Cáncer: una enfermedad de probabilidades.

Cuando se trata de conocer el tema del cáncer en España, son muchos los pacientes que depositan toda la responsabilidad de la enfermedad en los médicos, y estos suelen encontrarse muy habitualmente con personas que les dicen: “Haga usted lo que tenga que hacer”, o “A mí no me explique nada, confío en usted”. Cierto es que cada vez más intentamos conocer un poco mejor qué es esto del cáncer. Sin embargo, médicos oncólogos que trabajan en Estados Unidos notan un cambio muy importante de actitud con respecto a los pacientes españoles. Son pacientes con un gran interés en saber qué es lo que les está pasando, acuden a las consultas con grabadoras para no perder detalle de lo que les comenta el médico, buscan información y suelen discutir el tema con los especialistas. Tal vez veamos una actitud exagerada, pero lo más importante es saber qué es lo que ocurre en nuestro organismo. Realmente es el paciente el que tiene un mayor peso en la responsabilidad de su enfermedad, y esto se puede aplicar a cualquier tipo de dolencia, ya que es él quien está conviviendo con ella. Así, veo esencial que conozcamos a grandes rasgos qué es eso del cáncer, para que esta palabra deje de ser un tabú y que dejemos de temer. Se prevé que el cáncer dejará de ser una enfermedad mortal, pero que sí será una enfermedad crónica, es decir, conviviremos con ella.

Actualmente nos rodean múltiples agentes que fomentan cambios en nuestro genoma, llegando a generar diferentes tipos de cáncer, dependiendo de los órganos afectados y de la potencia de su incidencia sobre las células. Algunos de estos agentes conocemos que son cancerígenos, como por ejemplo las radiaciones U.V., compuestos radiactivos (entre ellos los rayos X), diferentes componentes de los cigarrillos de tabaco, algunos aditivos alimentarios o la radiaciones electromagnéticas (que hasta hace poco no se ha aceptado de una forma más generalizada que realmente inducen la aparición de tumores). Los agentes que originan cambios genéticos pueden clasificarse en tres categorías: 1) agentes cancerígenos químicos; 2) radiaciones ionizantes (rayos X), y 3) virus (introducen ADN extraño). Existen compuestos cancerígenos químicos como 2-naftilamina (formaba parte de colorantes sintéticos), pero existen otros que en su forma natural no lo son hasta que entran en nuestro organismo y se metabolizan hacia otro compuesto con capacidad cancerígena.

Mecanismo de reparación del ADN

En entradas anteriores se han explicado los procesos por los que se sintetizan las proteínas a partir del ADN. Durante estos procesos pueden ocurrir muchos errores, equivocaciones en la síntesis de la cadena de mARN o incluso durante la formación de proteínas a partir de los aminoácidos. Pero aunque existan estos errores, las células tienen sus sistemas de autocorrección. Existen moléculas que van repasando la secuencia recién formada detectando errores. Cuando se encuentran con alguna equivocación cortan esa zona y la reemplazan por otra nueva, como si de un parche se tratara. Durante el reconocimiento y la reparación actúan las llamadas nucleasas de reparación de ADN (reconocen la alteración y cortan la secuencia error), las ADN polimerasas (rellenan el hueco) y las ADN ligasas (unen los extremos de la cadena que se han quedado al descubierto al escindir la secuencia errónea con los extremos de la nueva secuencia corregida).

Alteraciones térmicas bruscas suponen un incremento en la probabilidad que ocurran cambios en la secuencia de ADN de forma aleatoria, siendo frecuentemente corregidos por el sistema mencionado anteriormente. ¿Pero qué ocurre si una de estas moléculas correctoras de ADN pierde su función? Eso es exactamente lo que ocurre en la enfermedad de Xeroderma pigmentosum (XP). Esta es una enfermedad hereditaria, y las personas que la padecen y que manifiestan desde niños tienen una elevada predisposición a desarrollar cáncer de piel frente a la exposición al sol, por sus radiaciones U.V.

Cáncer benigno o maligno

Como sabemos, un tumor puede ser benigno o maligno. Esta característica se basa en función de la capacidad invasiva de la célula cancerígena. Un cáncer benigno consta de un grupo de células agregadas en una misma masa, sin embargo, un cáncer maligno es aquel en el que existen células invasivas, con la capacidad de entrar en el torrente sanguíneo o en los vasos linfáticos pudiendo afectar a otros órganos diferentes al órgano originario del tumor. Existen diferentes tipos de cáncer en función del tejido u órgano afectado. Los carcinomas son originados a partir de células epiteliales (piel), no es un cáncer letal pero es responsable del 90% de los casos de cáncer, debido a que es el tejido que está más expuesto a agresiones y el que más se divide. Los sarcomas se originan a partir de células musculares y de tejido conjuntivo (hueso, grasa, sangre, cartílago). Y los melanomas surgen a partir de células pigmentarias de la piel. Este tipo de cáncer es muy invasivo y por tanto es un cáncer muy peligroso.

Causas y origen de un tumor

Entre las causas, tenemos que diferenciar dos tipos. Los iniciadores tumorales son aquellas sustancias que con una única exposición generan una herida y a la vez causan la mutación o cáncer en las células vecinas a la herida. Por otro lado tenemos a los promotores tumorales, que son aquellas sustancias que una única exposición no genera mutación, pero sí lo hace si las exposiciones se hacen repetidamente a lo largo de un intervalo de tiempo.

Un tumor se origina a partir de la proliferación incontrolada de una única célula anormal. El gran problema existente actualmente en la lucha contra el cáncer es la poca sensibilidad de las técnicas actuales en detectar estas células cancerosas. Por ejemplo, en el caso del cáncer de mama, no se detecta por rayos X hasta que no hay un número de células superior a los 100 millones de células, y cuando se alcanza un billón de células cancerosas en un cáncer de mama suele originar la muerte. Esto es una cantidad de células muy elevada desde que una única célula empezó a dividirse de forma incontrolada, desde entonces ha pasado mucho tiempo en el que el tumor ha ido creciendo sin detectarse. La tecnología va avanzando muy rápidamente en la detección de diferentes tipos de cáncer, pero aún es necesario que sean más sensibles para que los tratamientos del cáncer sean menos agresivos para el paciente.

Tratamientos actuales

Actualmente se recurre a la cirugía, a la quimio y a la radioterapia para eliminar o reducir el cáncer, pero cada técnica tiene sus inconvenientes. La cirugía no es un método capaz de descubrir todas las metástasis y es fácil que algunas células del tumor se disgreguen y queden aún en el organismo. No hace falta decir que no sirve de nada esta técnica cuando algunas células han invadido el torrente sanguíneo. En el caso de la radiación o la aplicación de agentes tóxicos, su efecto no es selectivo contra las células cancerosas sino que matan a todo tipo celular, con el consiguiente daño de los tejidos y órganos, y la debilitación del paciente. Quedando alguna célula, esta puede proliferar en otras, y hasta pueden desarrollar resistencia a los agentes tóxicos. Sin embargo, existen ya tratamientos efectivos contra el linfoma de Hodgkin (cáncer en el sistema linfático/inmunológico), cáncer de testículo, coriocarcinoma (placenta) y en algunas leucemias. Por ejemplo existe el fármaco tamoxifeno (antagonista de los estrógenos) contra el cáncer de mama. La investigación actual se centra en atacar selectivamente las células cancerosas para dañar lo menos posible a otros tipos celulares vecinos al tumor.

La probabilidad de cáncer aumenta con la edad

Un cáncer se puede producir sin alteración alguna de la secuencia deADN, por ejemplo el teratocarcinoma (en ovarios y testículos), pero la mayoría sufren una alteración en el ADN. Ya vimos que el organismo tiene sus propios mecanismos para detectar y corregir cualquier defecto que hubiese en el código genético, reduciendo la probabilidad de cambios genéticos y de originar tumores, pero a pesar de este sofisticado y preciso mecanismo natural se producen muchísimas divisiones y mutaciones en cada gen. Tomando cifras, en el ser humano pueden ocurrir 10¹⁶ divisiones celulares, y un gen puede mutar unas 10¹⁰ veces diferentes. Aún con estas frecuencias tan elevadas de mutación, el hecho que se produzca un cáncer ocurre con una probabilidad mucho más baja comparada con la frecuencia de mutación de un gen. Esto se debe a que han de ocurrir varios sucesos extraños en la célula u organismo para que una célula se salga de su ciclo de divisiones controlado y se convierta en cancerosa. Además, el cáncer es una enfermedad que aumenta su probabilidad con la edad, cuando más acumulación de errores y menos capacidad de corrección tiene el organismo. Sin embargo, el cáncer es algo muy casual y requiere de muchos años desde que se inicia todo hasta provocar la muerte. Normalmente existe un largo periodo entre las causas que originan un tumor hasta que se inicia la enfermedad, como es el caso del cáncer en el epitelio del cuello uterino y el cáncer colon-rectal.

En todo este tema del cáncer es importante darse cuenta que la probabilidad es el factor determinante. Aisladamente parece imposible padecer un cáncer, sin embargo, hoy en día es la enfermedad más extendida entre la población de los países más desarrollados. Se sabe que entre el 80 y el 90% de los casos de cáncer se pueden evitar, pero aún es difícil identificar los factores de riesgo. La constitución genética, el medio ambiente (nuestro entorno) y nuestro modo de vida son factores clave para que el cáncer pueda ser prevenido con éxito.

Fuente: “Biología molecular de la célula”, B. Alberts. Ed. Omega (2002)

Del ADN a la proteína.

En la entrada anterior comentamos qué es el ADN y cuál era su importancia, y que debido a su papel en el mantenimiento de la vida es necesario que ocurran pocos errores en su secuencia. Estos errores en el código genético pueden dar origen a mutaciones. En esta entrada comentaré de forma general cuales son los pasos necesarios para que el ADN origine proteínas y que cada paso es susceptible de que ocurran fallos. Estos fallos son minimizados por el correcto funcionamiento de otras proteínas que se encargan de detectar anomalías en el ADN y corregirlas.

Existen algunos pasos en los que la célula puede cometer errores a lo largo de todo el proceso de la síntesis de proteínas, y este proceso comienza con el paso de transformación de la información genética (ADN) en un intermediario entre ADN y proteína. Este intermediario se llama ARN mensajero (ARNm). La diferencia existente entre ADN y el ARNm es que el segundo corresponde a una fracción muy pequeña de todo el ADN, consta de una única cadena (ya no es una “cremallera” sino una hebra), y que T se ha sustituido por U. Esta fracción corresponde al tramo de ADN que contiene la secuencia necesaria para sintetizar en último término la proteína. Así que imaginemos que tenemos una secuencia de ADN, y que el código de interés se encuentra en la secuencia marcada en negrita:

…GTCCATTAACCGGGTACACATGATTCCAGAGTGTCAGAAATGATAGGGCATAGACAGATTT…

…CAGGTAATTGGCCCATGTGTACTAAGGTCTCACAGTCTTTACTATCCCGTATCTGTCTAAA…

Así, una de las cadenas de la doble hebra de ADN servirá de molde para que una molécula (ARN polimerasa) sintetice el ARNm. Prácticamente será la misma secuencia, pero solo se copiará la secuencia que contiene la información necesaria para dar origen a la nueva proteína. En el caso que ARN polimerasa copie la cadena de arriba, tenemos lo siguiente:

AAGGUCUCACAGUCU

Notemos que la secuencia es la misma que la cadena de abajo pero se han cambiado las T por U. Posteriormente, esta secuencia sirve a su vez como molde para la síntesis definitiva de las proteínas. Básicamente, cada hebra de ARNm dará lugar a una determinada proteína que vendrá definida por la propia secuencia de moléculas que la formen. Sin embargo, la lectura de este código se realiza de modo diferente. En este proceso intervienen las llamadas ARN de transferencia (ARNt). Estas moléculas van a leer el código de tres en tres unidades, y para cada trío de unidades lo interpretará como una nueva unidad (aminoácido) pero de otro código diferente. Este paso puede asemejarse a la traducción de una frase en español a los símbolos correspondientes de chino. Realmente la obtención de la proteína a partir de ARNm se le denomina Traducción, porque sencillamente es la transformación de un código a otro distinto.

Así, siguiendo con el ejemplo, la secuencia anterior se leería de tres en tres unidades:

AAG-GUC-UCA-CAG-UCU

Y para cada combinación de tres unidades existe una molécula, es decir que le corresponde un determinado símbolo del código que forman las proteínas. En este caso correspondería a:

Lys-Val-Ser-Gln-Ser

En la cadena de ARNm tenemos 5 tríos que dar lugar a una proteína de cinco unidades.

Para resumir, el ADN se copia a una cadena de ARN y esta sirve a su vez como molde para dar origen a una proteína determinada por la propia secuencia de ARN. Son tres grandes pasos necesarios para la síntesis de proteínas y en cada uno de ellos pueden ocurrir errores. Estos errores, si no son corregidos por la célula (normalmente la eficiencia de corrección es muy alta), pueden causar defectos importantes en el desarrollo del organismo generando todo tipo de enfermedades.

Imaginaos que en la secuencia de ARNm que nos ha servido de ejemplo se ha cambiado una de las moléculas por otra debido a una mutación en el ADN de origen.

AAG-GAC-UCA-CAG-UCU

En el momento de la traducción al código de las proteínas, no tendríamos la misma proteína sino que sería:

Lys-Asp-Ser-Gln-Ser

Cada unidad de la proteína tiene unas características diferentes que dan las propiedades a la proteína final. Este cambio puede no tener una repercusión importante en la función de la proteína o contrariamente puede anular completamente su actividad. Imaginad que la secuencia de ADN que dará origen a una proteína importante para el correcto funcionamiento del organismo, por ejemplo la insulina, sufre una mutación en el código y que esta cambia un par de aminoácidos importantes para el mantenimiento de la propia estructura de la proteína. En este caso, la insulina no podría ejercer su función sobre el metabolismo de la glucosa, lo que conllevaría a efectos perjudiciales para el organismo. Así, que ese error en la secuencia de ADN se ha convertido en una mutación al no haberse corregido con la consiguiente repercusión en la correcta síntesis de proteínas.

En la siguiente entrada llegaré al tema concreto de las mutaciones y citaré algunas enfermedades que pueden originarse debido a estos fallos del sistema, que a veces ocurren de forma aleatoria pero que muchas veces son inducidos por exposición a agentes mutagénicos.

El ADN es una secuencia repetida de cuatro tipos de moléculas.

Para entender un poco cual es el origen de un cáncer debemos tener claro algunos conceptos referentes al ADN y los procesos que están relacionados con él.

En primer lugar, el ADN es una secuencia de unos tres mil millones de moléculas (nucleótidos), en el caso de una célula animal típica. Una imagen sencilla y que nos ayudará a entenderlo mejor es pensar en el ADN como una cremallera. Para ver lo increíble que es la biología de nuestro organismo, cada célula contiene ADN de una longitud de un metro de tamaño. La célula tiene sus mecanismos para enrollar esta “cremallera” en el núcleo de la célula, y una célula animal normal suele medir unas mil veces más pequeña que un milímetro. Esta cadena se superenrolla formando los cromosomas (que tienen forma de X).

El ADN, al igual que una cremallera, está formado por dos cadenas, y ambas están unidas entre sí de forma muy específica. Pensad que cada diente de la cremallera es una molécula de los 3 mil millones, y que cada diente está emparejado con otro diente de la cadena de enfrente. A lo largo del ADN se van repitiendo cuatro tipos de moléculas diferentes (A, T, G y C), y solo forman pareja con uniones estables A-T y G-C, no es posible una unión A-G o T-C. Así, siguiendo con el símil de la cremallera, imaginad que tenemos una cremallera de un metro y que a lo largo de ella se van repitiendo dientes de cuatro colores diferentes. Cada diente coloreado simboliza un tipo concreto de molécula. Para hacer coincidir el nombre de cada molécula con la inicial de un color pongamos que tenemos en nuestra “cremallera genética” los colores Amarillo, Topacio, Gris y Colorado (lo siento, no se me han ocurrido otros). Un diente Amarillo de una cadena de la cremallera estará unido con un diente Topacio de la cadena de enfrente, y de igual forma, un diente Gris estará unido con un diente Colorado. Visualmente podemos tener un número infinito de combinaciones de colores/moléculas en una cadena de ADN. Un ejemplo de una millonésima parte del ADN puede ser:

TTCCAGAGTGTCAGA

AAGGTCTCACAGTCT

¿Por qué es importante el ADN y esta secuencia repetida de moléculas?

El ADN contiene toda la información necesaria para que se vayan sintetizando las proteínas. A partir del ADN se irán produciendo de forma continua y regulada por muchos factores todas las proteínas. Cada proteína ejerce su función particular y estas funciones son necesarias para todo tipo de procesos que ocurren en las células con el objetivo final del desarrollo del organismo. Algunos ejemplos de proteínas conocidas comúnmente son insulina y hemoglobina. Todo ser humano necesita que en su organismo se sintetice la proteína insulina para que la célula pueda captar el azúcar (glucosa) del torrente sanguíneo e incorporarla a su interior para alimentarse [pensemos que cada célula es como una pequeñísima unidad de nosotros mismos, que necesita alimentarse y respirar]. Si no se produjera la insulina, la célula no captaría la glucosa (esta se acumularía en la sangre), no podría obtener la energía necesaria para sobrevivir y entraría en un estado de estrés con la consiguiente muerte celular y del organismo entero. También necesitamos que nuestras células sinteticen la proteína hemoglobina. Esta se encuentra en los glóbulos rojos y permite la captación de oxígeno para llevarlo a las células y a su vez retira el CO₂ generado en ellas. Así que cumple una doble función, oxigena y desintoxica las células. Son ejemplos muy exagerados, ya que si ocurriera un fallo en la síntesis de estas proteínas, el organismo moriría en el acto. Pero existen muchas enfermedades que tienen su causa en errores en la síntesis final de las proteínas.

Más adelante se explicará qué procesos ocurren en el ADN (copia, síntesis de mARN y proteínas) y cómo pueden ocurrir fallos durante la copia del ADN y en la síntesis de proteínas, pero por ahora hemos de tener claro la imagen (cremallera) del ADN y que su secuencia es importante para que se sinteticen adecuadamente las proteínas.

Nuestra verdadera identidad.

Debe haber una razón muy profunda en nosotros que pueda explicar porqué nos molesta que digan o escriban mal nuestro nombre y apellidos. Básicamente rechazamos que nuestra identidad se vea alterada. Nuestro nombre es el que es, así lo decidieron nuestros padres, y nos puede gustar más o menos, pero no toleramos que no incluyan un acento, que digan otro apellido totalmente diferente, ni tan siquiera que le cambien una única letra. Esta es la identidad que han decidido que tengamos, es la identidad que nos han impuesto y que nosotros hemos adoptado y asumimos como propia. Sin embargo, existe una identidad natural y que es la única que nos define tal y como somos, e incluso nos define tal y como hemos sido y seremos. Me refiero a la identidad genética, a nuestro código genético.

En esta y en sucesivas entradas me propongo exponer algunas ideas básicas sobre la función del ADN en el desarrollo normal de nuestro cuerpo, pero con la finalidad de destacar que nuestro código genético nos define a nosotros y que una acumulación de errores en él puede originar diferentes tipos de cáncer. No sé si el sentimiento de defensa de nuestros nombres tiene un origen común con el de la defensa de nuestro código genético, pero creo que este segundo se está desarraigando de nosotros.

En la época que actualmente vivimos disponemos de una información valiosísima y exclusiva que ningún ser humano ha podido tener anteriormente. Disponemos de la secuencia de nuestro ADN y de la de otros organismos. Ahora sabemos que nos parecemos a otros seres vivos mucho más de lo que pensamos, por ejemplo, que el genoma de un chimpancé y un ser humano comparten casi un 99% de similitud. Únicamente ese 1% nos diferencia entre unos y otros. A pesar de disponer de esa información y de todo el conocimiento científico que existe en relación a ello, no llegamos a captar la importancia y la utilidad que tiene. Hablar sobre el código genético da mucho juego, pero lo que a mi realmente me interesa es tomar pinceladas de todo ese conocimiento para entender y transmitir que pequeños cambios en nuestra identidad genética pueden tener efectos desastrosos para nuestra salud, y en definitiva para nuestra calidad de vida.

En una era en la que existen tantos agentes tóxicos y agresivos para nuestra salud, solo somos capaces de alejarnos de aquellos que nos suponen un daño físico directo. Sin embargo, existen otros muchos que son absorbidos por nuestra piel y pulmones que no dañan en un primer momento, sino que exposición tras exposición pueden dar origen a mutaciones y estas pueden derivar en varios tipos de cáncer.

La palabra cáncer ya no significa muerte, pero se pronostica que seamos unos enfermos crónicos, enfermos con tumores en diferentes fases de desarrollo y que muy posiblemente no sean causa de muerte pero sí serán causa de una deficiencia en la salud general. La mejor herramienta de combatir el cáncer es la prevención (aunque es cierto que la predisposición hereditaria es también importante), pero para ello es esencial tener un conocimiento básico.

En sucesivas entradas me centraré en este tema, y procuraré simplificarlo mientras yo mismo aprendo del mismo, desmintiendo algunas ideas erróneas y tratando el tema desde el punto de vista científico y hablando como lo que es, una enfermedad muy común pero que tememos descubrir a nuestro alrededor.

El objetivo principal es que entendamos que nuestro ADN es nuestra identidad, y esta es la que debemos defender en todos los aspectos.

¿A dónde han ido los pepinos españoles?

Aunque se ha aclarado que la infecciosa y mortífera cepa O104:H4 de Escherichia coli no proviene originariamente de los pepinos españoles, me gustaría hacer un llamamiento a la precaución y como una persona precavida vale por dos, nunca está demás tomar medidas al respecto.

E. coli es una bacteria ubicua, se encuentra en el sistema digestivo de seres humanos y animales, asociado a heces y aguas fecales. Así que tengamos cuidado que si jugamos con los alimentos, que estos no sirvan luego de comida, eh.