Introducción
Las células cancerígenas se diferencian claramente de las células sanas en varios aspectos, aunque también nacen a partir de las mismas células sanas con la aparición de fallos en la duplicación del material genético, de aquí en adelante denominado ADN.
A continuación, analizaremos el concepto del ciclo celular, luego cómo se desarrolla el cáncer con el tiempo y finalmente como la radioterapia representa una forma de tratamiento.
Ciclo celular
Las células sanas viven y son reguladas por un ciclo celular, que permite el funcionamiento correcto, relajación, reproducción y la muerte celular.
El ciclo celular inicia con una fase de crecimiento, llamada fase G1. Por medio de un sistema molecular, ocurre un punto de control, que impide a la celula avanzar a la siguiente fase, si no se han alcanzado todos los requisitos o se detectan errores en el ADN. La segunda fase, denominada fase S, es donde se duplica el ADN. Luego, la fase G2 es otra etapa de crecimiento, donde se acumulan los productos necesarios para la División. En esta etapa se comprueba nuevamente, si hubo fallos en la duplicación del ADN. Si se detectan fallos, evita que la célula inicie la división. En la última fase, denominada Fase M, ocurre la Mitosis. La célula se divide en dos células hijas idénticas. (Fuente: Manuel Megías et al.; 2017)
Se pueden observar las etapas del ciclo celular en la imagen:
Carcinogénesis
La carcinogénesis, el desarrollo del cáncer, es un proceso que sucede en varias etapas.
Generalmente el iniciador, es una mutación en un gen responsable para la estabilidad del genoma a causa de una incidencia en la duplicación del ADN durante la reproducción celular. Cuando las células se dividen, esto lleva a la originación de nuevas mutaciones y por tanto estimula la progresión del cáncer. La activación de oncogenes y la inactivación de los supresores del tumor, son las principales causas de la progresión cancerígena (Hall y Giaccia; 2012. Cap. 18).
Las células normales responden a signos extracelulares para la reproducción. Durante el ciclo celular, entran en etapas diferenciadas de reproducción y de funcionamiento o crecimiento. La proliferación irregular inicia cuando células cancerígenas se vuelven autónomas, es decir responden a signos propios de reproducción. Luego esto lleva al fallo en responder a señales restrictivas de reproducción y finalmente al fallo en llevar a la apoptosis una célula descontrolada (Hall y Giaccia; 2012. Cap. 18).
Por medio de proteínas inhibidoras de los signos antiproliferativos, las células cancerígenas evaden ser llevadas a la apoptosis por el ciclo celular (Hall y Giaccia; 2012. Cap. 18).
En la figura, se pueden observar las etapas de la formación del cáncer:
Figura 2: Esquema de las etapas de la carcinogénesis. (Fuente propia)
Radioterapia
La Radioterapia es una forma de tratamiento requerida por muchos pacientes con cáncer. Implica el uso de radiaciones ionizantes, para provocar la muerte celular en el área del cáncer.
Para entender como la Radioterapia puede eliminar células cancerígenas sin dañar las células normales, se introduce el concepto conocido como Rango terapéutico. En general se puede decir que, a mayor dosis de radiación, aumenta la probabilidad y la severidad de respuesta por parte de las células. Esta relación de dosis-respuesta se representa en una función donde la incidencia tiende a cero cuando la dosis es cero, y tiende a 100% cuando la dosis es muy alta, como se puede observar en la figura 3. La diferencia del efecto de la radiación en el control tumoral y en las células normales radica en la radiosensibilidad de cada tipo de células. (Hall y Giaccia; 2012. Cap. 19)
Las células son más radiosensibles cuando están en fase de reproducción y más radioresistentes durante otras fases del ciclo celular. En un estudio, donde se cultivaron células mammalias provenientes de un hámster chino, se observó que la supervivencia celular tras la irradiación con dosis de rayos X variaba según la fase del ciclo celular. Durante la fase de Mitosis la supervivencia de células era del 13%, mientras en la fase de Síntesis, también conocida como la fase S del ciclo celular, la supervivencia aumentaba al 42%. (Hall & Giaccia; 2012. Cap. 19).
Entonces las células normales presentan mayor radioresistencia, teniendo que sólo durante una fase del ciclo celular se encuentran duplicándose, mientras las células cancerígenas se encuentran reproduciéndose constantemente. Esto se traduce en el rango terapéutico visible en la figura 3. Para aumentar aún más el rango terapéutico, el parámetro más frecuentemente optimizado es el tiempo. Se busca que la dosis siga impactando a las células cancerígenas después de la irradiación, mientras que simultáneamente se permite un periodo de recuperación para las células sanas del organismo (Hall & Giaccia; 2012. Cap. 19).
Conclusión
Podemos resumir, que las células cancerígenas se diferencian de las células sanas por no ser reguladas por un ciclo celular, sino permanecer en la etapa de reproducción. Esto lleva al crecimiento de un agrupamiento de células malignas. Pero al mismo tiempo es lo que vuelve más radiosensible a las células cancerígenas, por lo que se da una ventaja terapéutica al irradiar las células cancerígenas con radiación ionizante.
La radioterapia es una forma de tratamiento no invasiva y ambulante, dando mayor comodidad y calidad de vida al paciente.
CELIA POLNAU
Bibliografía
►Manuel Megías et al.; 2017. Facultad de Biología, Universidad de Vigo: Atlas de histología animal y vegetal. Ciclo celular
►Eric J. Hall y Amato J Giaccia; 2012. USA, Lippencott Williams and Wilkins. Radiobiology for the Radiologist, Cap. 18: Cancer Biology.
►Eric J. Hall y Amato J Giaccia; 2012. USA, Lippencott Williams and Wilkins. Radiobiology for the Radiologist, Cap.19: Dose-Response Relationships for Model Normal Tissues
►Figura 3: Eric J. Hall y Amato J Giaccia; 2012. USA, Lippencott Williams and Wilkins. Radiobiology for the Radiologist, Cap. 19: Dose-Response Relationships for Model Normal Tissues. Pag. 304
