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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN ANÁLISIS DEL POLIMORFISMO DEL GEN NKG2D EN CÁNCER DE MAMA Y CÁNCER GÁSTRICO T E S I S QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE: QUÍMICO FARMACÉUTICO BIÓLOGO PRESENTA: ADRIÁN BLADIMIR LEÓN PAZ ASESORA: DRA. MARTHA ESTHELA PÉREZ RODRÍGUEZ COASESORA: M. EN C. ANA LAURA VÁZQUEZ MARTÍNEZ CUAUTITLÁN IZCALLI, ESTADO DE MÉXICO, 2015 UNAM – Dirección General de Bibliotecas Tesis Digitales Restricciones de uso DERECHOS RESERVADOS © PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN TOTAL O PARCIAL Todo el material contenido en esta tesis esta protegido por la Ley Federal del Derecho de Autor (LFDA) de los Estados Unidos Mexicanos (México). El uso de imágenes, fragmentos de videos, y demás material que sea objeto de protección de los derechos de autor, será exclusivamente para fines educativos e informativos y deberá citar la fuente donde la obtuvo mencionando el autor o autores. Cualquier uso distinto como el lucro, reproducción, edición o modificación, será perseguido y sancionado por el respectivo titular de los Derechos de Autor. ii FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN UNIDAD DE ADMINISTRACIÓN ESCOLAR DEPARTAMENTO DE EXÁMENES PROFESIONALES VXIVER'.DAD ~AqOxAIL AV')O¡:¡OMA DE M [lUc:,O M. EN C .. JORGE ALFREDO CUELLAR ORDAZ DIRECTOR DE LA FES CUAUTlTLAN PRESENTE t: :~ ,', ,.;;... . Con base en el Reglamento General de Exámenes, y la Dirección de la Facultad, nos permitimos a comunicar a usted. que revisamos el: Trabajo de Tesis Análisis del polimorfismo del gen NKG2D en cáncer de mama y cáncer gástrico. Que presenta el pasante: Adrián Bladimir León Paz Con número de cuenta: 305056946 para obtener el Titulo de: Quimico Farmacéutico Biólogo Considerando que dicho trabajo reúne los requisitos necesarios para ser discutido en el EXAMEN PROFESIONAL . correspondiente, otorgamos nuestro VOTO APROBATORIO, ATENTAMENTE "POR MI RAZA HABLARA EL EspíRITU" Cuautitlán Izcal/i, Méx. a 18 de Noviembre de 2014. PROFESORES QUE INTEGRAN EL JURADO NOMBRE FIRMA PRESIDENTE Dra. Sandra Díaz Barriga Arcea VOCAL Dr. Víctor Manuel Zendej as Buitrón ter. SUPLENTE M. en C. Ana Laura Vázguez Martínez ....... \.--"·<.<'.&.1'" )//.>,m;¡ /lr?6. -M~. ~cn~c~.~M~a~r~ite~r~e~D~o~m=í~ng~U~e~Z~R~O~ja~s~--------~ ~, 1 QFB. María Lucero Paniagua García ~ SECRETARIO 2do. SUPLENTE NOTA: los sinodales suplentes están obligados a presentarse el día y hora del Examen Profesional (art. 127). HMl/iac iii El presente trabajo se realizó en el laboratorio de Histocompatibilidad de la Unidad de Investigación Médica en Inmunología CMN-SXXI bajo la dirección de la Dra. Martha Esthela Pérez Rodríguez. El siguiente trabajo recibió los siguientes apoyos financieros: FIS/IMSS/PROT/G09/768 INSTITUTO DE CIENCIA TECNOLOGÍA DEL DISTRITO FEDERAL (PICSA 12-209) iv Mi embrión vieron tus ojos, Y en tu libro estaban escritas todas aquellas cosas Que fueron luego formadas, Sin faltar una de ellas. Salmos 139:16 v ÍNDICE ÍNDICE DE FIGURAS ............................................................................................................. vii ÍNDICE DE TABLAS ............................................................................................................... viii ABREVIATURAS ....................................................................................................................... ix 1. RESUMEN ............................................................................................................................... 1 2. MARCO TEÓRICO .................................................................................................................. 2 2.1. CÁNCER DE MAMA ................................................................................................................... 4 2.1.1. RESEÑA HISTÓRICA........................................................................................................................ 4 2.1.2. DEFINICIÓN ........................................................................................................................................ 5 2.1.3. ANATOMÍA DE LA GLÁNDULA MAMARIA............................................................................. 5 2.1.4. TIPOS HISTOLÓGICOS ................................................................................................................... 6 2.1.5. EPIDEMIOLOGÍA .............................................................................................................................. 6 2.1.6. FACTORES DE RIESGO ................................................................................................................... 8 2.1.7. SIGNOS Y SÍNTOMAS ...................................................................................................................... 8 2.1.8. DIAGNÓSTICO.................................................................................................................................... 9 2.1.9. TRATAMIENTO .............................................................................................................................. 10 2.2. CÁNCER GÁSTRICO ................................................................................................................ 11 2.2.1. RESEÑA HISTÓRICA..................................................................................................................... 11 2.2.2. DEFINICIÓN ..................................................................................................................................... 11 2.2.3. ANATOMÍA DEL ESTÓMAGO .................................................................................................... 12 2.2.4. TIPOS DE CÁNCER GÁSTRICO ................................................................................................. 12 2.2.5. EPIDEMIOLOGÍA ........................................................................................................................... 13 2.2.6. FACTORES DE RIESGO ................................................................................................................ 14 2.2.7. CÁNCER GÁSTRICO Y HELICOBACTER PYLORI ................................................................. 14 2.2.8. FACTORES DE VIRULENCIA DE H. PYLORI ......................................................................... 16 2.2.9. SIGNOS Y SÌNTOMAS ................................................................................................................... 17 2.2.10. DIAGNÓSTICO .............................................................................................................................. 18 2.2.11. TRATAMIENTO ........................................................................................................................... 18 2.3. EL RECEPTOR NKG2D ........................................................................................................... 20 2.3.1. FAMILIA DEL RECEPTOR NKG2 ............................................................................................. 20 2.3.2. LOCALIZACIÓN .............................................................................................................................. 21 2.3.3. ESTRUCTURA.................................................................................................................................. 21 2.3.4. VÍA DE SEÑALIZACIÓN ............................................................................................................... 22 2.3.5. LIGANDOS ........................................................................................................................................ 23 2.3.6. NKG2D Y CÁNCER......................................................................................................................... 23 2.3.7. POLIMORFISMO DEL GEN NKG2D ......................................................................................... 24 vi 3. JUSTIFICACIÓN ................................................................................................................... 27 4. OBJETIVO GENERAL ......................................................................................................... 29 5. OBJETIVOS PARTICULARES ............................................................................................ 30 6. HIPÓTESIS ........................................................................................................................... 31 7. MATERIALES Y MÉTODOS ............................................................................................... 32 8. RESULTADOS ...................................................................................................................... 36 9. DISCUSIÓN .......................................................................................................................... 41 10. CONCLUSIONES ............................................................................................................... 42 11. BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................................. 43 12. ANEXOS ............................................................................................................................. 48 A. FUNDAMENTO DE LA EXTRACCIÓN DE DNA ........................................................... 48 B. FUNDAMENTO DE LA PCR ............................................................................................... 49 C. EL EQUILIBRIO DE HARDY - WEINBERG .................................................................... 52 D. EL ÍNDICE DE OR ................................................................................................................. 53 vii ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1. Tipos de cáncer más comunes en México .................................................... 3 Figura 2. Exploración mamaria: códice badiano ......................................................... 4 Figura 3. Anatomía de la glándula mamaria ................................................................. 5 Figura 4. Porcentaje de avisas perdidos por CM ........................................................... 7 Figura 5. Anatomía del estómago ................................................................................... 12 Figura 6. Adenocarcinoma tubular ................................................................................ 13 Figura 7. Tasa de mortalidad por CG ............................................................................. 14 Figura 8. Helicobacter pilory ............................................................................................ 15 Figura 9. Alelos relacionados a la actividad natural citotóxica ........................... 21 Figura 10. Activación de las células NK vía receptor NKG2D ............................... 23 Figura 11. Curvas de amplificación para los SNP de NKG2D ................................ 36 Figura 12. Curva de amplificación para heterocigoto ............................................. 36 Figura 13. Distribución alélica de las muestras ........................................................ 37 viii ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1. Tipos histológicos de Cáncer de Mama ........................................................... 6 Tabla 2. Principales factores de riesgo asociados a CG ........................................... 15 Tabla 3. Polimorfismos del gen NKG2D ........................................................................ 26 Tabla 4. Características de la población de estudio ................................................. 33 Tabla 5. Cebadores y sondas usados en la genotipificación de NKG2D ............ 34 Tabla 6. Equilibrio de Hardy – Weinberg para los SNP de NKG2D ..................... 37 Tabla 7. Frecuencias alélicas y genotípicas de los SNP de NKG2D ..................... 39 Tabla 8. Análisis de la asociación de los haplotipos de NKG2D ........................... 40 ix ABREVIATURAS A ADCA AVISAs C CaCu CM CD cDNA CG CMN CMV-H DAP 10 DAP 12 DNA dNTP EDTA FISH FRET G GIST hb HER-2 HLA – E IC IMSS ITIM Klrk1 MHC MIC MICA MICB MRM NK NKC NKG2D OMS OR PCR PI3K PHW rs RT-PCR SNP Adenina Adenocarcinoma gástrico Años de vida ajustados por discapacidad Citocina Cáncer cervicouterino Cáncer de Mama Grupo de diferenciación (del inglés Cluster of differentiation) DNA complementario Cáncer Gástrico Centro Médico Nacional Citomegalovirus humano Proteína adaptadora 10 Proteína adaptadora 12 Ácido desoxirribonucleico Desoxirribonucleótido trifosfato Ácido etilendiaminotetraacético Hibridación in situ fluorescente (del inglés Fluorescent in situ hibridization) Transferencia energética de fluorescencia por resonancia (del inglés Fluorescence resonance energy transfer) Guanina Tumor del estroma gastrointestinal (del inglés Gastrointestinal Stromal Tumor) Bloque de haplotipos (del inglés haplotype block) Receptor del factor de crecimiento epidérmico humano (del inglés Human epidermal growth factor receptor – 2) Antígenos Leucocitarios Humanos clase E (del inglés Human L Intervalo de confianza Instituto Mexicano del Seguro Social (del inglés Immunoreceptor Tyrosine-based Inhibition Motif) Receptor de las células asesinas similar a lectina perteneciente a la subfamilia K miembro 1 (del inglés Killer cell lectin-like receptor K 1) Complejo principal de histocompatibilidad (del inglés Major Histocompatibility Complex) Proteínas relacionadas al MHC clase I Proteínas relacionadas al MHC clase I tipo A Proteínas relacionadas al MHC clase I tipo B Mastectomía radical modificada Células asesinas naturales (del inglés Natural Killer) Complejo NK (del inglés NK Complex) Receptor de las células NK grupo 2 miembro D Organización Mundial de la Salud Relación de Odds (del inglés Odds ratio) Reacción en cadena de la polimerasa Fosfoinositol-3-cinasa (del inglés Phosphoinositol-3-kinasa) Principio de Hardy – Weinberg Identificación numérica del SNP (del inglés Reference SNP ID) Reacción en cadena de la polimerasa con retrotranscriptasa Polimorfismo de un solo nucleótido (del inglés Single Nucleotide Polimorfism) x T Taq UIM ULBP UMAE VPH X2 Timina Termophilus aquaticus Unidad de Investigación Médica Proteína unida a UL-16 (del inglés UL binding protein) Unidad de Medicina de Alta Especialidad Virus del Papiloma Humano Prueba de Chi cuadrada 1 1. RESUMEN NKG2D es un receptor inmunológico que se encuentra en las células NK y otros linfocitos encargados de la respuesta inmunitaria innata y adaptativa. Este receptor reconoce ligandos expresados en células cancerígenas y desempeña una función muy importante en su eliminación a través del proceso de inmunovigilancia. La baja actividad citotóxica de las células NK ha sido asociada con el desarrollo de cáncer y puede ser evaluada a través del polimorfismo del gen NKG2D. Este trabajo pretende elucidar el impacto de dicho polimorfismo sobre el riesgo de padecer cáncer de mama y/o cáncer gástrico en la población mexicana estableciendo las frecuencias alélicas de los SNP rs2255336, rs1049174 y rs2617160 en personas sanas y pacientes con cáncer del Instituto Mexicano del Seguro Social para determinar sí existen diferencias significativas entre ambos grupos mediante su genotipificación por PCR en tiempo real. El análisis estadístico consistió en laprueba de Χ2 con un grado de libertad a un valor de p≤0.05 para determinar sí existen diferencias significativas entre las frecuencias alélicas y haplotípicas de ambos grupos de estudio. Se realizó el cálculo de OR (Odds Ratio) para determinar la asociación con cáncer de mama y/o cáncer gástrico. El programa utilizado para la determinación de los haplotipos de NKG2D fue Haploview (4.2). Con base en este estudio el alelo C del SNP de NKG2D rs1049174 y el haplotipo CGT representan un factor de protección contra cáncer gástrico en la población mexicana. Por el contrario, el haplotipo GGT se considera un factor de riesgo para el desarrollo de cáncer gástrico y cáncer de mama. 2 2. MARCO TEÓRICO En nuestro país el cáncer es la tercera causa de muerte, únicamente después de las enfermedades del corazón y la diabetes mellitus. Si bien muchos casos son tratables, el 60% no se detecta en etapas tempranas (INSP, 2008). Por tal motivo, es importante realizarse controles médicos, especialmente cuando hay antecedentes familiares de la enfermedad. El cáncer es clasificado de acuerdo al órgano en el cuál se presenta por lo que existen diversos tipos de cáncer, en nuestro país los más comunes son los que se describen a continuación: Cáncer de próstata. Es el de mayor prevalencia en México, el mecanismo más sencillo para detectarlo es a través de controles a partir de los 40 años. Cuando está avanzado se refleja por medio de problemas para orinar e inflamación de la próstata (Cárdenas, J. S. 2008). Cáncer de mama. Es el segundo más común en el país y el primero en la población femenina. En el 70% de los casos se presentan en personas de entre 30 y 54 años y la tasa de mortalidad mayor se observa en mayores de 60 años (Martínez, M.O. 2009). Para atacarlo a tiempo es necesario realizarse controles frecuentes para observar la aparición de nódulos en la mama o en el ganglio de la axila. En casos avanzados, se puede advertir secreción anormal a través del pezón y cambio en el color o en la textura de la piel de las mamas y retracción del pezón (Pérez-Sánchez, V.M. 2008). Cáncer cérvicouterino. El tercer tipo de cáncer con más prevalencia en México está asociado a la presencia del Virus del Papiloma Humano (VPH), por lo que es fundamental realizarse pruebas de Papanicolaou y colposcopia anualmente así como la utilización de preservativo, ya que el VPH es transmitido por contacto sexual (Lazcano, P.E. 2007). Cáncer de pulmón. Es el cuarto más frecuente en México y el segundo con mayor tasa de mortalidad en hombres. En etapas tempranas puede producir fiebre, pérdida de peso y fatiga. Otros de los síntomas son: tos persistente, sangre al expectorar y, en ocasiones, dolor en el pecho (Gennari, R. 2007). 3 Cáncer de estómago. El 6.2 % de los enfermos de cáncer mexicanos presentan tumores en el estómago (Serrano, A. 2009). Es uno de los más difíciles de detectar debido a que los síntomas (ardor en el estómago que provoca dolor intenso, dolor en la boca del estómago y sangrado intestinal) generalmente se asocian a otros padecimientos gástricos de menor relevancia, como la gastritis no atrófica (Correa, P. 2006). La siguiente figura ilustra los tipos de cáncer más comunes de acuerdo al género: Figura 1. Tipos de cáncer más comunes en México. Fuente: Fuentes-Pacheco, M.I. (2013) Cáncer en las Américas: Perfiles de país 2013. Organización Panamericana de la Salud. México. http://andador.mx/wp-content/uploads/2014/02/tipos-cancer-infografia.jpg 4 2.1 CÁNCER DE MAMA 2.1.1 RESEÑA HISTÓRICA Figura 2. Exploración mamaria: Códice Badiano. Fuente: Loustalot, L. Compendio de anatomía patológica de la glándula mamaria. (2002) Secretaría de Salud. México. p. i Hace unos cinco mil años, en la necrópolis situada cerca de Gizeh en Egipto fueron encontrados restos humanos con tumores óseos. Tanto la medicina egipcia, como el Papiro de Ebers (1500 a.C.) y el Papiro de Edwin Smith hacen alusión a cierto tipo de tumores (Peterson, B. 1982). La palabra cáncer fue asumida por Hipócrates (460 – 370 a.C.) y proviene del griego karkinos que significa “cangrejo”, término que deriva de las protuberancias que, en similitud al crustáceo, sobresalen a cada lado del cuerpo en el cáncer de mama (Jones, W.H. 1923). El códice Badiano también hace alusión al cáncer de mama, prueba de ello es un pictograma de la exploración mamaria que se puede observar en la figura 2, lo que parece indicar que dicha práctica diagnóstica era utilizada por las sociedades antiguas (Loustalot, L. 2002). Fue durante la época del renacimiento entre los siglos XV y XVI, cuando artistas, pintores y escultores científicos, como Miguel Ángel y Leonardo da Vinci, mostraron en sus pinturas y esculturas parte de la anatomía humana y sus trabajos culminaron con el magnífico tratado “De humani corpuris fabrica” de 1543 (Baum, M. 1993). 5 2.1.2 DEFINICIÓN El cáncer de mama o adenocarcinoma mamario es el crecimiento anormal de las células del epitelio de los conductos o lobulillos mamarios y que tienen la capacidad de diseminarse. Es una enfermedad maligna en donde la proliferación acelerada, desordenada y no controlada de células pertenecientes a distintos tejidos de la glándula mamaria forman un tumor que invade los tejidos vecinos y puede migrar a órganos distantes del cuerpo en el trastorno denominado metástasis (Martínez, T. 2007). 2.1.3 ANATOMÍA DE LA GLÁNDULA MAMARIA La mama consta de entre seis y diez sistemas principales de conductos, cada uno de los cuales está dividido en lobulillos; las unidades funcionales del parénquima mamario (Ver Figura 3). La areola, el pezón y las desembocaduras de los conductos galactóforos principales están revestidos de epitelio escamoso estratificado (Cotran, R.S. 2000). El revestimiento de los conductos mamarios principales se convierte en un epitelio columnar pseudoestratificado y después en un epitelio cuboidal de dos capas (Quiroz, G.F. 2003). Figura 3. Anatomía de la glándula mamaria. Fuente: Loustalot, L. Compendio de anatomía patológica de la glándula mamaria. (2002) Secretaría de Salud. México. p. 36. 6 2.1.4 TIPOS HISTOLÓGICOS El adenocarcinoma mamario se clasifica de acuerdo al tipo de tejido que presenta la transformación siendo los más importantes el carcinoma ductal y lobulillar (Martínez, T. 2007). Como se observa en la tabla 1, un alto porcentaje de casos de cáncer de mama tienen la capacidad de diseminarse a otros tejidos, de ahí la importancia de una detección temprana en el primer nivel de atención médica. Tabla 1. Tipos histológicos de cáncer de mama y sus porcentajes de distribución relativa. Carcinoma in situ Subtipos histológicos Carcinoma ductal in situ Carcinoma lobulillar in situ Carcinoma invasor Subtipos histológicos Carcinoma ductal infiltrante Carcinoma lobulillar infiltrante Carcinoma tubular / cribiforme infiltrante Carcinoma coloide (mucinoso) infiltrante Carcinoma medular infiltrante Carcinoma papilar infiltrante 15-30% 80% 20% 70-85% 79% 10% 6% 2% 2% 1% Fuente: Cotran R.S. Pathologic Basis of Disease.1999. 6th Ed; p.1107. 2.1.5 EPIDEMIOLOGÍA En México, el cáncer de mama ocupa en la actualidad el primer lugar en incidencia de las neoplasias malignas en las mujeres, representa 11.34% de todos los casos de cáncer. Hay un incremento global de aproximadamente 1.5% anual, sin embargo en los países de economía emergente este aumento es de aproximadamente 5% (Lozano R. et al 2008). El grupo de edad más afectado se encuentra entre los 40 y los 59 años de edad. El cáncer de mama en el año 2008, reporta una incidencia de 13 939 casos y una mortalidad de 5 217 (Ferlay, J. 2008). 7 El cáncer de mama representa una pesada carga de muertes prematuras ya que el 60 % de las mujeres quemueren tienen entre 30 y 59 años de edad. También existe cierta evidencia de que la edad promedio de inicio de la enfermedad es menor en los países en vías de desarrollo que en los desarrollados (Rodríguez- Cuevas, 2000). Análisis recientes de las tendencias de mortalidad y morbilidad ilustran la carga de la enfermedad en los de economía emergente (Brown, M.L. 2009). Como proporción de todos los años de vida ajustados por discapacidad (AVISAs) perdidos por cáncer, el cáncer de mama supera al cáncer cérvicouterino y prostático en las regiones en vías de desarrollo del mundo, con excepción de Asia subcontinental y África subsahariana (Figura 4). Figura 4. Porcentaje de AVISAs perdidos por cáncer de mama, cérvicouterino y de próstata como proporción de todos los canceres por región. Fuente: Brown ML, Goldie SJ. Chapter 29. Health service interventions for cancer control in developing countries. Disease Control Priorities in Developing Countries. 2a. ed. Jamison DT, Bremen JG, Meashan. 2009. 8 2.1.6 FACTORES DE RIESGO Como ocurre en otros tipos de cáncer, en el cáncer de mama existen factores que pueden estar solos o en conjunto y favorecer el desarrollo de esta neoplasia. Pueden estar presentes durante periodos largos y algunos de estos factores tienen riesgos relativos menores. La presencia de dos o más aumentan la posibilidad de desarrollar esta enfermedad (Cárdenas, J.S. 2008). Los más importantes son: ● Edad avanzada. ● Menstruación a temprana edad (antes de los 12 años). ● Edad avanzada al momento del primer parto (34 años) o nuliparidad. ● Antecedentes de enfermedad benigna de mama (hiperplasia ductal atípica). ● Madre o hermana(s) con cáncer de mama. ● Tratamiento con radioterapia dirigida a la mama/pecho 10 a 15 años previos al diagnóstico de cáncer de mama. ● Densidad mamaria aumentada en una mastografía. ● Terapia de reemplazo hormonal. ● Consumir bebidas alcohólicas. ● Ser de raza blanca. ● Alteraciones genéticas. 2.1.7 SIGNOS Y SÍNTOMAS El cáncer de mama en etapas iniciales se presenta de manera subclínica en la mayoría de los casos, es decir que solamente es detectable por estudios de imagen (mastografía, ultrasonido y resonancia magnética), y en menor proporción por tumores palpables (McDonald, S. 2004). El cáncer de mama se presenta como un tumor en la glándula mamaria, región axilar o supraclavicular y presenta una serie de síntomas como son: ■ Retracción de la piel o del pezón. 9 ■ Asimetría de las glándulas mamarias. ■ Exudado a través del pezón. ■ Erosión del pezón. ■ Enrojecimiento e induración generalizada de la glándula mamaria (Loustalot L. 2002). 2.1.8 DIAGNÓSTICO Además de los signos clínicos, otros datos de sospecha son la mamografía sugestiva de malignidad, antecedentes familiares de cáncer de mama o antecedentes personales de hiperplasia atípica (IMSS, 2012). El fundamento del diagnóstico de cáncer de mama es la confirmación histológica del mismo, para esto se prefiere la realización de biopsias de mínima invasión con la obtención de material tisular que permite determinar factores pronósticos y predictivos de suma importancia en el manejo integral de las pacientes, por ejemplo la determinación de receptores hormonales y de Her2/neu (Agarwai, T. 2003). La evaluación patológica del cáncer de mama debe incluir de manera indispensable tipo histológico, grado, permeación vascular y linfática, tamaño del tumor, márgenes, numero de ganglios y tamaño de la metástasis ganglionar, estudios de inmunohistoquímica que evalúen la presencia o no de receptores hormonales para estrógenos y progesterona, Ki67 (>14%), la sobre expresión del gen Her2/neu, además de estudios complementarios como citoqueratinas y factores de crecimiento epidérmico, etc. (Pérez-Sánchez, 2008). El término HER-2/neu proviene del inglés Human Epidermal Growth Factor Receptor-2. Se trata de un oncogén que codifica para un receptor de factores de crecimiento y se encuentra sobre expresado en células epiteliales malignas (Chantal, T. 2005). Los tumores que presentan la sobre expresión son más agresivos, tienen un crecimiento más rápido, una mayor probabilidad de recurrencia pos tratamiento y pueden responder de manera diferente a las terapias habituales por lo que generalmente los pacientes tienen un pronóstico negativo (Joensu, H. 2006). La 10 clasificación molecular del cáncer de mama ha recibido mayor importancia por la repercusión pronostica y predictiva esto debe ser evaluado mediante estudios de microarreglos y RT-PCR (Sorlie, T. 2001). 2.1.9 TRATAMIENTO El tratamiento es multimodal (cirugía, quimioterapia, hormonoterapia, terapia biológica y radioterapia), el uso de cada una depende de la etapa clínica en la que se encuentre la paciente. La cirugía es la principal modalidad de tratamiento local del cáncer mamario, existen diversos procedimientos quirúrgicos, considerándose la mastectomía radical modificada (MRM) el tratamiento estándar (Goldhrisch, A. 2009) Sin embargo, si el cáncer de mama se detecta en una etapa clínica temprana, se puede ofrecer un tratamiento conservador en el que la paciente puede incluso conservar su seno sin llevar a cabo el tratamiento oncológico radical (De Vita, T.V. 2008). Dependiendo del tamaño tumoral, el número de ganglios linfáticos con metástasis y de otros factores clínicos y patológicos se ofrecerá tratamiento con radioterapia, hormonoterapia y/o quimioterapia coadyuvante. Estos tratamientos prolongan la supervivencia, el período libre de enfermedad y disminuyen el riesgo de recurrencia local y a distancia (Goldhrisch, A. 2009). Recientemente la terapia biológica ha demostrado efectos benéficos en el tratamiento del cáncer de mama, específicamente el trastuzumab incrementa la supervivencia cuando se administra como tratamiento coadyuvante a mujeres cuyos tumores expresan la oncoproteína Her-2 (Joensu H., 2006). 11 2.2 CÁNCER GÁSTRICO 2.2.1 RESEÑA HISTÓRICA La primera autopsia por esta enfermedad la hizo Antonio Benivieni en Italia, quien vivió entre los años 1443 y 1502. El primer análisis estadístico de incidencia y mortalidad del cáncer gástrico se llevó a cabo en Verona, Italia desde 1760 – 1839 y demostró que era el más frecuente y letal de aquella época (Santoro E, 2005). En 1828 Johanes Peter Mueller fue el primero en plantear una causa celular del cáncer mientras Joseph Claude Recamier propuso que la invasión y la diseminación a distancia eran resultado de traslocación de células y acuñó el término metástasis (Recamier, 1829). El 29 de enero de 1881, la cirugía del cáncer gástrico vivió uno de sus hitos con la realización por parte el profesor Theodor Billroth de la primera extirpación de un tumor de píloro (Azagra, 1994). En 1994, Helicobacter pylori fue reconocido por la Agencia Internacional para la Investigación en Cáncer y la Organización Mundial para la Salud (OMS) como un carcinógeno categoría I, por lo que fue recomendado que todos los pacientes con úlceras en quienes se detectara el microorganismo deberían recibir terapia de erradicación (Ahmed, N. 2005). 2.2.2 DEFINICIÓN El cáncer gástrico o cáncer de estómago es un tipo de crecimiento tisular maligno producido por la proliferación contigua de células anormales con capacidad de invasión y destrucción de otros tejidos y órganos, en particular el esófago y el intestino delgado. En las formas metastásicas, las células tumorales pueden infiltrar los vasos linfáticos de los tejidos, diseminarse a los ganglios y penetrar en la circulación sanguínea para establecerse en cualquier otro órgano del cuerpo (Onate, O. 2001). 12 2.2.3 ANATOMÍA DEL ESTÓMAGO Desde el punto de vista topográfico, el estómago tiene cinco regiones: 1) cardias y unión gastroesofágica; 2) fundus; 3) cuerpo; 4) antro, y 5) píloro (Figura5). El fundus y el cuerpo albergan glándulas secretoras de ácido, mientras que el antro aloja epitelio superficial secretor de sustancias alcalinas, y células G endocrinas las cuales son secretoras de gastrina. Figura 5. Anatomía del estómago. Fuente: American Cancer Society, 2013. 2.2.4 TIPOS DE CÁNCER GÁSTRICO El cáncer gástrico se clasifica clínicamente como temprano o avanzado con el objetivo de determinar la intervención médica apropiada, además se clasifica histológicamente basándose en la composición morfológica predominante del tejido (Hu, B. 2012). El carcinoma gástrico temprano se define como un carcinoma invasivo propio de la mucosa y/o submucosa gástrica con o sin metástasis, independientemente del tamaño del tumor (Hamilton, R. 2000). Histológicamente, la mayoría de formas de carcinoma gástrico temprano se encuentran bien diferenciadas, principalmente con forma tubular (Figura 6). El pronóstico de carcinoma gástrico temprano es excelente, con un rango de sobrevivencia de 5 años en un 90 % de los pacientes. En contraste, el carcinoma gástrico avanzado el cual invade las capas más internas del tejido tiene un pronóstico mucho peor con una sobrevivencia de 5 años en un 60 % de los afectados por este tipo de cáncer. Histológicamente, el cáncer gástrico avanzado 13 presenta a menudo una marcada heterogeneidad en cuanto a arquitectura y citología con varios patrones de crecimiento en coexistencia (Everett, S.M. 1997). Figura 6. Adenocarcinoma tubular. Morfología irregular y glándulas neoplásicas fusionadas con moco intraluminal y desechos. Fuente: Hu B, et al Gastric cancer: Classification, histology and application of molecular pathology. J Gastrointest Oncol 2012; 3(3):251-261. La clasificación OMS 2010 reconoce cuatro principales patrones de crecimiento histológico en el cáncer gástrico: tubular, papilar, mucinoso y pobremente cohesivo, además de variantes histológicas poco comunes (Lauwers, G.Y. 2010). 2.2.5 EPIDEMIOLOGÍA El cáncer gástrico es la segunda tumoración más frecuente en el mundo, con 900 mil casos nuevos notificados cada año (Ferlay, J. 2008). En México, en las últimas décadas se ha informado un incremento de 4.43 a 9 casos por cada 100 mil habitantes. Datos del INEGI del año 2008 revelaron que el cáncer gástrico representó la cuarta causa de muerte entre varones con 10.4% y la quinta entre mujeres con 8.4% (Figura 7). 14 Figura 7. Tasa de mortalidad por CG según grupos de edad y sexo. Fuente: Instituto Nacional de Geografía y Estadística 2008. 2.2.6 FACTORES DE RIESGO Un factor de riesgo es cualquier característica que afecte la probabilidad de tener una enfermedad como el cáncer. Algunos factores de riesgo, como el hábito de fumar o el tipo de dieta pueden cambiarse; otros como la edad de la persona o sus antecedentes familiares, no se pueden cambiar (Cárdenas, J.S. 2008). Los factores de riesgo más importantes para el caso del cáncer gástrico se muestran en el siguiente cuadro 2. 2.2.7 CÁNCER GÁSTRICO y Helicobacter pylori Helicobacter pylori es un bacilo Gram-negativo, microaerofílico, con forma espiral que mide 2.5 - 4.0 μm de largo por 0.5 – 1.0 μm de ancho, tiene una pared celular lisa, cubierta por un glucocalix de 40 nm (Figura 8). Aunque la prevalencia de la infección por Helicobacter pylori es elevada, se reporta que entre el 10% y el 20% de los casos desarrollan síntomas de la infección mientras que el 17% de los infectados desarrolla ulcera gástrica, el 4% cursan con complicaciones de la úlcera y solo 1% desarrolla cáncer gástrico (Cervantes – García, E. 2006). 15 Tabla 2. Principales factores de riesgo asociados a CG Incidencia según el sexo El cáncer de estómago es más frecuente entre los hombres que entre las mujeres. Edad Las tasas del cáncer de estómago en las personas de más de 50 años aumentan bruscamente. La mayoría de las personas diagnosticadas con cáncer de estómago se encuentran entre los 60 y 89 años de edad. Origen étnico El cáncer de estómago es más común entre las personas de origen hispano, las personas de raza negra y los asiáticos/isleños del Pacífico en comparación con las personas de raza blanca que no son de origen hispano. Geografía A escala mundial, el cáncer de estómago es más común en Japón, China, Europa oriental y del sur y América Central y del sur. Esta enfermedad es menos común en África occidental y del sur, Asia Central y del sur, y Norteamérica. Infección con Helicobacter pylori Las infecciones con la bacteria H. pylori parece ser la causa principal de cáncer de estómago, especialmente cánceres en la parte inferior (distal) del estómago. Alimentación Un riesgo aumentado de cáncer de estómago se ha visto en personas que llevan una alimentación que contiene grandes cantidades de alimentos ahumados, pescado y carne salada y vegetales conservados en vinagre. Los nitritos y nitratos son sustancias que se encuentran comúnmente en las carnes curadas. Ciertas bacterias, como la H. pylori, pueden convertir a los nitritos y nitratos en compuestos que han demostrado que causan cáncer de estómago en animales. Por otra parte, consumir muchas frutas, verduras y vegetales frescos parece reducir el riesgo de cáncer de estómago. Consumo de tabaco El hábito de fumar aumenta el riesgo de cáncer de estómago, particularmente para los cánceres de la sección superior del estómago cercana al esófago. La tasa de cáncer de estómago es alrededor del doble para los fumadores. Sobrepeso u obesidad El sobrepeso o la obesidad es una posible causa de cánceres del cardias, aunque todavía no está claro cuán contundente es esta asociación. Fuente: Onate-Ocaña L.F. Gastric cancer in Mexico. Gastric cáncer, 2001. Figura 8. Helicobacter pylori. Fuente: Serrano A. (2009) Helicobacter pylori y cáncer gástrico. Cancerología 4: 193-204. 16 La prevalencia de la infección ha sido relacionada con las distintas entidades patológicas gastrointestinales. Actualmente, tres fenotipos de enfermedad gastrointestinal relacionada a Helicobacter pylori han sido descritos: gastritis leve, úlcera duodenal y cáncer gástrico, en este último se observa inflamación de la mucosa gástrica, atrofia de la membrana y disminución de la secreción de ácido clorhídrico (Serrano, A. 2009). Durante el proceso carcinogénico se han detectado cambios histológicos ordenados en una secuencia establecida que se originan en la inflamación, formación de gastritis no atrófica y luego atrófica, metaplasia intestinal, displasia y, finalmente, la presencia del adenocarcinoma gástrico (ADCA); a esta serie de cambios histológicos se le conoce como secuencia de Correa (Correa, P. 2006). 2.2.8 FACTORES DE VIRULENCIA DE H. pylori Los factores de virulencia que le permiten al bacilo colonizar y dañar las células epiteliales gástricas incluyen la producción de ureasa, la cual hidroliza la urea y conlleva a la formación de amoniaco y dióxido de carbono que favorece la alcalinización del pH gástrico (Sgouros, S. 2006). Otros factores que favorecen la colonización incluyen las adhesinas, proteínas de choque térmico, proteínas de absorción de metales y la generación de hipoclorhidria. De igual importancia son los mecanismos que le permiten al Helicobacter pylori evadir la respuesta inmune del hospedero. Entre estos mecanismos se encuentra la participación de la fosfolipasa A2 y C que degradan los elementos lipídicos de la mucosa con lo que reduce su protección; además, la catalasa y superóxido dismutasa protegen al bacilo de los efectos de metabolitos tóxicos (Cervantes G., 2006). No obstante, los factores de virulencia más importantes y mejor estudiados son la proteína citotóxica de membrana externa (CagA), codificada por el gen cagA y, la proteína de la citotoxina vacuolizante (VacA), codificada por el gen vacA. Aquellascepas Cag-positivas producen mayor inflamación gástrica y mayor riesgo de cáncer (Onate, O. 2001). La influencia de los polimorfismos es una de las áreas mejor estudiadas en el cáncer gástrico. La participación de modificaciones en el funcionamiento de 17 diversos genes, asociados o no con Helicobacter pylori, ha sido sujeto de estudio intenso (Ahmed, N. 2005). Múltiples genes y polimorfismos se han analizado; sin embargo, la mayoría pueden ser integrados en categorías de acuerdo con sus funciones naturales, ya sea como protectores contra el daño de la mucosa, participantes en la respuesta inflamatoria, eliminación de carcinógenos, síntesis y reparación del DNA, regulación en la expresión de genes, adhesión celular o control del ciclo celular (Hu, B. 2012). 2.2.9 SIGNOS Y SÍNTOMAS Lamentablemente, el cáncer de estómago en etapa inicial pocas veces causa síntomas, razón por la cual el cáncer de estómago es tan difícil de detectar tempranamente (Serrano A. 2009). Los signos y síntomas del cáncer de estómago pueden incluir: · Falta de apetito. · Pérdida de peso. · Dolor abdominal. · Malestar impreciso en el abdomen. · Sensación de llenura en el abdomen superior después de comer una comida pequeña. · Acidez o indigestión. · Náuseas. · Vómitos, con o sin sangre. · Acumulación de líquido en el abdomen. 18 2.2.10 DIAGNÓSTICO Una endoscopia superior es el estudio principal que se utiliza para detectar cáncer de estómago. Si se observan áreas anormales, se pueden tomar biopsias usando instrumentos que se pasan a través del endoscopio. Las muestras de tejido se envían a un laboratorio de patología para determinar si hay cáncer presente (Azagra, 1994). Cuando se observa a través de un endoscopio, el cáncer de estómago puede tener el aspecto de una úlcera, de un pólipo (forma parecida a un hongo) o masa protuberante o de áreas de mucosa engrosadas, difusas y planas conocidas como linitis plástica (Correa, P. 2006). Si una muestra de biopsia contiene células de adenocarcinoma, puede que se hagan pruebas para determinar si contiene una cantidad muy elevada de una proteína promotora del crecimiento llamada HER2 (Johnsonn, S. 2010). Los estudios por imágenes utilizan ondas sonoras, rayos X, campos magnéticos o sustancias radiactivas para obtener imágenes del interior del cuerpo. Los estudios por imágenes se pueden realizar por un número de razones, incluyendo: · Para ayudar a determinar si un área sospechosa pudiera ser cancerosa. · Saber cuán lejos se propagó el cáncer. · Ayudar a determinar si el tratamiento ha sido eficaz (De Vita, 2004). 2.2.11 TRATAMIENTO Los tratamientos principales para el cáncer de estómago son: Cirugía. Dependiendo del tipo y la etapa del cáncer de estómago, se podría realizar la cirugía para remover el cáncer y parte o todo el estómago, así como algunos ganglios linfáticos cercanos. Por lo general, el tipo de operación depende de la parte del estómago donde se encuentre el cáncer y el tamaño del tumor. 19 Quimioterapia. Se pueden utilizar diversos medicamentos antineoplásicos para tratar el cáncer de estómago, incluyendo 5-FU (fluorouracilo), capecitabina (Xeloda®), carboplatino, cisplatino, entre otros (Johnsonn, S. 2010). Terapia dirigida. El trastuzumab (Herceptin) es un anticuerpo monoclonal, una versión artificial de una proteína muy específica del sistema inmune, que ataca a la proteína HER2 (Chantal, T. 2005). Administrar trastuzumab con quimioterapia puede ayudar a algunos pacientes con cáncer de estómago avanzado, positivo a HER2, a vivir por más tiempo en comparación con la quimioterapia por sí sola (Hamilton, R. 2000). Radioterapia. La radioterapia usa rayos o partículas de alta energía para destruir las células cancerosas en un área específica del cuerpo. La radiación se puede emplear antes de la cirugía para tratar de reducir el tamaño del tumor y así facilitar la cirugía. Después de la cirugía, se puede usar para destruir los remanentes muy pequeños de cáncer que no pueden ser vistos o extirpados durante la cirugía (Brown, M. L. 2009). 20 2.3 EL RECEPTOR NKG2D 2.3.1 FAMILIA DEL RECEPTOR NKG2 La familia del receptor NKG2 está formada por cinco genes (A, B, C, D, E y F) ubicados en el brazo corto del cromosoma 12 en la región 13.1 dentro del complejo de genes de Natural Killer. Los receptores NKG2 se expresan en la célula NK en forma de heterodímero unidos a CD94, el cual es codificado dentro del mismo cromosoma, aunque la excepción es el gen D que se expresa en forma homodímera. El receptor NKG2A es inhibidor de las células NK y presenta en la región citoplasmática residuos ITIM (del inglés Immunoreceptor Tyrosine-based Inhibition Motif); en cambio, el receptor NKG2C tiene una función activadora al asociarse con la molécula adaptadora DAP-12. NKG2A y NKG2C se unen a la molécula HLA-E, molécula de clase I no clásica reconocida por células NK, linfocitos T citotóxicos y más recientemente por un subgrupo de linfocitos T CD8+ con fenotipo de memoria, llamados CTLs-NK (Eagle, R.A., 2007). Aunque no es claro como la familia de receptores CD94-NKG2 interactúa con HLA-E, la asociación entre CD94 y NKG2 es crítica para la actividad biológica de esta familia. Los miembros de la familia CD94-NKG2 difieren en su afinidad por HLA-E, siendo esta más fuerte con el receptor NKG2A que con NKG2C; las bases estructurales para esta observación son aún desconocidas (Li, P., 2007). La función activadora del homodímero NKG2D se inicia al unirse a la molécula MIC, en tanto que la función de NKG2E y F se desconoce. Recientemente se ha identificado un haplotipo en la región del complejo NK (Figura 9), el cual se relaciona con la actividad citotóxica. 21 Figura 9. Alelos relacionados a la actividad natural citotóxica en el bloque 1 de haplotipos de NKG2D. Fuente: Hiroki, F. (2008) Carcinogenesis 29 (2):316. 2.3.2 LOCALIZACIÓN NKG2D es un potente receptor activador expresado en todas las células NK (Bauer, S. et. Al. 1999). Se expresa también en la mayoría de células NKT y subpoblaciones de linfocitos Tγδ (Raulet, D.H. 2003). Todos los linfocitos T CD8+ expresan el receptor NKG2D, mientras que la expresión en linfocitos T CD4+ se ha reportado sobre todo en condiciones patológicas (Allez, M. et. Al. 2007). En ese sentido, el receptor NKG2D es expresado en células efectoras tanto de la inmunidad innata como en la respuesta inmune adaptativa y está implicado en la inmunovigilancia de infecciones virales y procesos neoplásicos así como en algunas enfermedades autoinmunes y reacciones post trasplante. El gen Nkg2d (Klrk1) se localiza en el complejo NK (NKC) situado en el cromosoma 6 en el ratón y en el cromosoma 12 en el humano (Glienke, J. et. Al. 1998). 2.3.3 ESTRUCTURA NKG2D es un receptor tipo C similar a lectina y pertenece al grupo 2 de los receptores NK como miembro D. Ha sido también clasificado como receptor asesino similar a lectina de la subfamilia K miembro 1 mejor conocido como KLRK1 por sus siglas en inglés (Nausch, N. 2008 y Cerwenka, A. 2000). NKG2D es atípico en comparación con otros receptores NK ya que, aunque pertenece a la familia NKG2, no comparte la mayoría de sus propiedades como son su expresión heterodímera, su estructura o su asociación con la molécula CD94. 22 NKG2D es un homodímero que reconoce cierto número de ligandos inducidos por estrés celular relacionados a las moléculas MHC clase I. NKG2D participa como un sensor molecular que detecta ligandos auto inducidos en células con infecciones virales, daño al DNA o transformación tumoral. (Champsaur, M. 2010 y Lanier, L. 2010). El receptor NKG2D consiste en dos proteínas transmembranales tipo II unidas por puentes disulfuro con residuos de amino ácidos cargados positivamenteen sus dominios transmembranales y colas intracelulares muy cortas que no poseen propiedades de señalización (Houchins, J.P. et. Al. 1991). La transducción de la señal opera a través de dos proteínas adaptadoras, DAP 10 y DAP 12, las cuales se asocian con el receptor como homodímeros (Diefenbach, A. 2002). 2.3.4 VIA DE SEÑALIZACIÓN El complejo de señalización de NKG2D se observa como una estructura hexamérica debido a que cada homodímero de NKG2D se une a dos homodímeros de proteínas adaptadoras que en el humano es DAP 10 (Garrity, D. 2005). DAP10 tiene un motivo YxxM en su cola citoplasmática el cual, por fosforilación, estimula la subunidad p85 de la fosfoinositol-3-cinasa (PI3K) y Grb2–Vav1 (Figura 10). Esta señalización estimula la supervivencia y citotoxicidad de células NK y favorece la coestimulación de linfocitos T activados (Wu, J., 2000). 23 Figura 10. Activación de las células NK vía receptor NKG2D. Fuente: Biljana, Z. et al. Regulation of immune cell function and differentiation by the NKG2D receptor Cell. Mol. Life Sci. (2011) 68:3519–3529 2.3.5 LIGANDOS En humanos, NKG2D se acopla a las proteínas relacionadas al MHC clase I MICA y MICB (Bauer, S. 1999). NKG2D también reconoce glicoproteínas de superficie que se unen al citomegalovirus humano (HCMV) proteínas UL-16 (ULBP) (Bacon, L. 2004). Los ligandos de NKG2D son principalmente inducidos por estrés celular, aunque algunos de ellos están expresados en niveles bajos en ciertos tejidos (Whang, M.I. 2009). 2.3.6 NKG2D Y CÁNCER El papel potencial de NKG2D en respuestas citotóxicas anti tumores fue rápidamente reconocido y discutido como un resurgimiento del modelo de inmunovigilancia contra tumores (Lanier, L. 2001). Los primeros experimentos mostraron que la sobreexpresión de los ligandos de NKG2D en células cancerígenas provocó el rechazo del tumor después del trasplante en ratones (Diefenbach, A. 2001). En humanos, fue encontrado que la expresión de los ligandos de NKG2D tiene una alta correlación con la tasa de infiltración de linfocitos T en tumores sólidos (Groh, V. 1999). Paradójicamente, algunos tumores habían mostrado una sobre proliferación citotoxicidad supervivencia celular producción de citocinas 24 expresión de los ligandos de NKG2D, convirtiéndose en blanco de células NK y linfocitos T citotóxicos. Una posible explicación a este suceso es que la infección viral conduce a la sobre expresión de dichos ligandos y algunos tumores son provocados por virus por lo tanto muestran una expresión de estas proteínas in vivo (Gourzi, P. 2006). Sin embargo, también los tumores que no tienen un origen viral, como en cáncer de mama, pueden expresar altos niveles de ligandos de NKG2D sugiriendo una causa distinta a este fenómeno. Una hipótesis es que la inducción de ligandos de NKG2D es el resultado del proceso oncogénico en sí mismo. Los ligandos de NKG2D son genes expresados en respuesta al estrés celular y aumentan su transcripción por determinados estímulos como daño al DNA (Soriani, A. et. Al. 2009), shock térmico (Groh, V. et. Al. 1999) y cambios en niveles hormonales (Basu, S. et. Al. 2008). Muchos, sí no es que todos estos procesos ocurren fácilmente en células malignas. La oncogénesis está generalmente asociada con inestabilidad genómica, las proteínas de choque térmico son frecuentemente imitadas por tumores para promover su supervivencia y muchos tumores, como el cáncer de mama, ovario y endometrio, recurren a estrógenos para estimular su crecimiento (Lanier, L. 2001). Además, las células que proliferan rápidamente han mostrado la inducción de ligandos de NKG2D. La expresión elevada de estas moléculas en células cancerígenas puede ser por lo tanto un efecto del proceso oncogénico (Champsaur, M. 2010). 2.3.7 POLIMORFISMO DEL GEN NKG2D Los polimorfismos son variantes en la secuencia del DNA que coexisten simultáneamente en una población en un locus específico. Para que estas variantes sean consideradas polimorfismos, el alelo menos frecuente tiene que aparecer con una frecuencia mínima de 1%. Existen varios tipos de polimorfismos (inserciones, deleciones, cambios en el número de secuencias repetidas), sin embargo, los más frecuentes son los polimorfismos de un solo nucleótido o SNP (por sus siglas en inglés Single Nucleotide Polimorfism). Estos SNP son altamente abundantes pues se estima que se presenta uno por cada 1000 pares de bases. La mayoría de los SNP se localizan en regiones del genoma 25 que no codifican, por lo que no poseen un impacto directo en el fenotipo de un individuo. La reciente importancia de estos SNP se encuentra en que pueden ser usados para identificar genes que predisponen a desórdenes multifactoriales comunes como lo es el cáncer. Las células NK son las encargadas de proveer un mecanismo de defensa temprano contra infecciones virales, pero lo que llevó a su descubrimiento fue su actividad citotóxica contra tumores. Es decir, su capacidad para lisar células tumorales in vitro sin la necesidad de una previa inmunización por parte del hospedero fue lo que les dio su nombre de asesinas naturales (Kiessling, et. Al. 1975). El mecanismo inicial de inmunovigilancia contra el cáncer parece ser una citotoxicidad vía antígeno tumoral no específico que involucra a las células NK (Herberman, R.B. 1983). En varios estudios pasados acerca de la inmunovigilancia contra el cáncer, ha quedado claro el importante papel de la actividad natural citotóxica para prevenir el cáncer (Brittenden, J. 1996, Moretta, A 1997 y Smyth, M.J. 2000), pero ha sido una tarea ardua extrapolar estos resultados para dar una estimación de riesgo de cáncer en humanos. Una de las cuestiones más decisivas ha sido establecer sí las diferencias interindividuales en la defensa inmunológica del hospedero podría predecir el futuro desarrollo de los tipos de cáncer más comunes (Hayashi, T. 2006). Bajo esta premisa Imai K. y cols. realizaron un estudio de cohortes prospectivo en el año de 1986 que duro 11 años. Al comienzo de este estudio Imai K. y cols. evaluaron la actividad citotóxica por el método de isótopo liberado usando la línea celular K567 como células blanco y clasificaron a los sujetos de estudio con alto, medio y bajo nivel de actividad citotóxica. Los individuos con altos o medianos niveles de actividad citotóxica de linfocitos en sangre periférica tuvieron un riesgo disminuido de sufrir cáncer en comparación con los individuos de baja actividad citotóxica (Imai, K. 2000). Esta fue la primera evidencia del papel vital que desempeña la defensa inmunológica natural en la incidencia de cáncer entre la población general, indicando la posibilidad de inmunoprevención de cáncer utilizando la actividad citotóxica natural como un biomarcador (Nakachi, K. 2004). Sin embargo, las 26 diferencias inmunogenéticas de cada individuo que determinan la actividad citotóxica natural necesitan ser clarificadas. Recientemente, fueron identificados dos haplotipos en la región del complejo NK asociados con la actividad natural citotóxica, NK hb-1 y NK hb-2. El tipo HNK está relacionado con alta actividad citotóxica y se ha demostrado una fuerte asociación con la reducción de riesgo de cáncer en la población japonesa (Hayashi, T. 2006). El grupo NKG2D hb-1 consiste en dos haplotipos, uno con alta actividad NK (HNK1) y el otro con baja actividad NK (LNK1), y puede ser evaluado con respecto a cinco SNP que se encuentran estrechamente ligados: rs1049174, rs2617160, rs2617170, rs2617171 y rs1982526 (Hiroki, F. 2008). El grupo NKG2D hb-2 está conformado por los SNP rs2255336, rs2246809 y rs2617169. El análisis del polimorfismo de NKG2D y su asociación con cáncer gástrico y cáncer de mama se realizó con los SNP rs1049174, rs2617160 y rs2255336, la tabla 3 muestra sus respectivos genotipos.Tabla 3. Polimorfismos del gen NKG2D SNP Alelos Genotipos rs1049174 C-G CC CG GG rs2255336 G-A GG GA AA rs2617160 T-A TT TA AA 27 3. JUSTIFICACIÓN El término científico o médico para cáncer es neoplasma maligno, el cual se explica como un crecimiento relativamente autónomo del tejido no sujeto a las reglas y regulaciones de la proliferación de las células normales. En México, a partir de 2006 el cáncer de mama (CM) constituye la primera causa de muerte por patología maligna en mujeres mayores de 25 años, superando la mortalidad por cáncer cervicouterino (CaCu). Por otro lado, el cáncer gástrico (CG) representa la cuarta causa de muerte por cáncer entre varones y la quinta entre mujeres. Factores de riesgo asociados con el desarrollo de esta enfermedad son la infección por Helicobacter pylori, tabaquismo, ingesta alta de sal y factores relacionados con la dieta. Se sabe que el cáncer es un padecimiento desencadenado por múltiples factores y que la constitución genética del individuo y las células del sistema inmune desempeñan un rol muy importante. Las células Natural Killer (NK) son linfocitos productores de citocinas inflamatorias y/o citotóxicas que constituyen un componente primordial en la respuesta inmune innata contra infecciones y procesos neoplásicos. Las células NK expresan una gran variedad de receptores activadores dedicados a inducir esta tarea, entre los cuales se encuentra el receptor Natural Killer Group 2D (NKG2D). Este receptor es expresado no sólo en las células NK sino también en células Tγδ, así como en subconjuntos de células T CD4+ y CD8+ y ha sido estudiado intensamente debido a su vital contribución en el sistema de inmunovigilancia. NKG2D esta codificado por Klrk1, un gen localizado en el complejo de genes NKC en el cromosoma 12. Ha sido demostrado que la actividad natural citotóxica de linfocitos de sangre periférica es inversamente proporcional al riesgo de padecer cáncer. Además de que dicha condición puede ser evaluada con respecto a los haplotipos del gen NKG2D. 28 Por lo anterior, este estudio pretende elucidar el impacto del polimorfismo de este gen sobre el riesgo de padecer cáncer de mama debido a la alta incidencia de esta neoplasia entre las mujeres mexicanas y en cáncer gástrico ya que ha sido demostrada la asociación del polimorfismo de NKG2D en un tipo de cáncer similar como lo es el cáncer colorectal en la población japonesa. Se han incluido dos tipos de cáncer distintos debido a que se pretende comparar el comportamiento genético de la enfermedad en una misma población con padecimientos de un mismo tipo en tejidos diferentes para determinar sí la respuesta inmune desarrollada por NKG2D es generalmente similar o localmente distinta en ambos tejidos. 29 4. OBJETIVO GENERAL Genotipificar los SNP del gen NKG2D en un grupo de pacientes con cáncer de mama, cáncer gástrico y un grupo de personas sanas mediante la técnica de PCR en tiempo real para determinar el impacto del polimorfismo de NKG2D sobre el riesgo de sufrir tales enfermedades. 30 5. OBJETIVOS PARTICULARES 1. Realizar la extracción de DNA a partir de leucocitos de sangre periférica en todos los sujetos de estudio mediante la técnica de salting out. 2. Tipificar mediante PCR en tiempo real los SNP del gen NKG2D en la posición 3 285 489 C→G (rs1049174); 3 305 721 (rs2617160) T→A y 3 292 450 G→A (rs2255336) en pacientes con cáncer de mama, cáncer gástrico y en individuos sanos. 3. Establecer las frecuencias alélicas, genotípicas y haplotípicas del gen NKG2D en cada uno de los grupos de estudio. 4. Determinar mediante un análisis estadístico sí existen diferencias significativas en las frecuencias obtenidas en el grupo control y los grupos de casos; en caso afirmativo establecer la asociación entre estos grupos calculando el índice OR. 31 6. HIPÓTESIS Sí existen diferencias significativas en las frecuencias alélicas o genotípicas del polimorfismo del gen NKG2D entre el grupo control y el grupo de pacientes, entonces habrá una asociación con el riesgo de padecer cáncer de mama y/o cáncer gástrico. 32 7. MATERIALES Y MÉTODOS Tipo de estudio: Casos y controles. Población de estudio: El estudio de los SNP del gen NKG2D fue desarrollado en 54 pacientes con gastritis no atrófica, 97 pacientes con cáncer gástrico y 262 pacientes con cáncer de mama del Instituto Mexicano del Seguro Social que acudieron a diversas unidades médicas del Valle de México entre junio de 2011 a enero de 2012 diagnosticados mediante biopsia y sintomatología; así como en 125 personas sanas seleccionadas aleatoriamente (Tabla 4). Criterios de inclusión Pacientes adultos diagnosticados con cáncer de mama o gástrico. Pacientes que no cursaron con otra enfermedad al momento del estudio. Pacientes del Valle de México. Pacientes con padres y abuelos mexicanos. Criterios de exclusión Pacientes con espondiloartropatía, diabetes o cualquier enfermedad relacionada genéticamente. Pacientes que tengan un familiar con cualquier enfermedad citada anteriormente. Criterios de eliminación DNA degradado o insuficiente. Resultados de genotipificación incompletos. Criterios para el grupo control Personas sanas con padres y abuelos mexicanos. Sin antecedentes familiares de espondiloartropatía, diabetes o cualquier enfermedad relacionada genéticamente. 33 Tabla 4. Características de la población de estudio Variable Controles, n 125 Casos, n 413 Gástritis no atrófica 54 Cáncer gástrico 97 Cáncer de mama 262 Género Masculino Femenino Edad <50 50 – 64 65 – 75 >75 Media (SD) 75 (60) 50 (40) 109 (87.2) 16 (12.8) – – 35.2 (11.5) 21 (38.9) 33 (61.1) 21 (38.9) 17 (31.5) 9 (16.7) 7 (12.9) 53.3 (16.2) 41 (42.3) 56 (57.7) 22 (22.7) 29 (29.9) 27 (27.8) 19 (19.6) 62.7 (13.4) 3 (0.2) 259 (98.8) 83 (31.7) 112 (42.7) 47 (17.9) 20 (7.6) 56.1 (12.2) Obtención de la muestra: Se tomó una muestra de sangre periférica de 10 mL a cada uno de los sujetos de estudio en tubos con anticoagulante EDTA al 10%. Extracción del DNA: El DNA de cada individuo fue extraído a partir de la fracción de glóbulos blancos (buffy coat) en sangre periférica mediante la técnica de salting out (Miller, S.A. et. Al. 1988). La muestra de sangre se centrifugó a 3500 rpm durante 7 minutos y se obtuvo la capa de glóbulos blancos a la cual se le agregaron 700 μL de buffer de lisis (50 mM de Tris HCl, 50 mM EDTA pH 8, 1 % de SDS y 50 mM de NaCl). Posteriormente se centrifugó la mezcla a 12 mil rpm por 5 minutos y se decantó cuidadosamente. Se agregaron 800 μL de buffer de lisis 1 y se agitó en un vórtex para después centrifugar a 12 mil rpm un minuto. El último paso se repitió hasta obtener un sobrenadante totalmente claro. El pellet se resuspendió en 400 μL de buffer de lisis y se agregaron 10 μL de SDS al 20 % y 110 μL de perclorato de sodio 5 M. Se mezcló cuidadosamente por 10 minutos en el agitador basculante y se agregaron 200 μL de NaCl 5 M. A continuación se centrifugó a 12 mil rpm por 5 minutos y se decantó en un nuevo tubo agregando un volumen similar de isopropanol a – 20 °C mezclando suavemente por inversión y se centrifugó a 12 mil rpm por 5 minutos. El pellet se lavó tres veces con 1 mL de etanol al 70 % a – 20 °C centrifugándolo a 12 mil rpm 34 durante un minuto entre cada lavado. Se dejó secar para eliminar los residuos de etanol y se resuspendió en 100 μL de agua destilada. Preparación de diluciones de DNA: Una vez obtenida la solución concentrada deDNA se procedió a verificar su pureza en un fluoroespectrometro de acuerdo al coeficiente 260/280 obteniéndose valores de 1.8 – 2.0 que indican una adecuada desproteinización. Se prepararon diluciones a 10 ng/μL utilizando el equipo citado anteriormente para llevar a cabo la amplificación del DNA. Determinación del genotipo de NKG2D por PCR en tiempo real: La genotipificación se llevó a cabo por PCR en tiempo real mediante el método de discriminación alélica con sondas Taq ManTM (Syvänen, 2001) en un termociclador Step One Real-time PCR System siguiendo las instrucciones de la casa comercial (Applied Biosystems, Foster City, CA). Dicha reacción contiene DNA muestra (11.25 µL), master mix universal (12.50 µL) y una sonda específica para cada SNP (1.25 µL) [VIC/FAM] (Ver Tabla 5). Condiciones de la PCR en tiempo real: La reacción de amplificación consistió en 30 segundos a 60 ºC seguidos por 10 minutos a 95 ºC, posteriormente se programaron 50 ciclos de 15 segundos a 92 ºC (desnaturalización) y 1 minuto a 60 ºC (hibridación/extensión) por último se mantuvo la reacción 30 segundos a 60 ºC. 35 Análisis estadístico: Se realizó la prueba de equilibrio de Hardy-Weinberg para confirmar que la distribución genotípica obtenida es producto del azar. Los datos obtenidos fueron analizados mediante la prueba de Χ2 considerando un valor de P < 0.05 como parámetro para determinar que existen diferencias significativas entre las frecuencias alélicas, genotípicas y haplotípicas del grupo control y los pacientes con cáncer. Por último, se calculó el índice OR para determinar el tipo de asociación de NKG2D con cáncer. Un índice de OR > 1.0 indica una asociación de riesgo mientras que un OR < 1.0 se considera un factor protector. 36 8. RESULTADOS La clasificación alélica de cada SNP por PCR en tiempo real se llevó a cabo satisfactoriamente para todas las muestras. Se obtuvieron curvas de amplificación en las cuales se observó el incremento en la fluorescencia emitida para cada sonda alelo específica lo que permitió su clasificación. (Figuras 11 y 12). La línea roja representa el valor umbral o treshold determinado automáticamente por el software por encima del cual se considera un resultado significativo. Figura 11. Curvas de amplificación para homocigoto dominante (izquierda) y homocigoto recesivo (derecha). Figura 12. Curva de amplificación para heterocigoto. La genotipificación de los SNP de NKG2D está representada en el gráfico de distribución alélica (Figura 13) que clasifica las muestras en homocigoto 37 dominante, homocigoto recesivo y heterocigoto asignando un color distinto de acuerdo a los resultados de la amplificación en tiempo real. El cuadro en color negro situado en la esquina inferior izquierda representa el control interno de la reacción de amplificación. Figura 13. Distribución alélica de las muestras. La prueba de equilibrio de Hardy – Weinberg para la población en estudio resultó satisfactoria ya que no se encontraron diferencias significativas entre las frecuencias alélicas obtenidas experimentalmente y las frecuencias alélicas esperadas concluyendo así que la distribución genotípica de la población es producto del azar (Tabla 6). Tabla 6. Equilibrio de Hardy – Weinberg para los SNP de NKG2D SNP PHW Alelos rs1049174 0.1017 C/G rs2255336 0.5723 G/A rs2617160 0.1976 T/A La tabla 7 muestra los resultados de genotipificación agrupados en frecuencias alélicas y frecuencias genotípicas. El grupo de pacientes con cáncer gástrico 38 demostró una asociación con el alelo C (OR=0.59 95% CI 0.40-0.87) y con el genotipo CC (OR=0.49 95% CI 0.28-0.85) para el SNP rs1049174. Los demás grupos de estudio no presentaron ninguna asociación en la comparación alélica y genotípica de los casos y controles. Los resultados del análisis de la asociación de las frecuencias haplotípicas se muestran en la Tabla 8. El haplotipo GGT se encuentra asociado a gastritis no atrófica y a cáncer gástrico con un OR de 7.1 y 14.96 respectivamente indicando un posible factor de riesgo para estos padecimientos. Por el contrario, el haplotipo CGT representa un factor protector contra cáncer gástrico en la población mexicana de acuerdo a los resultados obtenidos de OR=0.62 (95% CI=0.44 – 0.88, p=0.0106). 39 Tabla 7. Frecuencias alélicas y genotípicas de los SNP de NKG2D Grupo de estudio SNP Frecuencia alélica Frecuencia genotípica Control (125) rs1049174 C 171 (0.68) G 79 (0.32) CC 61 (0.49) CG 49 (0.39) GG 15 (0.12) rs2255336 G 233 (0.93) A 17 (0.07) GG 108 (0.86) AG 17 (0.14) AA 0 rs2617160 T 172 (0.69) A 78 (0.31) TT 61 (0.49) AT 50 (0.40) AA 14 (0.11) Gastritis no atrófica (54) rs1049174 C 64 (0.59) G 44 (0.41) CC 21 (0.39) CG 22 (0.41) GG 11 (0.20) rs2255336 G 99 (0.92) A 9 (0.08) GG 45 (0.83) AG 9 (0.17) AA 0 rs2617160 T 68 (0.63) A 40 (0.37) TT 23 (0.42) AT 22 (0.41) AA 9 (0.17) Cáncer gástrico (97) rs1049174 C† 109 (0.56) G 85 (0.44) CC†† 31 (0.32) CG 47 (0.48) GG 19 (0.20) rs2255336 G 181 (0.93) A 13 (0.07) GG 84 (0.87) AG 13 (0.13) AA 0 rs2617160 T 120 (0.62) A 74 (0.38) TT 35 (0.36) AT 50 (0.52) AA 12 (0.12) Cáncer de mama (262) rs1049174 C 347 (0.66) G 177 (0.34) CC 118 (0.45) CG 111 (0.42) GG 33 (0.13) rs2255336 G 475 (0.91) A 49 (0.09) GG 215 (0.82) AG 45 (0.17) AA 2 (0.1) rs2617160 T 351 (0.67) A 173 (0.33) TT 123 (0.47) AT 105 (0.40) AA 34 (0.13) † P < 0.05 OR=0.59 (95% CI 0.40-0.87) †† P < 0.05 OR=0.49 (95% CI 0.28-0.85) El alelo C y el genotipo CC del SNP rs1049174 se encuentra asociado a cáncer gástrico. 40 Tabla 8. Análisis de la asociación de los haplotipos de NKG2D Haplotipo Controles Casos Gastritis no atrófica Cáncer gástrico Cáncer de mama n n P OR (95% CI) n P OR (95% CI) n P OR (95% CI) CGT 170 (0.68) 63 (0.583) 0.0783 – 109 (0.562) 0.0106 0.62 (0.44 - 0.88) 342 (0.653) 0.4529 – GGA 61 (0.244) 32 (0.296) 0.3248 – 61 (0.314) 0.0917 – 127 (0.242) 0.9412 – GAA 16 (0.064) 7 (0.065) 0.9032 – 13 (0.067) 0.955 – 42 (0.080) 0.4024 – GGT 1 (0.004) 3 (0.028) 0.0354 7.1 (0.73 - 69.18) 3 (0.057) 0.0007 14.96 (1.91 - 116.96) 13 (0.025) 0.5112 6.3 (0.82 – 48.69) 41 9. DISCUSIÓN Las frecuencias alélicas de los SNP de NKG2D mostradas en la tabla 7 son consistentes en todos los grupos de estudio. Los alelos C, G y T correspondientes a cada polimorfismo mostraron una mayor frecuencia en el grupo control en comparación con los pacientes, sin embargo estas diferencias no resultaron significativas. Únicamente en el grupo de cáncer gástrico se obtuvieron diferencias estadísticamente significativas para el alelo C y el genotipo CC del SNP rs1049174 en comparación con el grupo control. La asociación del SNP rs1049174 con cáncer gástrico establece que el alelo C y el genotipo CC en es un factor de protección para el desarrollo de cáncer gástrico en la población mexicana. Estos resultados difieren con los obtenidos en estudios anteriores en los cuales se determinó el alelo C como un factor de riesgo para el desarrollo de cáncer colorrectal en la población japonesa (Hiroki, F. 2008). Sin embargo, se ha demostrado que el efecto del genotipo sobre el fenotipo de la enfermedad varía entre desórdenes y poblaciones debido a la heterogeneidad genética y ambiental (Weiss, K. 2000). La estratificación de los pacientes en gastritis no atrófica y cáncer gástrico mostró un incremento significativo en la frecuencia del haplotipo GGT en pacientes diagnosticadoscon cáncer gástrico en comparación con los controles siendo este haplotipo un factor de riesgo para el desarrollo de este tipo de cáncer. Asimismo, se encontró cierta asociación significativa del haplotipo GGT y cáncer de mama. De acuerdo con Gavin P. D. la inmunovigilancia contra el cáncer parece ser un proceso multivariable en el cual las respuestas inmunológicas son influenciadas por el origen celular del tumor, el modo de transformación, la localización anatómica, la respuesta estromal, el perfil de producción de citocinas y la inmunogenicidad inherente (Gavin, P.D. 2004). Se deben evaluar otros factores genéticos e inmunológicos para establecer en que aspectos la respuesta inmune contra el cáncer es generalmente similar o localmente distinta en los diferentes tejidos. 42 10. CONCLUSIONES Se consiguió llevar a cabo la extracción de DNA en leucocitos de sangre periférica por el método de salting out. Se realizó la genotipificación de los SNP de NKG2D (rs1049174, rs2255336 y rs2617160) por PCR tiempo real en personas sanas, pacientes con gastritis no atrófica, cáncer gástrico y cáncer de mama. Se establecieron las frecuencias alélicas, genotípicas y haplotípicas en los cuatro grupos de estudio. Se determinaron las diferencias significativas entre el grupo control y los tres grupos de casos por la prueba de X2. Se determinó la asociación de NKG2D con cáncer gástrico y gastritis no atrófica por el índice de OR. Se demostró la asociación que existe entre el polimorfismo del gen NKG2D y el riesgo de cáncer gástrico en la población mexicana. El alelo C del SNP rs1049174 constituye un factor protector para el desarrollo de cáncer gástrico en la población mexicana, en tanto que el haplotipo GGT constituye un factor de riesgo para el desarrollo de cáncer gástrico y cáncer de mama. 43 11. BIBLIOGRAFÍA 1. Agarwai T, Paterl B, Rajan P, et al. Core biopsiy versus FNAC for palpable breast cancers. Is image guidance necessary? Eur J Cancer 2003;39:52-56 2. Ahmed N. 23 years of the discovery of Helicobacter pylori. Is the debate over? Ann Clin Microbiol Antimicrobials 2005; 4: 17 3. Allez M, et al (2007) CD4+NKG2D+ T cells in Crohn’s disease mediate inflammatory and cytotoxic responses through MICA interactions. Gastroenterology 132:2346–2358 4. Azagra. Laparoscopic total gastrectomy. Laparoscopic Surgery: The Nineties 1994; Masson, Milano: 289-96 5. Bacon L, Eagle RA, Meyer M, Easom N, Young NT, Trowsdale J (2004) Two human ULBP/RAET1 molecules with transmembrane regions are ligands for NKG2D. J Immunol 173: 1078–1084 6. 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