Bases Genéticas del cáncer Introducción Se le llama cáncer a una masa anormal de tejido cuyo crecimiento excede y no esta coordinado con los tejidos normales, y persiste de la misma manera en exceso tras cesar el estimulo que suscito el cambio, siendo el resultado de un proceso en múltiples etapas (llamado carcinogénesis) dado por mutaciones genéticas y cambios epigenéticos, que culminan con una alteración en la expresión de ciertos genes que participan en la regulación de funciones normales, que se transmiten a la progenie de las células tumorales,(ejemplo genes oncogenes, genes supresores de tumores, genes que intervienen en la apoptosis y genes reparadores del ADN). Las mutaciones genéticas se definen como un cambio permanente en la secuencia de ADN y son esenciales en el proceso de carcinogénesis. Las mutaciones adquiridas, son el tipo más frecuente, ya sea, por la acción de diversos agentes ambientales (denominados agentes carcinógenos) de origen exógeno (tales como grupos químicos, radiación, virus y algunos microbios) o endógeno (como radicales libres productos del metabolismo celular y algunas hormonas). Por otro lado las mutaciones pueden heredarse en la línea germinal (óvulos o espermatozoides) configurando en este ultimo caso los llamados síndromes de predisposición hereditaria al cáncer. Además del daño genético, existen otros factores a los que llamamos factores epigenéticos que también contribuyen en el proceso de transformación maligna y progresión tumoral. Los mismos se caracterizan por no afectar directamente la secuencia del ADN sino en alterar el patrón de expresión, favoreciendo entonces la activación e inactivación de los genes previamente mencionados. Si bien los cambios genéticos permiten una proliferación celular excesiva y no regulada que se hace autónoma (ósea, independiente de señales de regulación), por lo general, los tumores siguen dependiendo del huésped para su nutrición y aporte sanguíneo, además del hecho de que no respeta los límites anatómicos normales, agreden al huésped y tiene capacidad de invadir y dar metástasis. El cáncer por ser el resultado de un proceso de crecimiento o proliferación celular nueva, constituye una neoplasia, que es maligna por sus características citológicas y de comportamiento. La mayor parte de los tumores se forman a partir de la expansión clonal de, una célula transformada, es decir en su origen son monoclonales, pero durante el proceso de progresión tumoral las células van adquiriendo alguna ventaja proliferativa, característica que las diferencian a las unas de las otras, dando origen a las distintas clonas que van a componer al tumor. La historia natural de los tumores malignos puede ser dividida en 4 fases, cambios malignos en la célula diana conocido como transformación, crecimiento de las células transformadas, invasión local y metástasis a distancia. Importancia del tema La importancia del tema radica en que la incidencia y la mortalidad por cáncer tienden a ser creciente en los últimos años. En estas últimas décadas el desarrollo científico en el área de investigación del cáncer ha permitido la identificación de un espectro amplio de agentes físicos, químicos y biológicos involucrados en el fenómeno de la carcinogénesis, así como la caracterización de poblaciones de riesgo de enfermar de cáncer. Grupos de genes relacionados con el desarrollo del cáncer Existen cuatro clases de genes reguladores normales que son dianas principales del daño genético: los oncogenes, los genes supresores, los genes implicados en la reparación del ADN y los genes de apostosis.

Un oncogén es un gen de la célula normal que codifica algún tipo de proteína que estimula el crecimiento y la diferenciación, cumpliendo importantes funciones celulares. Los alelos mutados de los oncogenes son dominantes porque transforman las células a pesar de la presencia de una contrapartida normal. Por el contrario, los dos alelos normales de los genes de supresión tumoral (genes normales cuya función es inhibir el crecimiento, la división y la diferenciación celular) deben dañarse para que ocurra una transformación, de tal manera que esta familia de genes se denomina, a veces, genes recesivos. Sin embargo, hay excepciones a la regla, y algunos genes de supresión tumoral pierden su actividad supresora cuando desaparece o se inactiva un único alelo, esto se denomina haploinsuficiencia. Con algunas excepciones, ambos alelos de los genes de reparación del ADN (que son genes capaces de permitir la reparación de lesiones genéticas no letales producidas en el ADN) deben inactivarse para inducir tal inestabilidad genómica; en este sentido, los genes de reparación del ADN también pueden considerarse genes supresores tumorales. Por ultimo los genes que regulan la apoptosis (muerte programada de la célula) pueden ser dominantes, o recesivos. Alteraciones esenciales para la transformación maligna Las mutaciones y los cambios epigenéticos determinan cambios fenotipicos (tanto morfológicos como funcionales) en las células tumorales otorgándoles características que las diferencian de sus contrapartidas normales. Dentro de los morfológicos se incluyen: mayor tamaño de las células tumorales (pleomorfismo), de su núcleo, (que se torna hipercromático), aumento de la relación núcleo/citoplasma, perdida de la polaridad celular normal, mitosis atípicas entre otras. En lo que respecta a los cambios funcionales los mismos van a estar determinados por el tipo de gen afectado y su función específica. Cambios funcionales 1) Autosuficiencia en las señales de crecimiento Es fundamental para la transformación maligna como ya fue expresado. Los genes que facilitan el crecimiento celular autónomo en las células cancerosas son los oncogenes. Sus productos denominados oncoproteinas, se asemejan a los productos normales de dichos genes con la excepción de que las oncoproteinas están desprovistas de elementos reguladores importantes. Dependiendo del tipo de proteína codificada por los oncogenes, estas pueden funcionar en las cascadas de señalización intracelulares necesarias para la proliferación celular ya sea como ligando, como receptor de factor de crecimiento, como transductores de señales, factores de trascripción o como componentes del ciclo celular. Activación de oncogenes Existen dos mecanismos fundamentales que pueden llevar a la activación de los oncogenes, con su consiguiente función en más: cambios en la estructura del gen, (lo que da lugar a la síntesis de proteínas aberrantes) y cambios en la regulación de la expresión del gen, ya sea por cambios epigenéticos o mutaciones. Formas de activación Tipos de mutaciones Si bien estas pueden estar presentes en los oncogenes y en cualquiera de los genes relacionados con el cáncer mencionaremos aquí los distintos tipos existiendo: Mutaciones puntuales: Es el tipo de mutación más frecuente. Supone el cambio de una base nitrogenada por otra. Este tipo de mutación se observa (por ejemplo) en el gen Ras en ciertos tumores. Inserciones o deleciones: es la inclusión o pérdida de una base, con la consecuencia de pérdida de lectura del código genético.

Amplificación génica: es el incremento en el número de copias de un gen dentro del genoma. La amplificación conduce a un incremento en la expresión de las proteínas para las cuales codifican. Esto se da por ejemplo en los carcinomas de mama en los cuales se produce la amplificación del gen erb-B2, cuya proteína actúa como receptor de factor de crecimiento. Translocaciones: implica roturas cromosómicas y su posterior unión en cromosomas distintos. Este mecanismo pueden dar lugar a la formación de proteínas quiméricas que pueden activar la síntesis de productos anormales cuya función favorece el crecimiento celular, como ocurre en las leucemias mieloides crónicas donde existe una fusión entre los cromosomas 9-22 resultado de la unión de los genes bcr-abl (Cromosoma Philadelphia). Ejemplo de mutación puntual Oncogèn Ras La mutación puntual de los genes de la familia RAS es la anomalía aislada más frecuente de los oncogenes dominantes en los tumores humanos, aproximadamente del 15 al 20% de todos los tumores. La proteína RAS se encuentra anclada en la cara citoplasmática de la membrana plasmática y oscila en dos estados; la forma activa y la quiescente. En el estado inactivo la proteína fija guanildisfosfato (GDP). Cuando las células se estimulan por factores de crecimiento u otras interacciones ligando -receptor, fija GTP (guanidiltrisfosfato). A su vez, Ras activa actúa sobre las MAP quinasas (proteínas de activación mito génica encargadas de las transmisión de señales) que se dirigen a los factores de trascripción nuclear y de este modo favorecen la mitogénesis. En las células normales, el estadio activado de transmisión de señal de la proteína RAS es transitorio porque su actividad GTPasa intrínseca hidroliza GTP a GDP, volviendo por lo tanto RAS a su estado quiescente. Las proteínas Ras mutadas están atrapadas en su forma excitada unida a GTP produciendo, a su vez, una activación patológica de la vía de señalización mitogéna. Además de su papel en la transducción de señales de factores de crecimiento, RAS también esta implicada en la regulación del ciclo celular modulando indirectamente las proteínas que regulan el ciclo celular (ciclinas y quinasas dependientes de ciclina). Ejemplo de Amplificación génica Sobre expresión del receptor del factor de crecimiento epidérmico En algunos tumores, la expresión aumentada del receptor deriva de la amplificación del gen pero, en muchos casos, la base molecular del aumento de expresión del receptor no se conoce completamente. Ejemplo de ello son dos miembros de la familia del receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGF). El gen (ERB B1), gen receptor de EGF, esta sobreexpresado hasta en el 80% de los carcinomas escamosos de pulmón y 50% o más en astrocitomas de alto grado. Por el contrario, el gen ERB B2 (también denominado HER 2/neu), el segundo miembro de la familia del receptor EGF, está amplificado en aproximadamente el 25% de los canceres de mama. Existe un fármaco (trastuzumab), que es un anticuerpo monoclonal dirigido contra el receptor codificado por erb-B2, que es de utilidad en los pacientes con cáncer de mama que sobreexpresan dicho receptor. 2) Insensibilidad a las señales inhibitorias de crecimiento Se da cuando los genes supresores de tumores quedan inactivados, por lo que la célula prolifera a su antojo sin detenerse ante mutaciones. Ejemplo de gen supresor (Gen retinoblastoma o RB) Importancia en el ciclo celular El RB es un ejemplo de gen supresor siendo muy importante en el control del ciclo celular. El ciclo consta de cuatro fases: G1 o fase sintética (donde hay aumento de la masa celular), fase S de replicación del ADN, la fase G2 o premitótica (de segregación del material genético) y la fase M o mitótica (de división).Las células quiescentes se encuentran en un estado fisiológico denominado G0.

La progresión ordenada de las células a través de las diversas fases del ciclo celular esta regulada por las ciclinas y las cinasas dependientes de ciclina (CDK), y por sus inhibidores. Las CDK dirigen el ciclo celular por la fosforilación de proteínas diana críticas que se requieren para la progresión de las células a la siguiente fase del ciclo y se expresan constitutivamente durante el ciclo celular en forma inactiva, siendo activadas por la fosforilación de proteínas denominadas ciclinas que se sintetizan durante fases específicas del ciclo celular. La transición de una fase del ciclo a la siguiente requiere que se completen siempre una serie de eventos bioquímica, morfológica y genéticos. Existe una etapa entre G1 y S llamada punto de restricción o de arranque (start), que limita el pasaje de G1 a S. Existen también puntos de restricción en el pasaje de S a G2 y de G2 a M. Durante la fase G1, las células estimuladas (por ejemplo por factores de crecimiento) aumentan su síntesis de la ciclina D y activa a CDK4, formando un complejo D-CDK4. Este complejo tiene un papel critico en el ciclo celular fosforilando la proteína (RB) el cual es un interruptor molecular “ON-OFF” para el ciclo celular. En el estado de hipofosforilación (que esta presente en las células quiescentes en G0), RB impide que las células se repliquen formando un complejo compacto e inactivo con el factor de trascripción E2F. El complejo se une a los promotores de los genes que responden al E2F, quedando dichos genes silentes porque RB recluta la desacetilasa de histona, una enzima que produce compactación de la cromatina y la inhibición de la trascripción. La fosforilación de RB disocia el complejo y libera la inhibición sobre la actividad transcripcional del E2F que facilita la replicación celular, activando la síntesis de ciclina E, la polimerasa de ADN, y varias otras proteínas. Durante la fase M, los grupos fosfato se eliminan de RB mediante las fosfatasas celulares, regenerándose así su forma hipofosforilada. La ciclina D, como otras ciclinas, es inestable y se degrada a través de la vía ubiquitina proteosoma. Falla en el control del punto de restricción El control del punto de restricción o punto R esta alterado en la mayoría de los tumores. La activación constitutiva de la vía de señalización que regula la expresión de ciclinas D, permite la sobreexpresion de dicha proteína y la inactivación por fosforilación de la proteína RB. Esta vía puede estar desregulada en numerosas maneras: por estimulación autocrina (las células tumorales liberan factores de crecimiento que activan receptores en la misma célula), por sobre expresión y /o mutación de receptores tirosina kinasa de factores de crecimiento (ejemplo receptor EGF y erbB2) y también por defectos en las vías de señales intracelulares como es por ejemplo una mutación en el gen RAS. La inactivación mutacional de los inhibidores de CDK (ejemplo p16) también induciría el ciclo celular por la activación no regulada de las ciclinas y las CDK. Así pues la pérdida del control normal del ciclo celular es el núcleo central de la transformación neoplásica y que al menos uno de cuatro reguladores clave del ciclo celular (el inhibidor del ciclo p16INK4, ciclina D, CDK4, RB) está disregulados en la inmensa mayoría de los cánceres humanos. En células que albergan mutaciones en algunos de estos genes, la función de RB esta alterada, aunque el propio gen RB no esté mutado. Gen p53: “el guardián del genoma” El papel principal del p53 en el ciclo celular es el de vigilancia, activando puestos de control que retrasan o paran la progresión del ciclo celular en las células cuyo ADN esta dañado (por ejemplo) por irradiación, luz UV o agentes químicos mutágenos, también en respuesta al cambio de potencial redox celular, hipoxia, senescencia y otras situaciones estresantes y permitir la reparación del ADN. Si esto no es posible el gen inicia el proceso de apostosis. Aproximadamente el 80% de las mutaciones puntuales de p53 presentes en los cánceres humanos se localizan en la región que codifica el dominio de unión al ADN de la proteína.

La pérdida homocigota de la actividad del gen p53 puede ocurrir en prácticamente cualquier tipo de cáncer, incluyendo los carcinomas del pulmón, mama y colon (los tres más frecuentes). Algunos individuos heredan con la línea germinal una copia defectuosa del gen que con la mutación del otro alelo en cualquier célula favorece la transformación maligna (hipótesis de los dos impactos). Se dice que tienen el Síndrome de Li fraumeni y presentan una probabilidad 25 veces mayor de desarrollar cáncer antes de los 50 años. Mecanismo de acción de p53 El ADN dañado activa a genes como los ATM(mutado en ataxia telangiestacia), los cuales conducen la estabilización post transcripcional del p53 y este causa la expresión de proteínas como ser p21, la p16 y la p14ARF, que bloquean el ciclo celular y actúan como supresores tumorales. p16 compite con la ciclina D en la unión con CDK4 e inhibe la capacidad del complejo ciclina D-CDK4 para fosforilar RB, produciendo así una detención del ciclo celular al final de G1.Frecuentemente este gen, está mutado o inactivado por hipermetilación en canceres humanos. El P14ARF actúa sobre p53 impidiendo su degradación. P53 a su vez coopera en el proceso de reparación del ADN induciendo directamente la trascripción de GADD45 que codifica una proteína relacionada con la reparación de ADN. Si el daño en el ADN se repara con éxito, p53 activa MDM2, una proteína que normalmente inhibe la función de p53 al producir su degradación, eliminando así el bloqueo del ciclo celular. Los niveles de MDM 2 están aumentados por ejemplo en el 50% de las leucemias produciendo así la perdida funcional de p53 en estos tumores. Si durante la pausa en la división celular el daño del ADN no puede repararse con éxito, la p53 normal, quizá como último recurso, envía a la célula a la apostosis induciendo la activación de genes inductores de la misma, como BAX. La capacidad de p53 para controlar la apostosis en respuesta al daño ADN tiene importantes implicaciones terapéuticas prácticas. La radiación y la quimioterapia, las dos modalidades más habituales de tratamiento del cáncer, median sus efectos induciendo el daño del ADN y la apostosis subsiguiente. Los tumores que retienen p53 normal tiene mas probabilidad de responder a tal terapia que los tumores que portan alelos mutados del gen. 3) Defectos en la reparación del ADN Una incapacidad en los genes de reparación del ADN puede predisponer a mutaciones en los genes dianas del daño genético y así a la transformación maligna. Las lesiones producidas en el ADN por distintos agentes que perturban la estabilidad de esta macromolécula pueden repararse con cierta probabilidad, dependiendo de factores genéticos, metabólicos y ambientales. Los procesos de reparación involucran fundamentalmente sistemas enzimáticos y se encuentran presentes en todos los organismos incluso en tumores. Dentro de los sistemas de reparación del ADN tenemos (entre otros) el sistema de reparación por falta de concordancia, el de la escisión nucleotidica o REN y el sistema de reparación por recombinación homóloga. La probabilidad de error en la reparación del ADN es uno de los mecanismos más importantes de mutagénesis. Las alteraciones en los genes reparadores del ADN se encuentran en los canceres hereditarios y en los no hereditarios. Síndromes de predisposición hereditaria La importancia de la reparación del ADN para mantener la integridad del genoma viene ilustrada por varios trastornos hereditarios en los que los genes que codifican proteínas implicadas en la reparación del ADN son defectuosos. En estos casos, en los cuales las mutaciones son heredadas con la línea germinal, existe predisposición a heredar ciertos tipos de canceres y en su conjunto se denominan Síndromes de predisposición hereditaria al cáncer o SPHC. En estos los propios genes de reparación del ADN no son oncogénicos, pero sus anomalías permiten mutaciones en otros genes durante el proceso de división celular normal.

Clasificación de los SPHC Los SPHC se clasifican en tres grandes grupos SPHC con herencia autosomica dominante Retinoblastoma En estos un individuo portador de la mutación tiene un 50% de probabilidades de de desarrollar un cáncer a lo largo de su vida siendo el riesgo muy alto. En general son mutaciones puntuales que afectan a genes supresores de tumores, los cuales en general se comportan como genes recesivos. Como ejemplo de este grupo de síndromes se encuentra el retinoblastoma hereditario. El retinoblastoma es un tumor de retina que afecta a 1 de cada 20.000 lactantes y niños. Aproximadamente, el 60% de los retinoblastomas es esporádico, y el 40 % restante se hereda. El retinoblastoma es el paradigma de la hipótesis de los dos impactos en la oncogénesis. En los casos hereditarios, un cambio genético (“primer impacto”) se hereda de un progenitor afectado y, por lo tanto, esta presente en todas las células somáticas del cuerpo, mientras que una segunda mutación (“segundo impacto”) ocurre en una de las muchas células de la retina (que ya portan la primera mutación).Sin embargo en los casos esporádicos, ambas mutaciones (impactos) ocurren somáticamente dentro de una única célula de la retina, cuya progenie forma entonces el tumor. Poliposis Adenomatosa familiar Los individuos afectados, heredan una copia afectada del gen supresor tumoral APC en la línea germinal, necesitando la mutación del otro alelo para favorecer la transformación maligna. El gen APC codifica para una proteína de ubicación intracitoplasmatica, la cuales se unen a otra proteína, conocida como beta catenina, formando un complejo con esta ultima y produciendo de esta manera su degradación. La beta catenina actúa normalmente a nivel nuclear en donde se une con factores de transcripción, estimulando la transcripción de genes como Myc, favoreciendo la proliferación celular. La inactivacion del gen APC fragmenta el complejo y aumenta los niveles celulares de beta catenina permitiendo la ejecución de su función sin control. Las personas afectadas por este síndrome, desarrollan múltiples adenomas a nivel colonico, en número mayor a 100, durante su adolescencia o la tercera edad. Dichos adenomas, son pasibles de sufrir transformación maligna en un alto porcentaje de casos con la consiguiente aparición de cáncer colorrectal. Síndromes hereditarios autosomicos recesivos Xeroderma Pigmentoso El ejemplo clásico de este tipo de síndromes es el xeroderma pigmentoso, otro trastorno hereditario que afecta a los genes de reparación del ADN. Los pacientes con xeroderma pigmentoso, tiene un riesgo aumentado para desarrollar canceres cutáneos cuando se exponen a los rayos UV que contiene la luz solar. La luz UV produce una unión cruzada de los residuos de pirimidinas, evitando así la replicación normal del ADN. En condiciones normales el daño es reparado por REN a través de complejos multienzimaticos que reconocen la lesión del ADN, corte de la cadena dañada a ambos lados de la lesión, eliminación del nucleótido dañado, síntesis de un parche de nucleótido y su ligadura. El Xerodema Pigmentoso se produce por fallas en la vía de reparación de escisión nucleotidica o (REN). Canceres familiares En estos casos se observa una mayor incidencia de cierto tipo de neoplasias en miembros de una misma familia (ejemplo, canceres de mama, melanoma, ovario y colon), pero no se encuentra un claro patrón de transmisión y se cree que defectos de múltiples alelos incrementarían el riesgo de cáncer en estas familias

Genes BRCA 1 y BRCA 2 Son genes reparadores del ADN relacionados con el cáncer de mama hereditario. El 5 a 10 % de los canceres de mama son hereditarios y dentro de estos el 80% se debe a mutaciones en los genes BRCA 1 y 2. También hay mutaciones de estos genes en los canceres esporádicos de mama pero con menor frecuencia. La función de los genes BRCA no es completamente conocida, pero se sabe que sus productos proteicos se ubican a nivel nuclear y sus productos participan en el proceso de recombinación homologa de la reparación del ADN, junto con otras proteínas codificadas por otros genes, cuando se rompe la doble hebra de ADN. A su vez, los genes BRCA intervienen en la regulación del pasaje de la célula a través del punto de restricción, imponiendo de este modo un freno al ciclo celular que permite reparar el ADN dañado. Cáncer hereditario de colon no polipósico o HNPCC El cáncer de colon no polipósico (HNPCC), es un síndrome hereditario que se caracteriza por carcinomas familiares de colon que afectan predominantemente al ciego y al colon proximal. En ellos hay una falla de otro sistema de reparación del ADN llamado sistema de reparación por falta de concordancia. Cuando una cadena de ADN ésta replicándose, los genes de reparación por falta de concordancia actúan como “correctores ortográficos” Así por ejemplo, si hay un emparejamiento de bases erróneo, las proteínas de reparación las corrigen. Los errores en la reparación que se producen cuando estos genes están mutados se evidencian al analizar los microsatélites (definidas como repeticiones en tandem de 1 a 6 nucleótidos distribuidos por el genoma), las cuales son secuencias fijas en todos los tejidos de un individuo. Cuando se afectan los genes reparadores de la falta de concordancia, los microsatélites se expanden o se contraen, lo que se conoce como inestabilidad genómica de los microsatélites. 4) Evasión de la apoptosis La apoptosis es conceptualmente una muerte celular programada dependiente de energía. Constituye la vía final común de una cascada de eventos moleculares, que ocurre en muchos tipos celulares, y que puede ser activada por gran diversidad de estímulos, que activan enzimas proteoliticas que conducen a la muerte celular llamadas caspasas. Estas al ser activadas se encargan de la sistemática desintegración de la estructura celular mediante el clivaje de proteínas citosolicas y también nucleares que participan en la replicación del ADN, división celular y estructura citoesquelética. La supervivencia de las células esta condicionada por genes cuyos productos facilitan e inhiben la apostosis, existiendo un delicado balance para lograr una homeostasis tisular apropiada. La falla en las vías normales de la apostosis contribuyen a la carcinogénesis creando un ambiente permisivo a la inestabilidad genética y acumulando mutaciones, promoviendo resistencia a la destrucción inmunitaria, permitiendo sortear los puntos de chequeo del ciclo celular (que normalmente inducen la apostosis), facilitando la sobrevida celular independiente de factores de crecimiento y hormonas, reduciendo la dependencia de nutrientes y oxigeno, promoviendo la sobrevida en las metástasis y confiriendo resistencia a drogas citotóxicas y radiación. Vía extrínseca de la apoptosis Interacciones receptor-ligando Los estímulos apoptoticos (ejemplos factores de crecimiento, de diferenciación) generan señales que pueden ser trasmitidas a través de la membrana plasmática de la célula a moléculas reguladoras intracelulares, que a su vez activan los mecanismos de ejecución de la apoptosis. El ejemplo clásico es el modelo de ligandos FAS –FAS.

Este tipo de apostosis esta producido por un receptor de la superficie celular denominado Fas (CD95) presente en la célula a eliminar. Un ligador de membrana soluble, denominado ligador Fas (FasL o Cd95L) y producido por las células del sistema inmunitario se une a Fas en las células y activan un programa de muerte celular. Para que se transmita la señal de muerte a la célula se requiere la acumulación de receptores mediante un ligador trimerico, así como la unión de proteínas adaptadoras citoplasmáticas al dominio intracelular de estos receptores que muestren las correspondientes regiones de muerte (FADD), las cuales se unen a regiones homologas de las caspasas iniciadoras y se inicia el proceso de muerte celular. Existe una proteína anti-apoptotica que compite por la unión a FADD con las caspasas llamada flip. Se han observado distintos mecanismos de resistencia de la célula tumoral a la apoptosis inducida por Fas incluyendo, inactivación de los receptores, mutación en los genes que codifican los receptores y defectos en las vías de señales apoptoticas. Se han encontrado también sobreexpresión de Flip en ciertos tumores con resistencia a la vía pro-apoptotica de Fas. El desarrollo de resistencia a la vía apoptotica del Fas, permite que la célula no sea destruida por las células T citotóxicas. Vía intrínseca de la apoptosis Las señales intracelulares también pueden causar apoptosis. Como ejemplos podemos considerar la unión de los glucocorticoides a receptores nucleares frente ha agentes fisicoquímicos, como el calor, la radiación y la hipoxia. En la vía intrínseca participan los miembros de la familia Bcl-2 de proteínas que regulan la apostosis debido principalmente a su función mitocondrial reguladora. Las señales apostoticas dan lugar a cambios en la membrana mitocondrial interna, dando lugar al fenómeno de transición de permeabilidad mitocondrial, donde se forman poros en la membrana mitocondrial interna causando la reducción del potencial de membrana con tumefacción e hinchazón mitocondrial y liberación del citocromo c de la cadena respiratoria mitocondrial.. Estos procesos de permeabilidad mitocondrial son regulados por la familia de proteínas BCL-2 de dos maneras. Por acción directa sobre las mitocondrias para impedir el aumento de la permeabilidad, y con efectos mediados por interacciones con otras proteínas. La permeabilidad mitocondrial esta determinada por el cociente entre miembros proapoptoticos y antiapoptoticos de la familia Bcl-2 en la membrana. Favorecen la apostosis las proteínas BAX y BAD o inhiben el proceso ejemplo Bcl-XL. El segundo mecanismo del Bcl-2, es la función protectora debido a que secuestra Apaf-1 (factor activador de proteasa proapoptotica) el cual se presume que cuando el citocromo c es liberado de la mitocondria por señales de muerte celular se une al Apaf-1 se activa estimulando a una familia de proteasas llamadas caspasas que generan los acontecimientos proteoliticos de la apostosis. El Bcl-2 esta presente en un 85% de los linfomas de linfocitos B de tipo folicular a través de una translocacion característica (t14; 18) en el que el gen Bcl2 esta en el cromosoma 18 y se transloca al locus de la cadena pesada de las inmunoglobulinas en el cromosoma 14.La eliminación del control normal de Bcl-2 da lugar al aumento de la trascripción y la sobreexpresión de la proteína Bcl-2 .Como los linfomas que expresan en exceso Bcl-2 surgen, en gran parte, de la muerte celular disminuida, mas que de la proliferación celular explosiva, tienden a ser indolentes (de crecimiento lento) en comparación con otros linfomas. 5) Potencial replicativo ilimitado No se sabe como las células normales pueden contar sus divisiones, pero se ha señalado que con cada división celular hay algún acortamiento de estructuras especializadas, denominadas télomeros, en los extremos de los cromosomas. Una vez que los télomeros se han acortado mas halla de cierto punto, la perdida de su función da lugar a la detección proliferativa o la apostosis de la célula. En tumores malignas

se ha demostrado que no hay acortamiento en los télomeros y existe actividad de la enzima telomerasa en el 90% de los casos, la cual en condiciones normales solo esta en las células germinales. Así, la actividad de la telomerasa y el mantenimiento de la longitud del télomero son esenciales para mantener el potencial replicativo de las células cancerosas. Se ha sugerido que la senescencia es una barrera contra la tumorogenésis y que la capacidad de proliferar un número ilimitado de veces es un paso esencial en la transformación maligna de las células tumorales. 6) Otras alteraciones en las células malignas Las células tumorales son capaces de desarrollar diversos mecanismos de supervivencia que les permiten no ser reconocidas y posteriormente eliminadas por el sistema inmune del huésped. Este concepto es la base de una nueva teoría que relaciona la inflamación y la transformación maligna llamada “teoría del microambiente”. Además las células tumorales son capaces de estimular (frente a situaciones como la hipoxia tisular), la aparición de vasos sanguíneos para mantener el aporte de nutrientes a la masa tumoral y permite su crecimiento, proceso conocido como angiogénesis. Algunas células tumorales adquieren capacidad de invadir y dar metástasis. Las metástasis tumorales son la causa de la inmensa mayoría de las muertes por cáncer y dependen de procesos intrínsecos de la célula o que se inician por señales del ambiente celular. Mecanismos epigenéticos en la iniciación y progresión del cáncer La epigenética puede definirse como la suma de cambios o modificaciones de la cromatina que establecen y propagan diferentes patrones de expresión génica sin involucrar mutaciones en el ADN. La regulación de la estructura y función de la cromatina es un proceso dinámico con múltiples actores moleculares donde puede existir remodelación de nucleosomas, modificaciones covalentes de las histonas, impronta genómica y pequeños ARN reguladores. Se ha visto que en el cáncer existe una serie de aberraciones o defectos de estos mecanismos que afectan no sólo la expresión de genes relacionados con el desarrollo del cáncer sino también la condensación y segregación cromosomica durante la mitosis, reparación del ADN entre otros. Perdida de la actividad remodeladora de nucleosomas en el cáncer La perdida de la actividad remodeladota ATP dependiente de nucleosomas facilita significativamente la cascada de eventos mutacionales que llevan a la transformación maligna. La inhibición de la actividad ATPasa de estos complejos se ha visto en el cáncer de pulmón, mama y próstata. Se ha asociado a alteraciones de la metilación del ADN y modificación covalente de histonas. Modificación covalentes de las histonas y cáncer Las Histonas regulan normalmente procesos biológicos dependientes de la accesibilidad al ADN contenido en la estructura cromatinica como ser la expresión génica, reparación del ADN, la segregación cromosomica durante la mitosis, la inactivación del cromosoma X y la condensación de la cromatina durante la apoptosis. La desacetilación promueve la condensación de la cromatina en heterocromatina definiendo sectores transcripcionalmente inactivos y resistentes a la acción de ADNasas. Por el contrario, la acetilación promueve la formación de eucromatina transcripcionalmente activa. El disbalance entre la acetilación y desacetilación de histonas en regiones promotoras contribuye a la desregulación de la expresión génica en el cáncer, especialmente en cierto tipo de leucemias. Este

disbalance es provocado por translocaciones cromosomicas, sobreexpresión o amplificación génica tanto de acetilasas como desacetilasas. Un aumento o pérdida del número de copias de genes de histonas metiltransferasas (HMT) ha sido también asociado a la tumorogenésis. La perdida de la actividad metiltransferasa (HMT) lleva a inestabilidad cromosómica la cual es un mecanismo facilitador del proceso oncogénico ejemplo en el cáncer colorrectal. Por el contrario la sobreexpresión de determinados tipos de HMT es capaz de inducir una proliferación de células tumorales. Nuevas terapias contra el cáncer se están probando para inhibir estas HMTs. Dos HMTs particulares tienen capacidad de metilar a p53 impidiendo su función normal. Metilación aberrante del ADN La metilación del ADN por ADN metilasas es una modificación covalente que ocurre a nivel de la citosina, dentro de regiones ricas en di nucleótidos CpG, bloqueando la unión de proteínas a su sitio especifico en el ADN. Estas modificaciones contribuyen a la herencia epigenética, a la expresión alelo específica y a otros eventos genéticos como la inactivacion del cromosoma X. Tanto la hipermetilación como la hipometilación del ADN se han encontrado en todos los tipos de cáncer. En células tumorales la hipometilación se asocia con la activación de oncogenes y genes requeridos en los procesos de invasión y metástasis. La hipometilación de las regiones centroméricas (normalmente inhibidas por hipermetilación) es causante de diversos grados de inestabilidad genética la cual provoca deleciones, duplicaciones u otras alteraciones del material genómico. Por otro lado, la hipermetilación de genes individuales ha sido asociada a la represión de genes supresores tumorales. No esta claro aún cuales son los eventos moleculares que conducen a la metilación aberrante del ADN pese a que se han planteado hipótesis. Pérdida de la impronta genómica La impronta genómica constituye un mecanismo epigenético que determina la expresión preferente de un alelo parental y por consiguiente establece diferencias entre el gen paterno y materno. Ocurre en el ovulo o espermatozoide antes de la fertilización siendo transmitida posteriormente de forma estable a todas las células somáticas a través de la mitosis. La base bioquímica de la impronta todavía no esta clara. La perdida de la impronta genómica como evento que contribuye en el proceso de carcinogénesis, involucra la reactivación de un alelo habitualmente silente perteneciente a un gen que codifica una proteína promotora del crecimiento, o el silenciamiento de un alelo habitualmente activo de un gen supresor tumoral. Se han reconocido varios genes que presentan pérdida de la impronta genómica en diferentes tumores malignos. Uno de ellos es el factor de crecimiento similar a insulina-2 (IGF2). La producción bialélica podría resultar en la producción aumentada de un potente factor de crecimiento. La perdida de la impronta genómica en este gen ha sido hallada en el epitelio colonico de paciente con cáncer colorrectal y aumenta el riesgo de desarrollar este tipo tumoral. Conclusión El cáncer se desarrolla a partir de la acumulación y selección sucesiva de alteraciones genéticas y epigenéticas que permiten a las células sobrevivir, replicarse y evadir mecanismos reguladores de apoptosis, proliferación y del ciclo celular. El conocimiento de las bases moleculares del proceso de carcinogénesis es de relevancia desde el punto de vista básico y clínico. El mayor conocimiento de las bases moleculares que llevan al desarrollo del cáncer abrirá nuevos caminos para aumentar el arsenal terapéutico contra el mismo y de esta manera mejorar la calidad de vida y pronostico de los pacientes con esta enfermedad.