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FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN Sistemas de Monitoreo en la Terapia Oncológica. Tesina Que para obtener el título de Especialista en Farmacia Hospitalaria y Clínica Presenta: Guillermo Barranco Castañeda Asesor: M. en. F.C. Ricardo Oropeza Cornejo Diciembre 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. Índice Agradecimientos. ........................................................................................................................... 1 Introducción .................................................................................................................................. 2 Objetivo. ........................................................................................................................................ 5 Metodología. ................................................................................................................................. 6 Ciclo celular. .................................................................................................................................. 6 La célula cancerosa. ................................................................................................................. 11 Crecimiento celular y tumoral. ................................................................................................. 13 Teorías de la etiopatogenia del cáncer. ........................................................................................ 14 Teoría viral. .............................................................................................................................. 15 Teoría del oncogén................................................................................................................... 15 Teoría de los genes supresores. ................................................................................................ 16 p53. ............................................................................................................................................. 18 RB. ........................................................................................................................................... 19 BRCA1 y BRCA2 ............................................................................................................................ 19 PTEN. ....................................................................................................................................... 19 Teoría inflamatoria. .................................................................................................................. 20 Características del cáncer. ............................................................................................................ 21 Señalización y proliferación sostenida. ......................................................................................... 22 Evasión de los factores de supresión. ........................................................................................... 22 Activación de la invasión y metástasis. ......................................................................................... 23 Habilitación de características y señalizaciones emergentes. ........................................................ 25 Inducción de la angiogénesis. ....................................................................................................... 26 Resistencia a la muerte celular. .................................................................................................... 27 Tratamiento del cáncer. ............................................................................................................... 28 Grupos farmacológicos en el tratamiento del cáncer. ........................................................................... 30 Resultados ................................................................................................................................... 36 Sistemas de monitoreo de la terapia oncológica. ...................................................................... 36 Algoritmo para el uso adecuado de los Inhibidores de la Tirosina Cinasa (ITK) ...................... 94 Cuidados especiales para los pacientes con uso de ITK ................................................................. 97 Análisis de resultados................................................................................................................... 98 Conclusiones. ............................................................................................................................. 109 Anexos. ...................................................................................................................................... 110 Esquemas de combinación de antineoplásicos para el tratamiento del cáncer mama. ............ 110 Esquemas de combinación de antineoplásicos para el tratamiento del cáncer cervicouterino. 112 Esquemas de combinación de antineoplásicos para el tratamiento del cáncer de Hígado y vías biliares. .................................................................................................................................. 113 Esquemas de combinación de antineoplásicos para el tratamiento del cáncer gastrointestinal. . 113 Esquemas de combinación de antineoplásicos para el tratamiento del cáncer de Pulmón. .... 116 Esquemas de combinación de antineoplásicos para el tratamiento del cáncer colorectal adyuvante. ............................................................................................................................. 119 Pautas antieméticas. .............................................................................................................. 121 Inhibidores, inductores y sustratos del CYP3A4 ...................................................................... 126 Dosificación de anticancerígenos en adultos. ......................................................................... 127 Ajuste posológico de acuerdo al funcionamiento renal.............................................................. 133 Ajuste posológico de acuerdo al funcionamiento hepático. ....................................................... 135 Glosario. .................................................................................................................................... 137 Bibliografía................................................................................................................................. 144 1 Agradecimientos. A Dios por darme la oportunidad de realizarme como un profesionista pleno, por darme la oportunidad de cuidar a mi hermano humano que está en un momento difícil y que sé que debemos de cuidar de él, ya que en algún día también estaré en desgracia, gracias señor “Porque mis pensamientos no son vuestros pensamientos ni vuestros caminos mis caminos. Como son más altos los cielos que la tierra, así son mis caminos más altos que vuestros caminos y mis pensamientos más que vuestros pensamientos”. A mis abuelos Angelita (q.e.p.d), Roberto, Marina y Ramón (q.e.p.d), aunque dos ya no están sin duda alguna sé que son fundamentales para la vida de un servidor, pero en esta ocasión es en especialpara Angelita, gracias abuela, ya hace un año que te fuiste, gracias por los consejos y el demostrarme que a veces con una sola palabra se pueden dar buenos consejos. A mis padres José Manuel y Andrea, que sin duda alguna me han forjado a base de consejos y experiencias, gracias por darme el ejemplo de tener carácter para hacer las cosas, la humildad para seguir adelante, de saber que uno es el dueño de su vida y que la misma es un sueño del cual uno lo realiza y lo vive. Mi hermano Cesar Hermes el único que tengo, brote eres el aquel que siempre me ha cuidado, el que me ha dado consejo y el que también me ha escuchado en cosas que tal vez no me comprendas, pero el punto es que me escuchas, te agradezco eso y todos los momentos compartidos. A mi Ángel de la guardia, Marisol Reyes la más hermosa de este planeta, gracias por todo tu apoyo, en verdad, me has enseñado mucho en este camino que compartimos, TE AMO, no lo olvides y eres la persona más importante en mi vida. A mi suegrita Marisol Guzmán, en verdad en la vida conozco a pocas personas como usted, con ese corazón tan grande y de la misma manera agradezco las pláticas que hacemos. A la bendita Universidad Nacional Autónoma de México por dejarme desarrollarme en sus aulas, ahora desde otro contexto el académico, es una oportunidad que no cualquiera tiene y gracias por cobijarme siempre. A mi Familia ABC, en especial a Karla, Joss, Maru, Rosita, Omar, mis buenos y brillantes colegas, a su vez ya son varios años en los cuales estoy dentro de esta gran institución y es un parteaguas en mi vida sin dudarlo, gracias por dejarme cuidar a nuestros pacientes. A Ricardo Oropeza y Maru Posada, mis mentores en este camino de la Farmacia, a los dos nunca dejare de estarles agradecido. 2 Introducción Desde épocas remotas el cáncer ha acompañado a la humanidad; hacia el año 400 a.C. Hipócrates lo nombró karkinos que en griego significa cangrejo debido a los vasos inflamados entorno al tumor, esta enfermedad es resultado de la interacción de factores genéticos y externos (físicos y químicos), que producen la degeneración de las células, originando lesiones precancerosas y finalmente tumores malignos, que inicialmente se localizan en algún órgano o tejido (in situ) y al no ser tratados oportunamente pueden diseminarse a otros órganos (metástasis). De la misma manera toca a cualquier estrato social, en el año 440 a.C. Atosa reina de Persia pide a su esclavo extirpar su mama por la presencia de un bulto en la misma, remedio poco usual para la categoría social de una reina, o tal vez es la primera mastectomía realizada en la historia del tratamiento del cáncer. (Mukherjee, 2011) A nivel mundial, este padecimiento es responsable de un número importante de muertes, la Organización Mundial de la Salud (OMS) reporta que es una de las principales causas de morbilidad y mortalidad, en 2012 hubo 14 millones de nuevos casos y 8.2 millones de defunciones relacionadas con el cáncer, aproximadamente 30% de las muertes por cáncer son debidas a cinco factores de riesgo conductuales y dietéticos, uno es el índice de masa corporal elevado, ingesta reducida de frutas y verduras, falta de actividad física, consumo de alcohol y tabaco. (OMS, 2015) En México, según la Unión Internacional Contra el Cáncer (UICC), el cáncer es la tercera causa de muerte y estima que cada año se detectan 128 mil casos nuevos. Dada la importancia de esta enfermedad, la Unión Internacional Contra el Cáncer con el apoyo de la OMS, conmemora cada 4 de febrero el Día Mundial contra el Cáncer, en años recientes el lema es “Desenmascarar los mitos” ; con el objetivo de sensibilizar a la población sobre los alcances de esta enfermedad. La incidencia del cáncer en México no es muy buena, debido a que ocupa un lugar sumamente relevante dentro de las enfermedades con mayor incidencia morbilidad y mortalidad, donde dicha enfermedad ha emergido de forma importante a la par de la disminución de otras enfermedades. Los datos del Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI) del año 2007 ubica a los tumores malignos como la segunda causa de muerte en el país (algunos autores manejan que es la tercera causa de muerte) solo por debajo de la diabetes mellitus y por arriba de las enfermedades isquémicas del corazón. La década comprendida del año 2000 al 2010 se contabilizaron 726,554 decesos por enfermedades cancerígenas (solo tumores sólidos), dentro de esta misma década se muestra un aumento del 2.91% anual en el número de muertes, siendo un numero sumamente alarmante ya que el mismo puede ser indicativo de ineficacia dentro de las terapias oncológicas, la ineficacia se puede categorizar en todo el macroprocesó de la medicación, desde la selección y adquisición de un medicamento hasta el monitoreo de su efecto. (Geografía, 2014) 3 Ilustración 1 Incidencia del Cáncer en México por Género (fuente INEGI 2007) En nuestro país el crecimiento en la incidencia de cáncer conlleva a un aumento natural en el número de pacientes y de tratamientos, estos tratamientos son potencialmente tóxicos si no son vigilados de la manera más adecuada, es por ello que se necesita la implementación de metodologías que ayuden a disminuir la probabilidad de un fracaso dentro de una terapia para el tratamiento del cáncer. La propuesta es crear los sistemas de monitoreo de la terapia oncológica, estos no ha sido establecidos por medio de consensos farmacéuticos ya que el mismo país carece de esta rama de la Farmacia (actualmente en crecimiento) y a nivel mundial los esfuerzos son pocos, hay una serie de vacíos dentro del seguimiento farmacoterapéutico del paciente oncológico ya que a veces no se puede distinguir entre un efecto toxico y una reacción adversa ya que la línea de diferenciación es sumamente delgada. Hasta la fecha no existe una metodología establecida formalmente para realizar tan importante actividad la cual ayudaría al cuidado del paciente oncológico ya que la base de la metodología es soportada dentro de un contenido científico importante, donde deben imperar los beneficios clínicos principalmente así como los económicos. Por lo general las actividades del farmacéutico en la terapia oncológica se basan en la estabilidad de los medicamentos, la preparación de los medicamentos dentro de la central de mezclas, la idoneidad de la dosis de acuerdo a parámetros antropométricos, la contabilización de los ciclos en el que se encuentra bajo tratamiento un paciente, pero la experiencia en México no pasa de estas actividades, por ello es necesario empezar a sentar las bases de un sistema de monitoreo farmacoterapéutico enfocado en el cuidado integral del paciente oncológico en el ámbito hospitalario, esto obedece a que 4 no solo recibe medicamentos para el control de la enfermedad oncológica, también recibe medicamentos para el control de otras enfermedades y el control de los efectos adversos o tóxicos que han dejado los agentes quimioterapéuticos, el resultado de esta relación, coloca en muchos casos a nuestros pacientes en una condición clínica de alto riesgo, donde la probabilidad de éxito disminuye a medida de que se presentan más problemas en cuanto los medicamentos se refiere. Para mostrar el vacío en el que se encuentra un paciente con cáncer, podemos decir que no existe organización alguna que vele por la seguridad plena del paciente oncológico, por ejemplo el Consejo General de Salubridad en México y The Joint Commission International a nivel mundial no marcan un estándar especial en el cuidado del paciente oncológico, donde muchas veces el paciente oncológico no se puede englobar en un cuidado igual o similar a otro grupo de pacientes debido a que la terapia a base de agentes quimioterapéuticos se debe tratar de manera especial. Dentro de las justificaciones para esta hipótesis se consideraque el tratamiento contra el cáncer está basado (en la mayoría de las ocasiones) en la destrucción de tejido que ha sido invadido por esta enfermedad, la terapia no es específica y generalmente tiene una incidencia de reacciones adversas más elevada que otros grupos farmacológicos debido a que por lo general se emplean más de dos citostáticos que incrementan la probabilidad de cursar distintos efectos adversos y una vez que se presentan éstos se deben de que corregir mediante la administración de una terapia totalmente diferente. Dichos efectos adversos lo que provocan en la mayoría de las veces es la inclusión de uno o varios medicamentos más para la corrección de efectos adversos donde se pueden incluir antibióticos, antihipertensivos, diuréticos, factores estimulantes por mencionar algunos. Los factores que se visualizan para sustentar un sistema de monitoreo de la terapia oncológica consideran que siendo una enfermedad tan variable, con alta morbimortalidad y con el empleo de agentes quimioterapéuticos sumamente agresivos contra los tejidos y contra el cuerpo en general, sin olvidar la especificidad de muchos medicamentos que están saliendo al mercado, se debe de hacer un análisis de riesgos en la terapia oncológica y con ello tomar la mejor decisión entre el paciente y los profesionales de la salud. Es de suma relevancia resaltar que no se pueden tratar de la misma manera a todos los pacientes con cáncer debido a que el tipo y estadio de cáncer es muy variable de persona a persona motivo por el cual se debe de poner más atención a cada tratamiento. La relevancia que toma el farmacéutico dentro del tratamiento del cáncer es fundamental ya que cuenta con varias aportaciones dentro del proceso del tratamiento, tomando en cuenta que el farmacéutico no prescribe el tratamiento pero si se incluye en la toma de decisiones en el proceso de la medicación y esta enfermedad se trata en su mayoría con medicamentos, las actividades desarrolladas por parte del farmacéutico dentro del proceso en el tratamiento del cáncer incluye el validar que el esquema prescrito a un paciente con cáncer debe coincidir con el tipo y estadio de cáncer en el que se encuentra un paciente, posteriormente debe de verificar las dosis que se prescriben sean acorde a la situación clínica y física que se encuentra un paciente, otro punto fundamental es verificar el número de ciclo que se va a aplicar dentro del tratamiento con la finalidad de evitar la posible acumulación de dosis, sin olvidar nunca las reacciones adversas, problemas 5 relacionados a la medicación, interacciones farmacológicas por mencionar algunas complicaciones asociadas solo al uso de los medicamentos. Otra tarea fundamental del farmacéutico enfocado hacia el cuidado del paciente oncológico, considera la ayuda directa en la atención a éste, prestando un servicio fundamental como es la educación en el cuidado de la salud del paciente oncológico, siempre y cuando el personal esté capacitado y enfocado en este tipo de pacientes, una parte esencial en la educación al paciente es la de asesorar acerca de todos los efectos adversos potenciales que puede o no presentar durante la aplicación de la quimioterapia y las acciones para disminuirlos o evitarlos, no se debe olvidar que este servicio es consensuado con el médico que es el líder del tratamiento. Fundamentado en lo anterior, se observa la necesidad de elaborar sistemas de monitoreo de la terapia oncológica los cuales pueden ser una guía de fácil acceso a la información actualizada que pudiera brindar soluciones en situaciones de riesgo en el uso de la terapia oncológica y de la soporte, siendo una herramienta de gran valor para realizar el seguimiento, promover la seguridad y eficacia de los tratamientos. Objetivo. Elaborar sistemas de alerta que apoyen el seguimiento farmacoterapéutico en el paciente oncológico mediante la recopilación de información bibliográfica de carácter científico y casos clínicos reales para facilitar, estandarizar y optimizar el monitoreo de los pacientes bajo el tratamiento con quimioterapia antineoplásica y terapia adyuvante del cáncer, para así aumentar la seguridad y eficacia en el tratamiento de los pacientes, con la finalidad de disminuir los efectos adversos y optimizar al máximo el beneficio clínico de la terapia. 6 Metodología. Ciclo celular. El ciclo celular es un proceso ordenado y repetitivo en el tiempo en el que la célula crece y se divide en dos células hijas, tomado en cuenta el postulado del médico y político alemán Rudolf Virchow el cual se propuso crear una teoría celular de la biología humana, basado en dos dogmas fundamentales, el primero, que el cuerpo humano (como el de todos los animales y plantas) está constituido por células, segundo que las células nacían solo de otras células omnis cellula e cellula. Cada célula de manera individual recibe estímulos intra o extracelulares que inducirán a los siguientes pasos, dichos estímulos son procesados en redes bioquímicas complejas los cuales son destinados simplemente a parar el ciclo o continuar con el mismo. La teoría celular establece que toda célula se genera de una célula similar preexistente, en base a esto, una especie biológica al alcanzar el estado adulto, está compuesta de unidades con características similares a la de sus progenitores. Todo ser vivo tiene como misión fundamental la reproducción no solo enfocada a generar un nuevo ser vivo, también la reproducción tiene como objetivo en mantener la funcionalidad y estructura del mismo, dentro de este objetivo el material que se sintetiza necesario para dar origen a otro organismo (celularmente hablando) debe ser repartido en • Enfoque a tumores solidos 5 principales tipos de cancer en México (hombres y mujeres) Delimitar estudio • Esquemas empleados en cada tipo de cancer • Sistema de monitoreo por medicamento empleado para el tratamiento. Esquemas empleados en Agentes antineoplasicos empleados • Alertas enfocadas al paciente • Alertas enfocadas al farmacéutico. • Alertas enfocadas al médico • Alertas enfocadas a la enfermera • Observaciones generales Herramientas y sistemas de alerta 7 forma equitativa para que las nuevas células que se estén en un equilibrio dinámico y mantengan el mismo objetivo. Como parte fundamental para que una célula continúe duplicándose se debe iniciar el ciclo celular ya que la vida de las células transita por dos etapas que se alternan cíclicamente mitosis e interfase, la etapa de la interfase se subdivide en tres periodos G1, S y G2. Durante los periodos de G1 y G2 las células se encuentran muy activas, están creciendo y preparándose para la división celular, en el periodo S se realiza la replicación del DNA (Ácido desoxirribonucleico) y durante la etapa de la mitosis la célula se prepara para dar lugar a dos células hijas, en esta fase se subdivide en 4 subfases llamadas profase, metafase, anafase y telofase. Este fenómeno en una célula normal da como resultado dos células hijas con el mismo contenido genético que la célula madre. Ilustración 2 Ciclo celular. Tomado y modificado de www.bdbiosciences.com Dando un orden lo más lógico para dar inicio al ciclo celular podemos comenzar con la fase G1, donde G se refiere a la palabra del inglés Gap (espacio) y en esta etapa la célula se caracteriza por constituir un sensor que relaciona el estado nutricional de la célula con la decisión de la proliferación. A nivel bioquímico la célula se comunica con el exterior por medio de sensores los cuales reúnen la información necesaria para concluir que tanto dentro como fuera de la célula se reúnen las condiciones ideales para permitir que comience la proliferación (Villaseñor E. A., 2009). La fase G1 las células aumentan de tamaño para que sea similar al que tenían antes de la mitosis, esteproceso debe estar coordinado con el mismo proceso de división con el fin de tener un tamaño celular constante y se logra alternando la duración del intervalo G1, las células que crecen lentamente tendrán una fase G1 más larga y aquellas de rápida proliferación tendrán una fase G1 más corta. Durante esta fase también la célula se prepara para la replicación del ADN, también existen puntos de control donde la célula puede entrar en fase G0 o estado quiescente, también se puede diferenciar, o morir por apoptosis, la ruta a tomar en G1 es dependiente de complejos moleculares basados en quinasas 8 dependientes de ciclinas. No olvidar que es el principal punto de restricción si la célula entra o no en fase S. Ilustración 3 Fase G1 del ciclo celular Tomado y modificado de www.bdbiosciences.com La primera de estas fases es llamada S (síntesis) donde el material genético especialmente el DNA (Ácido desoxirribonucleico) se duplica, además de haberse acumulado y activado las enzimas y proteínas correspondientes, los cromosomas se duplican por única vez y solo una vez por cada ciclo celular, deben por lo tanto existir, controles que eviten una reduplicación dentro del mismo ciclo. Estos controles se deben a la existencia de ciclinas y/o cinasas donde éstas últimas son dependientes de las ciclinas y evidentemente al formar diferentes complejos constituyen los puntos de control, siendo una de sus responsabilidades primarias la activación de las distintas fases del mismo ciclo celular y son los receptores de otras proteínas sobre los cuales recae los procesos de modificación, secuestro, destrucción o activación, que permitan el avance del ciclo, alargamiento o detención, siempre y cuando las condiciones no sean propicias para que sea adecuada una proliferación (GM, 2000). 9 Ilustración 4 Fase S del ciclo celular. Tomado y modificado de www.bdbiosciences.com La fase G2 determina la entrada a fase M, en esta fase se acumulan progresivamente las moléculas cuyas actividades serán necesarias para la fase M, se considera un proceso intermedio entre la fase S y M, es un punto de control para comprobar si hubiera o no errores en la replicación del ADN y si se duplicará completamente el material o no, si existieran errores la célula no entraría a la fase M y el ciclo se detendría y se repararían los errores duplicando completamente el material, se debería entender que los errores no detectados pasarían irremediablemente a las células hijas. Ilustración 5 Fase G2 del ciclo celular. Tomado y modificado de www.bdbiosciences.com La fase llamada M (mitosis) se inicia tras la formación de un complejo ciclina-cinasa (MPF Mitosis Promoting Factor) que precede a la aparición de una gran variedad de procesos celulares característicos de ésta, como lo son la fosforilación de proteínas, el desensamblaje de la membrana celular, la condensación cromosómica, el rearreglo del citoesqueleto, la formación del huso mitótico. 10 La activación de este proceso mitótico da como resultado que la célula pase a la profase, prometafase y metafase, donde los cromosomas se condensan, se anclan al uso mitótico en formación, crecimiento y finalmente se alinean en el plano de la metafase, durante estas etapas el MPF se localiza en distintas estructuras donde claramente es el mediador y controlador de los pasos de la misma mitosis y la regulación al ingreso de G1. (GM, 2000) Ilustración 6 Fase mitosis del ciclo celular. Tomado y modificado de www.bdbiosciences.com En la profase, los centrosomas comienzan a separarse, los pares de cromosomas que se repitieron en la fase S comienzan a condensarse para formar cromatinas hermanas, multisubunidades de complejos y la fosforilación de la histona se realiza para la condensación de la cromatina y así formar dos cromatinas hermanas que se mantienen unidas en el centrómero. Es la etapa de descomposición membranal, este inició en la mitosis es impulsado por el complejo Ciclina B/Ciclina dependiente de cinasa 1 (CDK1). En la prometafase desaparece la membrana celular y comienzan a formarse los husos, donde existen tres formas diferentes del mismo, los astrales, los polares y el cinetocoro, es en este punto cuando los astrales y los polares se superponen entre sí para empujar hacia polos opuestos y el cinetocoro se adjunta al centrómero de las cromatinas. En la metafase, las cromatinas se alinean en plano a la placa metafasica, las cromatinas hermanas que están unidas mediante en cinetocoro son llevadas a polos opuestos en el huso, generándose una tensión considerable entre las dos cromatinas debido a que cada uno de los microtubulos tira de cada una de ellas, la separación es limitada debido a que existe un punto de control que retarda la separación hasta que cada cromatina este en su lugar. (GM, 2000) La anafase entra una vez que se realiza el control en las cromatinas (deben de alinearse), señales especificas desencadenan el proceso de la separación y este es impulsado por el complejo APC (complejo promotor de la anafase) que esciende a las moléculas de cohesión que mantienen juntas a las cromatinas. 11 Por último la telofase es en donde ocurre la separación de los cromosomas y se mueven hacia los polos de los husos, la división celular es impulsada por un proceso de citocinesis, que depende de un anillo contráctil de actina y miosina que gradualmente se cierra produciendo dos células hijas, este proceso de citocinesis es considerado como una tercera fase del ciclo celular (Starr, 2009). La célula cancerosa. El cáncer es una anormalidad que puede tratarse de diferentes maneras, desde el punto de vista biológico, es una trastorno caracterizada por la alteración del equilibrio entre la proliferación y los mecanismos normales de muerte celular, la consecuencia es el desarrollo de una clona que puede invadir y destruir los tejidos adyacentes y diseminarse hacia otros sitios distantes en los que se forman nuevas colonias u ocurre propagación metastásica. Con frecuencia estas anomalías conducen a la muerte del individuo por deterioro de la función de los órganos vitales, en la práctica la palabra cáncer es un término genérico empleado para referirse a más de un centenar de enfermedades diferentes entre sí, con epidemiologia, origen, factores de riesgo, patrones de diseminación, respuesta al tratamiento y pronósticos diversos. Ilustración 7 Factores para el desarrollo de cáncer El cáncer es la acumulación de daños genéticos cuyos productos controlan funciones esenciales para las células normales. En la actualidad se considera al cáncer como una enfermedad genética, donde las alteraciones se generan básicamente en los oncogenes y los genes supresores de tumores, siendo el adecuado funcionamiento y alternación de estos genes supresores y oncogenes básico para el control, crecimiento y muerte celular. Las células tumorales malignas presentan dos características que las hacen distintas de las normales: 12 1. Se reproducen de manera desordenada. 2. Son capaces de invadir y colonizar tejidos, órganos distales donde generalmente no pueden crecer. La combinación de ambas características es básica para que se hagan tan peligrosas y mortales las distintas formas de cáncer ya que las células son anormales y son capaces de crecer en lugares donde no existen las condiciones propicias para su crecimiento. La misma célula cancerosa posee seis capacidades biológicas que han adquirido durante las distintas etapas de crecimiento del tumor, las células tienen que mantener la señalización suficiente para que continúe su proliferación, la cual se logra evadiendo los oncogenes supresores del crecimiento, existe también la resistencia a la muerte celular lo cual acarrea una inmortalidad y continua la replicación celular, posterior a esto también sepresenta la angiogénesis y la metástasis (Berger, 2008). Ilustración 8 Evolución del cáncer, tomada y modificada de Nature Reviews of Cancer 13 Crecimiento celular y tumoral. El crecimiento celular comienza por la unión de un producto de señalización que por lo general es un factor de crecimiento a un receptor específico, las proteínas del receptor pueden estar en la superficie celular, en el citoplasma o en el núcleo. En la superficie existen 3 tipos de receptores, los cuales al activarse generan una serie de señalizaciones (transducción o transmisión) y producen respuestas celulares específicas y regulación del ciclo (como ya se escribió en capítulos anteriores). Existes dos mecanismo de control, uno es la fosforilación de las proteínas cíclicas y otro es el punto de restricción, el cáncer muestra alteraciones intrínsecas en la progresión del ciclo celular, a diferencia de una célula normal, la célula cancerosa, no puede detenerse en algún punto de control del ciclo, lo que conduce a la proliferación celular. (Berger, 2008) Para explicar el crecimiento celular anormal existes dos modelos, el primero es el de Skipper-Schabel- Wilcox, dicho modelo explica que el crecimiento celular cancerígeno es logarítmico, Estas células tumorales presentaban un crecimiento llamado exponencial hasta alcanzar un volumen letal de 109, equivalente a 1 ml de volumen tumoral. La fracción de crecimiento (fracción de células que experimentan división celular) de esta leucemia murina es del 90% y no cambia desde que hay pocas células hasta alcanzar el tamaño letal y su tiempo de REPLICACIÓN es constante. Tras la administración de quimioterapia se demostró que se eliminaban células leucémicas de forma exponencial y que la probabilidad de curación dependía del volumen tumoral inicial. (Berger, 2008) Ilustración 9 Crecimiento de tipo Skipper-Schabel-Wilcox Otro modelo, el cual aplica más para los tumores sólidos debido a que no explica el comportamiento en el crecimiento es el modelo de Gomper o mejor dicho crecimiento Gompertziano, el cual presenta crecimiento constante solo en las fases iniciales cuando el volumen tumoral es pequeño, posteriormente el crecimiento se enlentece de forma exponencial incrementando el No. de células en 14 fase G0. Una consecuencia importante, es que en la mayor parte de los tumores al momento del diagnóstico presentan una baja fracción de crecimiento y por lo tanto baja sensibilidad a la quimioterapia. La quimioterapia citotóxica tiene su efecto principalmente sobre células en crecimiento activo y no en la fase quiescente o de reposo (G0) por tanto actúan sobre células malignas como normales, los antineoplásicos se pueden clasificar de acuerdo a si dependen de la fase del ciclo en la que se encuentre la célula o no. (Berger, 2008) Ilustración 10 Crecimiento Gompertziano Teorías de la etiopatogenia del cáncer. Dentro de las múltiples observaciones sobre el origen del cáncer han permitido generar varias teorías las cuales dan una explicación en la posible génesis de esta enfermedad, existen 5 teorías: 1. Teoría viral. 2. Teoría del oncogén. 3. Teoría de los genes supresores. 4. Teoría génica. 5. Teoría inflamatoria. 15 Teoría viral. Los virus cuyo material genético está constituido por ARN (ácido ribonucleico) y que tiene la capacidad de inducir la síntesis de la enzima transcriptasa inversa, puede hacer copias de ADN (ácido desoxirribonucleico) a partir de su ARN e insertarse en el genoma de las células hospederas como lo hace el virus del Sarcoma de Rous. A este tipo de virus se les conoce como retrovirus y constituyen una gran familia a la cual pertenece el virus del sida entre otros, se tiene evidencia que los retrovirus pueden generar cáncer de dos maneras. A. Unos son portadores de oncogenes que alteran la maquinaria celular, provocando una proliferación incontrolada de las células hospederas, se conocen cerca de 20 oncogenes virales asociados con formas particulares de cáncer y cada una tiene un protoocogén correspondiente en las células que afectan. B. Otros retrovirus que no portan oncogenes, pero al integrarse al cromosoma de la célula receptora alteran la estructura o función de los genes aledaños al lugar de inserción, los genes afectados considerados como protooncogenes potenciales cuya expresión puede alterarse, lo que trae la posibilidad de que una célula salga alterada. Los retrovirus se han vinculado con leucemia de células T en adultos, aunque también existen evidencias de qué virus cuyo material genético es ADN pueden asociarse a otros padecimientos malignos en el humano, como sucede con el virus de la hepatitis B o con los papilomavirus, relacionado con el cáncer uterino en la mujer y de pene en el hombre, también el linfoma de Burkitt y cáncer nasofaríngeo está relacionado con el virus de Epstein-Barr. (Villaseñor E. A., 2009) Teoría del oncogén. Se postuló inicialmente que existía un gen en el organismo que se podía activar por rayos x, un virus o algún agente cancerígeno y que podían ser éstas las causas desencadenantes del cáncer, posteriormente se descubrió que existían genes mutados los cuales pudieran inducir el cambio de las células normales en cancerosas, por ejemplo en la actualidad se asocia el gen “myc” con cáncer de pulmón, leucemias y linfomas. Ciertas sustancias administradas a dosis elevadas pudieran inducir que se produzca el cáncer por si solas, por lo que se les denomina cancerígenos completos. Por el contrario se observó que también se puede inducir el cáncer si se administra una sustancia a dosis bajas y se aplica en conjunto a otra sustancia capaz de promover la división celular (agente promotor), este hallazgo llevó a pensar que el cáncer pasa por una etapa de “iniciación” (inducida por un agente X) y seguida por una etapa consecutiva llamada “promoción”. Posteriormente se descubrió que si se aplica alguna dosis del 16 agente iniciador y se espacia por un tiempo la aplicación del promotor, también se producían agentes malignos. Por lo cual se pensó que la célula guarda memoria del cambio provocado por el iniciador, dicho cambio, entonces, era irreversible y debería corresponder a una mutación, es decir, una modificación en el material genético de la célula. Adicionalmente se descubrió que si se aplica un promotor en ausencia de un iniciador o durante un tiempo insuficiente, no era capaz de provocar tumores. (Villaseñor E. A., 2009) Los estudios sobre oncogenes han permitido responder preguntas sobre el origen y causas de: Mutaciones espontáneas. La pérdida de la regulación de la expresión de algunos caracteres codificados del genoma. La acción de los carcinógenos. Los virus oncogénicos La predisposición genética En el hombre se han identificado más de 40 genes cuya función está relacionada directamente con los complejos sistemas de señales que regulan el crecimiento, la proliferación y la división celular. Estos genes reciben el nombre de proto-oncogenes, debido a que bajo ciertas condiciones, pueden funcionar como oncogenes, es decir, como secuencias de ADN que dirigen mecanismos que llevan a la formación de neoplasia, para convertirse en oncogenes, los proto-oncogenes deben ser “activados”, es decir, son modificados por: 1.- sustancias químicas 2.- radiaciones 3.- algún virus. Teoría de los genes supresores. Los protooncogenes promueven el crecimiento celular de manera natural, la función antagónica es la que llevan a cabo los genes supresores u oncosupresores inhiben el crecimiento y la división celular, solo una transformación monoalélica les basta para convertirse en oncogenes y mostrar el fenotipo transformante, sin embargo, los genes supresores deben perder o variar si capacidad funcional y esto ocurre en unamutación en un alelo, asociada al alelo restante. Su función principal es prevenir o suprimir la tumorigenesis, parando la proliferación celular si existe alguna mutación, ayudando a la reparación del ADN o llevando a la célula a apoptosis. Por lo tanto cuando estos genes quedan inactivos, la célula prolifera sin tener freno alguno en las mutaciones presentes. Las células tumorales descienden de un ancestro en común, generalmente décadas antes de que un tumor se manifieste e inicie un programa de división indebido. La transformación maligna de una célula 17 acontece tras la acumulación de eventos (mutaciones) específicos, los cuales son clave para entender las bases del cáncer. Como ya se vio en el párrafo anterior, existen dos familias grandes donde podemos clasificar a los genes supresores, la primera es la de los protooncogenes, dichos protooncogenes dirigen la producción de proteínas como lo son las ciclinas, factores de crecimiento, receptores, etcétera que estimulan la proliferación celular. Cuando estos mutan estos se convierten en oncogenes y son capaces de multiplicar de una manera descontrolada el crecimiento celular, de modo que muchos de ellos fuerzan la maquinaria celular para que se produzcan más factores de crecimiento de lo que se produce de manera normal. La segunda parte está formada por los supresores de tumores conocidos como genes supresores que de una manera en el organismo controlan la división celular, que en el organismo controlan la división celular, cuando estos están ausentes en las células o se encuentran inactivos a causa de mutaciones las células dejan de crecer normalmente y adquieren propiedades proliferativas anormales, características de las células tumorales. (Villaseñor E. A., 2009) Dentro del estudio del cáncer se han identificado más de 17 genes supresores implicados en esta enfermedad. Ellos codifican una serie de proteínas localizadas en distintas regiones de la célula, tanto en citoplasma como en el núcleo. Los dos genes mejores caracterizados son RB y p53. Tabla 1 Genes supresores de tumores de citoplasma Genes supresores de tumores. Genes para proteínas de citoplasma APC Involucrados en cánceres de colon y estomago DPC4 Codifica una molécula en una ruta de señalización que inhibe división celular, involucrada en cáncer de páncreas NF-1 Codifica a una proteína que inhibe a Ras estimulatoria. Involucrada en cánceres de sistema nervioso periférico y leucemia NF-2 Involucrado en meningioma y ependimoma (cáncer de cerebro) 18 Tabla 2 Genes supresores de tumores de núcleo Genes para proteínas de núcleo MTS1 Codifica la proteína p16, un componente en el reloj del ciclo celular. Involucrada en distintos tipos de cáncer. RB Codifica la proteína pRB, uno de los principales controles del ciclo celular, involucrado en retinoblastoma, cáncer de hueso, vejiga, células pequeñas de pulmón y cáncer de mama. p53 Codifica a la proteína p53, la cual puede detener división celular e inducir las células anormales a que entren en apoptosis, involucrada en una gram cantidad de cánceres WT1 Involucrado en el tumor de Wilm de riñón p53. El gen p53 considerado como el guardián del genoma, se localiza en el brazo corto del cromosoma 17, codifica a una fosfoproteína nuclear que actúa como inhibidor negativo en la proliferación celular. La forma normar de p53 es escasa en todas las células de los mamíferos, tiene un tiempo de vida media corta, pero esta se puede modificar al entrar en contacto con proteínas de ciertos virus o proteínas celulares puede desestabilizarse y alargar su vida media (por ejemplo proteína E6 del HPV16). La proteína P53 tiene varias funciones las cuales pueden ser en la misma proteína o en otras donde influye y/o controla: En fase G1 al detectar algún daño en el ADN se detiene el ciclo celular. Inducción de a la reparación del ADN, por estimulación de la escinucleasa. Promoción de la muerte programada por apoptosis cuando se detecta un daño irreparable (sin P53 no se produce apoptosis en respuesta a radiación o quimioterapia). Represión de oncogenes que inhiben la apoptosis. Modula la aparición de metástasis, mediante la inhibición de angiogénesis. P53 puede ser disfuncional por distintas maneras, por ejemplo cuando se sufre de selección por lo que pierde su funcionalidad en el caso de los sarcomas, a su vez en el cáncer de cérvix causado por 19 VPH la proteína sufre proteólisis, por lo que pierde su funcionalidad pero no es por mutación. (Villaseñor E. A., 2009) RB. Estos genes son los encargados de frenar el proceso de descontrol, si falla, pueden dejar que el cáncer progrese. Como es el llamado RB1, asociado a retinoblastoma, existen dos tipos, el familiar que se transmite un alelo RB mutado de forma hereditaria y otro que muta con la edad temprana, este es debido a que los niños tienen una proliferación en la retina por lo general hasta los 7 años. Por lo tanto, se llega a una hipótesis de un gen que genera un producto, que en condiciones generales impiden el crecimiento tumoral, donde por mutación se debe perder el control para poder producir cáncer. Pero el Rb se expresa en casi todas las células del cuerpo, y además del retinoblastoma, se han detectado las mutaciones en osteosarcomas, carcinomas de próstata, vejiga, mama, microciticos de pulmón, cérvix y algunas leucemias, es de resaltar que no solo es la mutación del Rb en este tipo de cáncer, sino que también, viene acompañado de la mutación de otros genes. El Rb controla una proteína que controla el ciclo celular, en concreto el punto R (paso entre G1 a fase S) como si fuera un interruptor, cuando esta fosforilada esta inactiva, es decir permite el paso a fase S, pero al perder un fosforo, se activa y retiene a la célula en el punto R. por lo tanto sufrir una mutación en este gen la proteína queda inactivada permanentemente y sufre una proliferación descontrolada. (Villaseñor E. A., 2009) BRCA1 y BRCA2 Los BRCA1 y BRCA2 son genes de susceptibilidad en el cáncer de mama y ovario, el primero se encuentra en el brazo largo del cromosoma 17 y juega un papel importante en el cáncer de mama familiar, las mutaciones en estos genes son en todas las regiones lo que provoca proteínas truncadas o perdidas de ARNm, el segundo de encuentra en el brazo largo del cromosoma 13, pero este se presenta en menor tendencia a la tumorigenesis de ovario. (Villaseñor E. A., 2009) PTEN. El gen PTEN esta mutado en diferentes tumores que se presentan con frecuencia, como endometrio, cerebro, mama o próstata. Codifica a una proteína con un dominio similar al de la tirosin-fosfatasa, ejerciendo regulación negativa AKT/PHB 20 Ilustración 11 Genes del cáncer. Tomada y modificada de http://sociedad.elpais.com/sociedad/2013/03/28/ Teoría inflamatoria. En dicha teoría el sistema inmune es el principal actor ya que se piensa que está enfermo o tiene un estado patológico. El sistema inmune puede generar una respuesta en forma de inflamación, que puede favorecer o impedir el crecimiento de un tumor, por ejemplo una infección por la bacteria Helicobarter pylori puede generar una inflamación crónica del estómago y así desencadenar cáncer de este órgano. (Villaseñor E. A., 2009) 21 Características del cáncer. Las características del cáncer poseen 6 capacidades biológicas adquiridas durante el desarrollo de varios pasos en los tumores humanos, dichas características confieren un principio de organización para la racionalización de la enfermedad oncológica. Esto incluye el mantenimiento de las señales de proliferación, evasión de los supresores de crecimiento, resistencia celular a la muerte, replicación de la inmortalidad, angiogénesis, invasión y metástasis. Es fundamental que a estas características distintivasse deba añadir la inestabilidad genómica, lo que genera diversidad genética que facilita la adquisición de la inflamación y con ello el fomento a expresar estas características con una mayor rapidez. Aunado a lo anterior en la última década se han añadido dos características emergentes a la lista, la primera es la capacidad para reprogramar el metabolismo energético y la segunda la evasión de la destrucción por el sistema inmune. En adición a las células cancerosas, los tumores exhiben otra complejidad, reclutan una serie de células normales que contribuyen a la formación de un microambiente. (Hanahan, Hallmarks of Cancer: The Next Generation, 2011) Ilustración 12 Características del cáncer Señalización de proliferación sostenida Evasión de supresores del crecimiento Invasión activa y metástasis. Inmortalidad replicativa Inducción de la angiogénesis Resistencia a la muerte celular 22 Señalización y proliferación sostenida. Las seis capacidades del cáncer (distintivas y complementarias que permiten la diseminación y el crecimiento) brindan una base sólida para la comprensión del cáncer, posiblemente la replicación celular sostenida (crónicamente) es el rasgo más fundamental que mantiene viva a esta enfermedad, como ya se ha redactado, los tejidos normales con adecuado control en la producción y liberación de señales que den entrada al ciclo celular o incluso que detengan el mismo ante un error en la replicación del DNA asegurando un equilibrio dinámico entre la muerte y la reproducción, manteniendo un adecuado funcionamiento fisiológico. El contexto cambia radicalmente cuando estas señales se pierden o no están controladas, en este caso la célula ya no tiene el control de su replicación ni sobre el crecimiento como lo es la célula cancerosa. Desgraciadamente las señales mitogénicas en una célula normal no se han comprendido del todo, en contraste las señales mitogénicas en la célula cancerosa se puede sostener en un número variable de maneras, se pueden producir factores de crecimiento que puedan responder con la creación de receptores afines a éstos en donde existe una estimulación proliferativa autocrina. Alternativamente las células cancerosas pueden mandar señales a las células normales que están dentro del estroma que soporta al tumor, dichas señales pueden inducir a la célula normal a producir factores de crecimiento, también la célula cancerosa puede generar una sobreexpresión de receptores de membrana signo distintivo de muchos tipos de cáncer y responder a los factores de crecimiento ya producidos. (Hanahan, Hallmarks of Cancer: The Next Generation, 2011) Evasión de los factores de supresión. Además de la capacidad de la inducción y mantenimiento de las señales de crecimiento, las células cancerosas tienen la capacidad de evadir las señales que regulan de manera negativa el crecimiento y proliferación, muchas de estas acciones depende de la respuesta que lleven a cabo los genes supresores de tumores, diversos genes supresores de tumores operan de manera que limiten el crecimiento y la proliferación, se han estudiado dos supresores de tumores siendo éstos los más clásicos en la supresión de tumores por ser aquellos que codifican a la proteína RB (proteína retinoblastoma) y TP53 quienes son las proteínas centrales que regulan las decisiones de que proliferen, se active la senescencia o se induzca a la apoptosis. Ahondando un poco más en la función de RB, dicha proteína integra señales extra e intracelulares que dan respuesta al crecimiento y la división, las células cancerosas con defectos en la proteína RB, no pueden funcionar de manera adecuada para este tipo de decisión, por consiguiente la célula prolifera en su crecimiento. Considerando que esta proteína organiza la inhibición del crecimiento inducida por las señales externas, la TP53 recibe las señales de estrés y de anormalidades en el funcionamiento intracelular, si la TP53 encuentra daños genómicos o si los niveles de nucleótidos no 23 son los adecuados o bien si existiera un exceso en las señales de crecimiento, en los niveles de glucosa y del oxígeno fueran bajos en cantidad pudiera ponerse fin a la progresión del ciclo hasta controlar estas alteraciones o en su defecto desencadenar la apoptosis. Se destaca que el contexto es decisivo en estos casos ya que la respuesta se dará dependiendo del tipo de célula del que cite, la severidad, condición del estrés celular y del daño genético generado. Aunque RB y TP53 son los controladores principales de la proliferación celular cada uno de ellos opera individualmente como parte de una extensa red funcional. (Hanahan, Hallmarks of Cancer: The Next Generation, 2011) Activación de la invasión y metástasis. Está bien identificado en la actualidad que los carcinomas provienen de tejidos epiteliales los cuales progresan a grados patológicos más elevados y a su vez malignos, dicha malignidad se denota por medio de la infiltración local y de la metástasis a distancia, se sabe que las células cancerosas son típicamente asociadas a alteraciones en la forma y en su adhesión a otras células y la matriz extracelular. Existen pruebas que en el cáncer epitelial se pierde un componente importante en toda la estructura del tejido, el componente del que se habla son las cadherinas que son un grupo de proteínas que participan en la adhesión celular y se clasifican en 5 grupos. La E-cadherina es la molécula clave en la unión célula-célula, el aumento en la expresión de dicha molécula está estrechamente ligado al antagonismo de la invasión y de la metástasis ya que ayuda a ensamblar las láminas epiteliales y mantener la quiescencia de las células dentro de las láminas formadas. El proceso de la metástasis lleva varias etapas antes de que se presente este fenómeno, por tal motivo es denominada la cascada de la invasión de la metástasis, dicha descripción contempla una sucesión de cambios biológicos donde se inicia con la invasión local e invasión de las células cancerosas al torrente sanguíneo y posteriormente al tejido linfático cercano a la invasión local, posteriormente la célula cancerosa viaja a través de la sangre y de la linfa donde posteriormente se extravasa formando pequeños nódulos en tejidos distales (micrometástasis) y posteriormente el crecimiento de las lesiones micrometástasicas, evolucionando en el tamaño de un tumor macroscópico y este último paso es la “colonización”. (Hanahan, Hallmarks of Cancer: The Next Generation, 2011) 24 Ilustración 13 Proceso secuencial de la metástasis. Tabla 3 10 pasos del proceso de la metástasis Pasos en el proceso de la metástasis Paso Descripción 1 Después de un evento inicial de transformación, el crecimiento de las células neoplásicas es lento y progresivo 2 Se requiere de vascularización para que el tumor pase del diámetro de los 1-2 mm, donde los factores de angiogénesis tienen que comenzar a crearse y sintetizarse y así crear la red vascular que alimentará al tejido maligno. 3 La invasión del estroma ocurre por distintos mecanismos, incluyendo, pero no limitado a, vénulas de pared delgada y canales linfáticos, los cuales ofrecen poca resistencia a la invasión. 4 Separación y embolización del conjunto de células tumorales que pueden aumentar de tamaño a través de la interacción con células hematopoyéticas en circulación 5 Circulación del embolo a través del torrente sanguíneo linfático. 6 La supervivencia de las células tumorales a través de la circulación y la detención en un lecho capilar. 7 Extravasación del embolo tumoral por mecanismos similares a los de la invasión del tejido inicial. 8 Proliferación de las células tumorales dentro del parénquima del órgano da como resultado un foco metastásico. 9 Establecimiento de la vascularización y defensas para el nuevo huésped 10 Reiniciodel proceso para el desarrollo de metástasis a partir de otras metástasis. 25 Habilitación de características y señalizaciones emergentes. Se han definido las características del cáncer que le permiten adquirir capacidades funcionales para sobrevivir, proliferar y difundirse. De estas capacidades nacen diferentes tipos de tumores a través de diferentes mecanismos y en diferentes tiempos que los va imponiendo la tumorigénesis, uno de los pasos fundamentales para el desarrollo del cáncer es la inestabilidad genética en las células cancerosas, esta inestabilidad genera mutaciones aleatorias incluyendo reordenamientos cromosómicos, en esto se incluyen cambios genéticos raros que reorganizan las capacidades, una segunda característica que permite el desarrollo del cáncer es el estado inflamatorio que generan las células premalignas y las lesiones impulsadas por las células del sistema inmune, algunas de estas lesiones sirven para promover la proliferación y progresión tumoral por diversos medios. Ilustración 14 Activación de las características emergentes del cáncer Además de las características emergentes y de las características habilitadas, existen otros atributos de las células cancerosas que han sido propuestos y que también son importantes dentro del conocimiento de esta enfermedad, una característica adicional importante es la reprogramación metabólica de la célula con el fin de apoyar la proliferación y crecimiento el cual sustituye al metabolismo original. La característica adicional que se ha observado en la proliferación del cáncer, es la evasión de las células cancerosas al sistema inmune, además de la eliminación de las mismas células inmunes, esta dicotomía de la célula inmune es anulada por la célula cancerosa. Si se Características Emergentes Características Habilitadas Alteración en la energía celular Inestabilidad genómica y mutación Estimulación tumoral e inflamación Estimulación tumoral e inflamación 26 expresan ambas condiciones pueden facilitar la aparición del cáncer. (Hanahan, Hallmarks of Cancer: The Next Generation, 2011) Inducción de la angiogénesis. De la misma manera que un tejido normal necesita nutrientes y oxígeno para subsistir, el tejido canceroso requiere a su vez y de la misma manera de los mismos nutrientes y oxígeno para subsistir, para posteriormente desechar lo ocupado como productos del metabolismo. Las neovasculaturas asociadas al tumor generadas con el proceso de la angiogénesis ocupan más energía y nutrientes, también se lleva a cabo una embriogénesis donde se desarrolla la vasculatura que implica el crecimiento de nuevas células endoteliales, posteriormente un ensamble en tubos (vasculogenesis) y posteriormente dar paso a la germinación (angiogénesis) de nuevos vasos a partir de los que ya existen. Dentro de la evolución normal en la curación de una herida, existe la formación de vasos para ayudar a la cicatrización y generar más tejidos, esto desaparece al momento de haber concluido la reparación natural, sin embargo, el cáncer no tiene la señalización que se requiere para parar este proceso ya que una característica especial es que el tejido se encuentran en reposo y la vasculatura sigue formando nuevos vasos sin control. Algunos reguladores angiogenicos son los responsables del crecimiento vascular, son proteínas de señalización que se ubican en la superficie celular, estas proteínas se encargar de inducir o inhibir el crecimiento, el más conocido es el Factor de Crecimiento Vascular Endotelial (VEFG por sus siglas en ingles), este factor se encuentra expresado en la orquestación y crecimiento de nuevos vasos sanguíneos durante el desarrollo embrionario o fetal y posteriormente la supervivencia del endotelio vascular ya sea en situación normal o patológica, la expresión del factor se ve aumentada por la hipoxia o por señalización de un oncogén. El VEFG no es el único factor que expresa un crecimiento vascular, existe el Factor de Crecimiento de Fibroblastos (FGF), implicados en el mantenimiento del crecimiento vascular por angiogénesis, su expresión esta crónicamente regulada, Trombospondina 1 es un contrapeso en la angiogénesis y su sobreexpresión significa que el cuerpo intenta regular esa angiogénesis, la relevancia de la angiogénesis es que contribuye a la fase maligna microscópica de la progresión de la enfermedad. (Hanahan, Hallmarks of Cancer: The Next Generation, 2011) 27 Ilustración 15 Crecimiento tumoral Resistencia a la muerte celular. El concepto de muerte celular natural programada por apoptosis sirve como una barrera natural contra el cáncer, se han descrito los procesos que gobiernan este fenómeno que responde a distintos estímulos fisiológicos durante la tumorigenesis o durante la terapia contra el cáncer. Las alteraciones en el ADN dan como uno de muchos resultados un desequilibrio entre el inductor de la apoptosis y los niveles elevados de oncogenes esto trae consigo una proliferación descontrolada, pero también se ha demostrado que si se trata de un cáncer agresivo y resistente a la quimioterapia la apoptosis se ve atenuada. Las proteínas reguladoras son la familia Bcl-2 y sus análogos más cercanos (Bcl-xL, Bcl-w, Mcl-1, A1) son inhibidores de la apoptosis y actúan en gran medida suprimiendo proteínas que desencadenan a la apoptosis (Bax y Bak), estas proteínas están en la membrana mitocondrial, la alteran y generan los cambios para la liberación de proteínas de señalización proapoptoticos, el más importante es el citocromo c, si es liberado, provoca la liberación de las caspasas. El daño más notable se produce en el sensor supresor de tumores la proteína TP53, la cual es responsable de verificar todas las rupturas de ADN y otras anomalías cromosómicas, si la proteína TP53 no es funcional se pierde el control del ADN y las células defectuosas se verán incrementadas en número y disminuidas en funcionalidad, acompañada de la mutación producto de las alteraciones en el material genético. (Hanahan, Hallmarks of Cancer: The Next Generation, 2011) 28 Tratamiento del cáncer. La terapia del tratamiento a esta enfermedad ha evolucionado de una manera dramática desde la década de los años 60 donde solo existían 12 agentes para el tratamiento de todas las enfermedades oncológicas, hasta la fecha existen más de 100 compuestos para el tratamiento del cáncer y se continúan desarrollando más medicamentos, donde esta expansión es llevada a cabo por parte de investigadores y de la industria farmacéutica, lo que acarrea una constante derrama de conocimiento y actualización que no para. La complejidad del tratamiento del cáncer aumenta con el desarrollo de los medicamentos ya que cada vez se descubren más moléculas con indicaciones más estrechas lo cual también eleva el costo de la terapia, tan solo en el 2001, la inclusión de imatinib en el mercado marco un precedente histórico ya que se ve implícita la evolución de la terapia intravenosa hacia la terapia oral, esto trae consigo una serie de adaptaciones y cambio de estilo en el cuidado del paciente oncológico, así como la era molecular en el tratamiento del cáncer, también es de resaltar el caso de la inclusión en el mercado de la molécula trastuzumab-emtansina que trae una revolución total al momento de la administración y monitoreo del medicamento. El tratamiento del cáncer contempla al igual que en otras enfermedades los parámetros farmacocinéticos y farmacodinámicos que relacionan al paciente, al medicamento y a la enfermedad, pero la complejidad aumenta ya que también juega un factor fundamental la relación con la farmacogenómica, el reto principal de la terapia del cáncer es encontrar la relación intrínseca que se guarda entre el tratamiento y el tumor, dicha relación se puede ver afectada por la respuesta del tumorhacia el agente terapéutico con una consecuente falla terapéutica. Para un tumor sensible, las concentraciones elevadas de medicamento pueden traducirse en una respuesta adecuada al tratamiento, pero un aumento en los efectos adversos en otros órganos a los cuales no está dirigido el cáncer, en cambio las concentraciones bajas del medicamento en el tumor se pueden traducir en la disminución de la respuesta hacia el combate del tumor pero una disminución en los efectos adversos. La relación fármaco/concentración y tumor/respuesta asociado a los efectos adversos es la gran incógnita a resolver en el tratamiento del cáncer. Para obtener lo antes mencionado es raro que se dé un solo medicamento en el tratamiento contra el cáncer por lo general se emplean combinaciones que son pensadas para que interactúen en la fase farmacodinamica, a su vez se tiene pensado emplear dos medicamentos cuyas toxicidades no se superpongan, la mayoría de los regímenes terapéuticos tienen un fundamento científico preexistente y a estos se les puede añadir una molécula adicional para mejorar la respuesta. (Chang, 2006) 29 Una herramienta adicional para ampliar la gama de tratamientos contra el cáncer es en la generación de hipótesis en un estudio sistemático de todas las moléculas que tratan al cáncer (aprobadas) contra cada agente en investigación y aunque es una herramienta de inicio empírica, han surgido combinaciones exitosas las cuales a la postre se analizan y se clarifica el mecanismo por el cual se obtiene una respuesta. Tabla 3 Combinación de fármacos antineoplásicos (tomado y traducido de Abeloff's Clinical Oncology) Factores estratégicos para la combinación de antineoplásicos La justificación de la combinación debe contener un objetivo terapéutico Se puede complementar un régimen ya establecido con otro antineoplásico Todas las combinaciones deben ser evaluadas sistemáticamente Los resultados de las combinaciones deben ser traducidas o escaladas a ensayos clínicos Los medicamentos quimioterapéuticos tienen como objetivo la detención del proceso de la división celular debido a que la replicación de células cancerosas son más susceptibles y esto es debido a la replicación anormal, desafortunadamente como su objetivo no es especifico (solo en el tumor) esto causa efectos tóxicos significativos, la base del entendimiento del mecanismo de acción de un antineoplásico, la biología, cinética de crecimiento de un tumor es muy útil para dar explicación y entendimiento para el tratamiento del cáncer. Las modalidades en la administración de la quimioterapia son varias y tienen distintos objetivos, se dividen en tres y son Neoadyuvante, Adyuvante y Concomitante. La terapia neoadyuvante se otorga antes de un tratamiento radical y su objetivo es: 1. Evaluar in vivo la sensibilidad del tumor al agente o agentes en cuestión. 2. Disminuir el volumen tumoral y facilitar el control local. 3. Control temprano de la enfermedad micrometástasica. 4. En caso de buena respuesta, facilita el tratamiento conservador. NEOADYUVANTE: Tratamiento que se administra como primer paso para reducir el tamaño del tumor antes del tratamiento principal que generalmente consiste en cirugía. Entre los ejemplos de terapia Fármaco Concentración Tumor Respuesta ¿Reacciones adversas? 30 adyuvante están la quimioterapia, la radioterapia y la terapia hormonal. Es un tipo de terapia de inducción ADYUVANTE: es usada para tratar pacientes que tienen alto riesgo de recurrencia, se otorga posterior a tratamiento radical con el objetivo de curar. CONCOMITANTE: es la modalidad que se otorga en forma simultánea con la radioterapia para incrementar la sensibilidad del tumor. El objetivo será preservar órganos Por ejemplo: 5-Fluorouracilo- Cisplatino en cáncer de canal anal. Cáncer de laringe. También se utiliza en carcinoma de células pequeñas de pulmón. (Villaseñor E. A., 2009) Grupos farmacológicos en el tratamiento del cáncer. Los medicamentos citotóxicos se pueden clasificar por su afinidad a una fase del ciclo celular, si actúan en la división activa de la célula donde existe una plena proliferación o si actúan en fases de descanso. La especificidad de la quimioterapia se ejemplifica con el metotrexato y los alcaloides de la vinca, estos son más activos durante la fase S del ciclo celular (inhibición de la síntesis del ADN) en el caso de antimetabolito y los alcaloides de la vinca actúa en la fase M (inhibición de huso mitótico y alineación de cromosomas). Se han realizado intentos para que la administración de un medicamento sea en tiempo de una fase específica donde las células son más sensibles al agente, otro ejemplo de esto es que la vinblastina puede detener las células que se encuentran en mitosis, estas células posteriormente se pueden sincronizar en fase S y junto con otro agente pueden ser atacadas en esa fase especifica con otro agente como puede ser un arabinosido de citosina, esta es una de las estrategias empleadas pero no se han realizado en base a una cinética de crecimiento tumoral. La quimioterapia especifica del ciclo celular tiene como objetivo que las células que se dividen activamente tengan una relación directa con la dosis administrada y esto provoque la capacidad de erradicar células malignas, ya que en el tumor solo existe una fracción que se encuentra en una fase del ciclo y es sensible al agente que se está administrando, por lo tanto la administración se fundamenta en el tiempo de exposición al agente quimioterapéutico y no en una dosis elevada. Por otro lado, la quimioterapia que no es especifica de alguna fase del ciclo como los agentes alquilantes y derivados del platino tienen un efecto igual, lo que se traduce en que actúa sobre las células cancerígenas y las no cancerígenas, dando como resultado una respuesta lineal la cual obedece a que mayores dosis, mayor destrucción de células y mayores efectos adversos. (Berger, 2008) El siguiente cuadro nos describe por grupo farmacológico el mecanismo de acción que tiene cada grupo, los ejemplos de medicamentos que pertenecen al grupo (los más empleados) con el objetivo de relacionar los mecanismos de acción con el tratamiento establecido para el tratamiento del cáncer, ya que la combinación de varios fármacos se pretende la disminución del volumen tumoral y desaparición de la enfermedad. (Berger, 2008) 31 Grupo Terapéutico Mecanismo de acción Medicamentos Agentes alquilantes Este tipo de compuestos actúan y causan un efecto debido a que se realiza un enlace covalente de un grupo alquilo (R-CH2) con ácidos nucleicos o proteínas, los enlaces que se efectúan son cruzados y estos son específicos. Los agentes alquilantes son bipolares, es decir, contienen dos grupos capaces de reaccionar con el ADN, por lo cual puede realizar enlaces con una sola hebra o con dos hebras del ADN, con ello se interfiere con las enzimas implicadas en la replicación del ADN, el efecto de este bloqueo resulta en la muerte celular ya que la célula es físicamente incapaz de dividirse o desencadenar apoptosis, el daño es más grave durante la fase S ya que la célula tienen menos capacidad y menor tiempo para eliminar los fragmentos dañados. Derivados de la mostaza nitrogenada (melfalan, clorambiucilo). Oxafosforinas (ciclofosfamida, ifosfamida) Metanosulfonatos (busulfan) Nitrosoureas (carmustna, lomustina) Tetrazinas (dacarbazina, mitozolamida, temozolamida) Aziridínicos (tiotepa, mitomicina C) Metilhidrazina (procarbazina) Metales pesados Forma enlaces covalentes con el ADN, ARN y proteínas, los enlaces son cruzados y son intra e intermoleculares, específicamente con guanina. El resultado de los enlaces intra e inter moleculares resultan en la inhibición y síntesis de ADN, ARN y proteínas. Cisplatino Carboplatino Oxaliplatino 32 Grupo TerapéuticoMecanismo de acción Medicamentos Antimetabolitos Estos agentes son parecidos estructuralmente a sustancias naturales sintetizadas en el cuerpo, como lo son vitaminas, nucleótidos o aminoácidos, los antimetabolitos compiten con las sustancias naturales por el sitio de acción ya sea una enzima o un receptor, algunos se incorporan al ADN o al ARN, la mayoría de estos compuestos actúan en la fase S de ciclo celular, su eficacia se aumenta cuando se administran por tiempo prolongado, por lo que se administran en tiempo de infusión más prolongados. Existen tres principales tipos. Antagonistas del ácido fólico: el metotrexato inhibe eficazmente a la enzima dihidrofolato reductasa (responsable del paso metabólico de tetrahidrofolato a dihidrofolato) esto es importante ya que es un paso en la generación de coenzimas que están relacionadas con la producción de purinas, timidilato, metionina y glicina, una importante influencia en la división celular es el bloqueo de la producción del monofosfato de timidina, que es esencial en la síntesis de ADN y ARN Análogos de la pirimidina: se asemejan estructuralmente a la pirimidina y el mecanismo consiste en la inhibición de la síntesis de ácidos nucleicos, el fluorouracilo inhibe directamente las enzimas implicadas en la síntesis de ADN, la citarabina inhibe la ADN polimerasa, o como la gemcitabina que se incorpora al ADN e interfiere estructuralmente. Análogos de la purina: estructuralmente son análogos de la purina y son capaces de inhibir la biosíntesis con la incorporación directa en el ADN Metotrexato 6 mercaptopurina 6 tioguanina Raltitrexed 5 fluorouracilo Antibióticos citotóxicos Se entrelazan con el ADN y afecta la topoisomerasa II, esto impide que la ADN girasa responsable de la división del ADN realice la replicación, lo cual se logra con la estabilización de la enzima. Otro mecanismo de los antibióticos es el que realiza la actinomicina, se intercala en las bases de guanina y citosina, posteriormente interfiere con la transcripción del ADN a dosis elevadas, a dosis bajas se bloque la síntesis de ADN y ARN Actinomicna D Bleomicina Mitomicina Doxorubicina Daunorubicina Epirubicina 33 Grupo Terapéutico Mecanismo de acción Medicamentos Alcaloides de la vinca Actúan en el huso mitótico y actúan mediante la unión a la tubulina, actúan más en la metafase donde se inhibe plenamente la mitosis. Vincristina Vinblastina Vinorelbina Taxanos Se une a la tubulina y con ello se continúa la polimerización del microtubulo el cual es estable pero poco funcional, el resultado de este microtubulo poco funcional es la apoptosis celular. Paclitaxel Docetaxel Inhibidores de la topoisomerasa Son responsables de la alteración del ADN en tres dimensiones (escisión, desenrollado, reincorporación), están directamente relacionados con la estabilización de los complejos ADN-enzima provocando la escisión mantenida de la cadena del ADN y perdida de la función. Existen dos tipos los inhibidores de la topoisomerasa I y II. Camptotesina Irinotecan Etoposido Anticuerpos monoclonales La muerte de células por anticuerpos monoclonales es específica y cuenta con varios mecanismos que provocan esta muerte, una es la acción directa sobre el receptor que una vez ligado a este se produce la señalización y una posterior apoptosis (dicho mecanismo puede ser mediado por citotoxicidad inducida por complemento, dependiente de anticuerpos y regulación por células T. Rituximab Brentuximab Gemtuximab Alemtuzumab Bevacizumab Cetuximab Panitumumab Trastuzumab Pertuzumab Ipilimumab 34 Grupo Terapéutico Mecanismo de acción Medicamentos Inhibidores de la tirosin-cinasa (ITK) Su uso se basa en que múltiples vías de señalización se encuentran mediadas por tirosin-cinasas (TK) las que catalizan la fosforilación de los residuos de tirosina en una proteína y controla el crecimiento, sobrevida, proliferación, diferenciación y apoptosis celular. La capacidad de bloquear oncoproteinas específicas, supresión de un gen importante o el bloqueo de varias vías de señalización. Imatinib Gefitinib Regurafenib Sorafenib Erlotinib Lapatinib Sorafenib Crizotinib Nilotinib Dasatinib Sunitinib Pazopanib 35 Grupo Terapéutico Mecanismo de acción Medicamentos Terapia hormonal Las enfermedades a las cuales va enfocado el tratamiento hormonal relacionado al cáncer son distintas como cáncer de mama, próstata, endometrio, distintos mecanismos de acción se desarrollan a partir de uso de un agente u otro, un mecanismo consiste en la modulación selectiva de los receptores (pueden ser estrógenos). Otros están enfocados en la inhibición de la síntesis de andrógenos a estrógenos. Existe otro mecanismo de inhibición por retroalimentación positiva debido a la administración de un agonista para una liberación hormonal, esto provoca una supresión de la liberación de gonadotropina de la glándula pituitaria. La inhibición de los receptores de andrógenos mediante la unión al receptor del medicamento hormonal puede ser en ocasiones mayor que una misma molécula endógena, o entre mismos medicamentos hormonales. Leuprolide Goserelina Bicalutamida Flutamida Anastrozol Análogos de la hormona liberadora de gonadotropina Exemestano Megestrol Letrozol Fulvestrant Tamoxifeno Raloxifeno (Berger, 2008) 36 Resultados Sistemas de monitoreo de la terapia oncológica. Medicamento Alertas Recomendaciones para el Médico Recomendaciones para Enfermería Recomendaciones para el Farmacéutico Recomendaciones para el Paciente. Observaciones Doxorubicina La administración de este medicamento puede causar cardiotoxicidad en dosis acumuladas mayores a 450 MILIgramos por metro2. También puede causar mielosupresión severa. Evaluar cardiológicamente al paciente periódicamente. El medicamento no puede emplearse por vía intramuscular o subcutánea. Valorar la dosis acumulativa si el paciente ya tuvo exposición a antraciclinas ya que se incrementa el riesgo de que se presente una posible cardiotoxicidad. Estar al pendiente de la vía de administración ya que el medicamento se emplea exclusivamente por vía intravenosa. No administrar el medicamento por vía subcutánea o intramuscular ya que el medicamento puede causar necrosis en la zona. Debemos vigilar si el paciente cuenta con una cardiopatía, en caso de que se llegue a tener una patología relacionada con el corazón recomendar una evaluación por parte de cardiología al Médico. Vigilar si el paciente ha sido expuesto a idarubicina, daunorubicina, ciclofosfamida o radiación en zona mediastinal la dosis acumulativa va de 450 y hasta 550 MILIgramos por metro2 ya que esto nos eleva la probabilidad de que se incremente el riesgo de cursar por cardiotoxicidad Antes de iniciar el tratamiento verificar que la cuenta de Neutrófilos sea > a 1500/mm3. No se realiza ajuste alguno en insuficiencia renal. Se puede emplear como profilaxis de la toxicidad crónica acumulativa por doxorubicina Dexrazoxano en una proporción 1:10 (500 mg/m2 de dexrazoxano: 50 mg/m2) si se emplea como rescate tras la administración de doxorubicina, se tiene que esperar por lo menos media hora después de la administración de doxorubicina, se debe evaluar la función cardiaca nuevamente ya que si continua disminuyendo la fracción de eyección del ventrículo izquierdo o se presenta falla cardiaca, se debe suspender el tratamiento. Usted debe estar alerta de que la Doxorubicina siempre se administre por vía intravenosa, si en caso de que se le quiera administrar por otra vía, pida al profesional que lo atiende que detenga el proceso
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