á compuesta po MAPK. En oca ruta, la MAPK supervivencia
minio catalít to (PIP3), fos asa B (PKB ación o su in iclo celular y es capaz de
quinasa, que estabilidad d igración celu eína diana de la transcripci to del endote donde afec omo CREB B (NFκB) y o celular. A spasa 9 y el
en PI3KCA, gen supresor
Introducción
29 por una gran tores tirosin- mo inhibirse, r p21 (PAK).
diación de la ERK2, que de la familia
.
general. Imagen or una serie de asiones existen K, es ERK que y proliferación
tico capaz de sfolípido que )/AKT. Una nhibición. La y la invasión fosforilar la e además de de diferentes ular, como el e rapamicina ión de genes elio vascular cta directa o (proteína de el factor de KT también factor Bad,
que codifica r de tumores n
9 n - , . a e a
n e n e n
e e a a n a e s l a s r o e e n ,
a s
Introducción
30
PTEN, un r esta vía de mutación e supervivenc
Figura 7. Vía formar PIP3, crecimiento y
2.2.4- Vías Dife administrac [67–69]. E ciclooxigen activación a promoviend de los meca inactivación genes relaci [74]. Otro d factor anti-a COX-2, lo c estar increm 15-hidroxip prostagland 2.3- Papel d
Mú crecimiento mediadores microambie Pueden ser n
regulador ne señalización n KRAS pu cia y prolifer
a de señalizació que activa a apoptosis celul
de señalizac ferentes estu ción de comp Esto es prin
nasa-2 (COX aberrante de do mecanism anismos de n de GSK3β
ionados con de los mecan apoptótico B cual provoca mentada por prostaglandin dinas [77,78]
de las interl ltiples citoq o juegan un solubles en ente tumoral, r secretadas
egativo de la n sin necesid ede activar ración celular
ón PI3K/AKT.
su vez a AKT lar.
ción mediad udios pre-clín
puestos antiin cipalmente X-2), enzima
la ruta COX mos que dan acción de la β y con ello
proliferación nismos pro-tu Bcl-2 [75]. L
a un increme otros mecan na deshidro
.
euquinas en quinas, quim n papel muy
n la señaliz , que en últi por las pro
a ruta PI3K, ad de que ex
la PI3K e i r en tumores
. Distintos facto T. AKT posee
das por pros nicos y clín nflamatorios
debido al e a responsab X-2/PGE2 ha
lugar a prol a PGE2 es la
impide la d n, superviven umorales de La mayoría d ento de los ni nismos que n ogenasa (1
n la progresi ioquinas (cit y important ación paracr ma instancia opias células
también pu xistan mutac inducir la c s colorrectale
ores de crecimi un amplio es
staglandinas nicos han d s no esteroid efecto inhib le de la sín
sido relacio liferación, su
a activación degradación
ncia y angio la señalizac de tumores c iveles de PG no incluyen 5-PGDH),
ión de CCR toquinas con te en la pr
rina entre e a favorecen s tumorales,
ueden inducir ciones en el g
ascada de s es [52,66].
ento pueden ac pectro de dian
s
demostrado l deos (NSAID bitorio que
ntesis de pr nada con de upervivencia de la ruta P de β-catenin ogénesis, com
ción a través olorrectales GE2 [72,76]. L
COX-2, com responsable
: Interleuqu n capacidad ogresión tum el tumor y l
el crecimien o por cual
r la activació gen PI3KCA
eñalización
tivar a PI3K, q nas implicadas
los efectos D) frente al d
tienen los rostaglandina sarrollo y pr
y angiogéne PI3K/AKT, na y estimula mo se describ de PGE2, es presentan ni La actividad mo la inactiv e de la
uina-8 quimiotácti moral, ya q los distintos nto y la prog quiera de lo
ón constituti A [65]. Adem que promue
que fosforila PIP en la regulac
protectores desarrollo de
NSAID sob na E2 (PGE2 rogresión de esis [70–74]
que da luga a la activaci bió en la ruta s la activació iveles elevad d de la PGE2
vación del en degradación
ica) y factor que actúan s component gresión del c os tipos cel
iva de más, la eve la
P2 para ión del
de la e CCR bre la
2). La CCR, ]. Uno ar a la ión de a Wnt ón del dos de puede nzima n de
res de como tes de áncer.
ulares
Introducción
31 presentes en el microambiente tumoral (fibroblastos asociados al tumor, células inmunes, endoteliales, etc.). Las citoquinas liberadas por el tumor pueden realizar su acción de manera paracrina, para comunicarse y reclutar componentes en el microambiente tumoral, transformando el estroma normal en tumoral y favoreciendo de manera indirecta la progresión del cáncer; o de manera autocrina, promoviendo el crecimiento y supervivencia tumoral, así como la adquisición de un fenotipo metastásico por parte de las células tumorales [79,80]. La expresión de estas moléculas señalizadoras y sus receptores se encuentra alterada en múltiples tipos de cáncer, entre ellos CCR, en muchos casos debido a alteraciones en genes supresores de tumores u oncogenes, como el factor de transcripción NF-kappa B (NF-κB). NF-κB se encuentra activado de forma aberrante en múltiples tumores, y es capaz de inducir, entre otros efectos, la expresión de diversas citoquinas y sus receptores, promoviendo el proceso tumorogénico [79,81].
La interleuquina-8 (IL-8) es un ejemplo de citoquina secretada por las células tumorales que puede actuar simultáneamente de manera autocrina y paracrina [82]. Se trata de una quimioquina de carácter pro-inflamatorio con un potente efecto quimioatrayente y angiogénico. Puede ser expresada por diferentes tipos celulares, entre ellos células epiteliales, que la secretan en respuesta a citoquinas pro-inflamatorias (como IL-1 y TNF-α) o en caso de infección bacteriana [82–84]. IL-8 ejerce sus efectos biológicos a través de los receptores CXCR1 y CXCR2, miembros de la familia de los receptores acoplados a proteínas G (GPCRs), los cuales pueden activar distintas rutas de señalización dando lugar a diferentes efectos biológicos en respuesta a un mismo ligando, como IL-8 [85,86]. En CCR la expresión de IL-8 está ligada a un peor pronóstico y desarrollo de metástasis a distancia, y su expresión constitutiva en líneas celulares promueve la proliferación, migración e invasión celular [87–
90]. En este sentido, IL-8 parece ser un factor especialmente importante en el proceso de transición epitelio-mesénquima (EMT), proceso mediante el cual las células epiteliales adquieren características fenotípicas migratorias e invasivas necesarias para el proceso metastásico [91]. Concretamente, en este proceso está implicado el eje IL-8/CXCR1, como sugiere que en modelos celulares de EMT inducida por los factores TNF-α y TGF-β se induzca la expresión concomitante de IL-8 y CXCR1; siendo además este eje de señalización el responsable de las capacidades migratorias adquiridas por dichas células [89].
3- Cannabinoides y sistema endocannabinoide 3.1-Reseña histórica
La marihuana y el hachís, procedentes respectivamente de las flores secas y la resina de la planta Cannabis sativa, constituyen unas de las drogas más antiguas usadas por el hombre. La popularidad de la marihuana como droga de recreo se debe a su capacidad para alterar la percepción sensorial provocando euforia. Además de este uso lúdico, los constituyentes de la planta también han sido usados durante décadas como drogas medicinales, debido a sus propiedades sobre procesos neuroconductales tales como la memoria, el humor y el apetito [92,93]. Sin embargo en 1937, debido a
