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PERFIL EPIDEMIOLÓGICO, CLÍNICO Y MOLECULAR DE LOS PACIENTES CON DIAGNÓSTICO DE CANCER PULMONAR ASOCIADO A EXPOSICION A HUMO DE LEÑA Que para obtener el título de P R E S E N T A DRA. ALEJANDRA DUARTE OCHOA TUTOR(A) DE TESIS UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO FACULTAD DE MEDICINA DRA. RENATA A. BAEZ SALDAÑA TESIS ESPECIALISTA EN NEUMOLOGIA Ciudad Universitaria, Ciudad de Mexico,2019 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 Introducción ........................................................................................................... 1 Planteamiento del problema................................................................................. 1 Antecedentes .................................................................................................... 2 Justificación ......................................................................................................... 3 Objetivo ................................................................................................................. 4 Material y métodos .............................................................................................. 4 Criterios de inclusión ........................................................................................... 4 Tamaño de muestra y muestreo .......................................................................... 5 Análisis estadístico ............................................................................................. 6 Aspectos éticos ................................................................................................... 7 Resultados .......................................................................................................... 12 Conclusiones ...................................................................................................... 13 Referencias ........................................................................................................ 14 INTRODUCCION Planteamiento del problema El principal factor de riesgo para el cáncer pulmonar es el tabaquismo, sin embargo, se estima que entre el 15% y 25% de los casos a nivel mundial ocurre en “nunca fumadores”, en quienes es necesario considerar otros factores de riesgo entre los que se encuentra la contaminación intramuros3. De los compuestos que ocasionan contaminación intramuros, los combustibles sólidos (madera, carbón, residuos de cultivos, estiércol animal), han sido objeto de investigación en países en desarrollo, en donde se calcula que alrededor del 40% de la población utiliza este tipo de combustible para cocinar o calentar el hogar. El cáncer de pulmón en los nunca fumadores es más común en mujeres que en hombres, aunque hay una considerable variación regional en las proporciones de las mujeres no fumadoras con cáncer de pulmón, por ejemplo, en el este y sur de Asia, más del 83% de los casos de mujeres con cáncer de pulmón nunca han fumado, comparado con el 15% en Estados Unidos y 69% en México (comunicación personal Báez y cols. INER). Una monografía reciente de la agencia internacional para la investigación sobre el cáncer (IARC por sus siglas en inglés) establece que la contaminación del aire intramuros por carbón es un carcinógeno humano, mientras que el uso de los productos de combustión de la biomasa (principalmente leña) la clasifica como carcinógeno probable (grupo 2A) para el desarrollo de cáncer de pulmón, debido a que la evidencia hasta el momento es limitada tanto en humanos como en animales6, no obstante, las concentraciones elevadas de hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs), benzo(a)pirenos, formaldehído, benceno y material particulado 2.5 (MP2.5 ) que se han encontrado en las emisiones debidas a su combustión y que se sabe se han asociado a tasas elevadas de cáncer de pulmón . La frecuencia de exposición a humo de leña en pacientes con cáncer de pulmón en el INER es alrededor del 40%. Las publicaciones que hay sobre la asociación entre la exposición al humo de leña y el cáncer de pulmón sólo hacen referencia al riesgo y los mecanismos de carcinogénesis. La información que hay sobre las características clínicas de éstos casos es escasa. Antecedentes El cáncer de pulmón es la primera causa de muertes relacionadas con el cáncer en todo el mundo, con 1.6 millones de muertes por año En México, el cáncer de pulmón representa el 10% de toda la mortalidad relacionada con el cáncer. El factor etiológico recurrente del cáncer de pulmón no microcítico (CPNM) es el consumo de cigarrillos, representado por casi el 90% de los pacientes en los Estados Unidos . En México, solo el 56.5% de los casos de CPNM tienen antecedentes de consumo de tabaco, en particular, en las mujeres representa solo el 33%. Esto sugiere que otros factores ambientales tienen un mayor impacto en el desarrollo del cáncer de pulmón, como la exposición al amianto, arsénico, hidrocarburos, metales, radiación ionizante, contaminación del aire, tuberculosis y exposición al humo de madera (WSE). Fumar cigarrillos es el factor etiológico más común para el cáncer de pulmón ya que representa casi el 85% de todos los pacientes en los Estados Unidos y Europa, pero solo el 66% en México. 4 Algunos otros factores ambientales bien descritos contribuyen a la carcinogénesis pulmonar , como la exposición al amianto, la contaminación del aire por partículas finas, el radón , los compuestos de arsénico , el cadmio , el cromo , la radiación ionizante y la exposición crónica al humo de la madera (WSE). La madera se quema para calentar y cocinar; los estudios epidemiológicos han relacionado la WSE con el aumento de la prevalencia de enfermedades respiratorias y el aumento de la mortalidad en países de Asia, África, América e incluso algunos países europeos. La exposición a largo plazo al humo de madera durante más de 50 años se ha asociado con un mayor riesgo de cáncer de pulmón en México. 9 Los subproductos de la madera son carcinógenos conocidos y se ha informado que conducen a un aumento de la fosforilación de p53 10 y la metilación del promotor génico de los genes p16 y GATA4 . Actualmente, alrededor de 3 mil millones de personas, particularmente las mujeres, utilizan biomasa y carbón como combustibles en interiores y para la cocina doméstica, exponiéndose a la WSE. La WSE en mujeres se considera un factor de riesgo para el cáncer de pulmón independientemente del estado de fumador. La combustión de la madera libera hidrocarburos aromáticos policíclicos como el naftaleno, el reteno y el fenantreno. in vitro , estos carcinógenos causan roturas de la cadena de ADN, transición epitelio- mesenquimatosa, proliferación celular e inflamación e inducen adenocarcinoma de pulmón en ratones. La exposición a compuestos carcinógenos del humo de la madera produce alteraciones en la expresión de 53, fosfo-TP53 y MDM2, lo que aumenta el riesgo de cáncer de pulmón. Anteriormente, nuestro grupo informó una relación entre WSE, género femenino, mutaciones de EGFR y diferentes perfiles de expresión génica. Nuestra población es una mezcla compleja de razas y grupos étnicos y es difícil de caracterizar, por lo que no hacemos distinciones según las razas en nuestro estudio. Esto podría lograrse con más precisión mediante pruebas de ascendencia genética. En este estudio describimos un panorama de alteraciones genómicas en pacientes con adenocarcinoma de pulmón con WSE en los supresores de tumores SMARCB1 y ATM, además de los oncogenes EGFR, RET y KDR. Algunas de estas alteraciones genómicas no se informan en el catálogo de mutaciones somáticas en el cáncer (COSMIC) y pueden tener un valor pronóstico para los pacientes con adenocarcinoma de pulmón. Además, una búsqueda exhaustiva en los principales estudios genómicos en el adenocarcinoma de pulmón reveló que estos genes relacionados con WSE- no están asociados con la historia de tabaquismo, que muestra un perfil distinto mutación. JUSTIFICACIÓN Consideramos que la comparación entre el cáncer de pulmón causado por el tabaquismo y el cáncer de pulmón causado por la exposición al humo de biomasa es de gran relevancia, no sólo por la magnitud global de la exposición al humo de biomasa, sino porque es muy probable que la patogenia de la enfermedad y los factores predisponentes sean distintos; por lo tanto, las características clínicas, la respuesta al tratamiento y el pronóstico de la enfermedad también podrían diferir. Los resultados del presente estudio permitirán ofrecer información sobre las principales características de los casos de cáncer de pulmón asociado a humo de biomasa, y que, al comprarlos con los asociados a tabaquismo, sea posible identificar 2 fenotipos clínicos claramente separables. OBJETIVO Comparar las características clínicas, histopatológicas, frecuencia de mutación al EGFR y la supervivencia entre casos de cáncer de pulmón expuestos a humo de leña y casos de cáncer de pulmón asociados a tabaquismo. MATERIAL Y MÉTODOS El estudio fue aprobado por el comité institucional de ética en investigación. Estudio transversal prospectivo. Se desarrolló en el Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias, hospital de referencia para la atención médica de población de escasos recursos, en su mayoría del área metropolitana y estados cercanos a la Ciudad de México. Los pacientes fueron referidos por hospitales, médicos o por ellos mismos. Se incluyeron casos incidentes de cualquier tipo histológico de cáncer de pulmón confirmado mediante estudio histopatológico. Se definió como cáncer de pulmón como el cáncer primario de cualquier tipo histológico derivado de pulmón, tráquea o bronquios. Criterios de inclusión Edad de 18 años en adelante. Ambos sexos. Diagnóstico de cáncer de pulmón confirmado histopatológicamente Firma del consentimiento informado institucional Tamaño de muestra y muestreo Se incluyeron todos los casos que fueron registrados en una base de datos construida especialmente para cáncer de pulmón desde el año 2014 a la fecha. El muestreo fue por conveniencia, y los casos se fueron incluyendo consecutivamente conforme cumplieron con los criterios de inclusión. Mediante una entrevista estructurada y un formato estandarizado para el estudio, se recogieron las características generales de los sujetos (edad, sexo, escolaridad, nivel socioeconómico, lugar de nacimiento, lugar de residencia), antecedentes de cáncer de pulmón en familiares de primer grado, comorbilidades, antecedentes de exposición a tabaquismo, exposición a asbesto laboral y en vivienda. La historia de tabaquismo incluyó el previo y actual en una variable como si o no y estratificado de acuerdo al índice tabáquico (0= sin tabaquismo 1= > 10 paquetes año, 2= 10-30 paquetes año y 3= > 30 paquetes año. El tabaquismo pasivo o exposición al humo de tabaco ambiental (HTA) se evaluó como si o no. Para la obtención de la información sobre exposición a humo de leña, se les preguntó a los pacientes que tipo de combustible usan para cocinar, cuando respondían leña, ésta se tomó como expuesto. Los no expuestos fueron aquellos que refirieron utilizar formas limpias para cocinar como gas LP o electricidad. La variable humo de leña se estudió como dicotómica: exposición si o no y para evaluar la relación exposición respuesta se midió la dosis acumulada con el índice de exposición al humo de leña (IEHL) mismo que se calculó multiplicando el número de años por las horas de exposición al día. Ésta variable se estudió como variable continua, y después se estratificó en 4 categorías (0= no exposición o categoría de referencia, 1= <100, 2 = 101-299 y 3= > 300 horas año de exposición). El nivel socioeconómico se midió acorde al sistema institucional. Este se construye a partir de un cuestionario estandarizado que realizan las trabajadoras sociales a los pacientes e incluye datos relacionados a la ocupación, ingreso familiar, tipo de construcción de la vivienda, si es rentada o propiedad, residencia actual urbana o rural, disponibilidad de servicios como electricidad, agua, gas, número de miembros de la familia en la vivienda, nivel de educación, número de hijos y quienes van a la escuela. Los niveles van desde 1x que es el paciente exento de pago con el menor nivel socioeconómico, seguido del 1 y hasta el 6. Se registraron los síntomas, tiempo del padecimiento actual, procedimientos de diagnóstico para la obtención de muestra histológica, tipo histológico del cáncer de pulmón, estado funcional de acuerdo a la escala de la Eastern Cooperative Oncology Group (ECOG) y Karnofsky, etapa clínica de la enfermedad de acuerdo a la octava clasificación TNM para cáncer de pulmón, estudios de laboratorio clínico (biometría hemática y química clínica), mutación al EGFR en las muestras de adenocarcinoma y tratamiento antineoplásico. El estado vital se identificó mediante la fecha de la última consulta. Si ésta es mayor o igual a dos meses conforme a la fecha de la revisión del expediente, se realizó una llamada telefónica al paciente o su familia Análisis estadístico El análisis estadístico se efectuó utilizando el paquete estadístico STATA, versión 15.1 (StataCorp LP, College Station, TX, USA). Se realizó estadística descriptiva de acuerdo al tipo y distribución de cada variable. Para las comparaciones entre los dos grupos (expuestos a humo de leña versus no expuestos) se utilizó la prueba de Ji2 o de Mann Whitney de acuerdo al tipo de variable. Se construyó la tabla de vida de la información recabada por intervalo de tiempo que incluyó: comportamiento de la mortalidad, supervivencia y tasa de riesgo entre otras características de los pacientes en la muestra. Se realizó análisis de supervivencia mediante el uso de curvas de Kaplan Meier, para la población total y por separado de acuerdo al antecedente de exposición a humo de leña. Para evaluar el efecto en conjunto de los factores pronósticos que resultaron significativos de forma individual se utilizó el modelo de riegos proporcionales de Cox. Aspectos éticos. El protocolo fue sometido a las Comisiones de Ciencia y Ética del instituto. Todos los resultados fueron manejados para garantizar la protección de los derechos individuales y mantener la confidencialidad. Todos los registros fueron guardados en un lugar seguro. Debido a la naturaleza de los datos el mantener la confidencialidad de la información clínica es una alta prioridad. Los cuestionarios están colocados en estantes accesibles solo a personal seleccionado. Todos los reportes y publicaciones harán referencia únicamente a datos agrupados. El formato de Consentimiento Informado contiene la información precisa explicando los objetivos del estudio, beneficios al paciente, y sus derechos, todo de acuerdo a la ley General de Salud en materia de investigación y estará autorizado por la Comisión de Ética e investigación del Instituto Nacional de Enfermedades Respiratorias. RESULTADOS. Características clínicas generales de pacientes con cáncer de pulmón. Población total N= 482 Casos expuestos a humo de leña N= 213 Casos no expuestos a humo de leña N=269 Valor de p Edad* 64 (54- 73) 66 (58- 74) 63 (53- 71) 0.00 39 Sexo hombre 272 (56.4 %) 111(52.1 %) 161(59.9 %) 0.08 9 Tabaquis mo 249 (51.7 %) 94 (43.7%) 156 (57.9%) 0.00 2 Índice tabáquico * 19.6 (5- 46) 16.5.9 (3.75- 50) 21.5 (6- 44) 0.19 34 Humo de leña 213 (44.2%) Índice de humo de leña* 100 (36- 180) Tabaquis mo pasivo 71 (14.7 %) 37 (17.4%) 34 (12.6%) 0.14 6 Antecede nte de exposició n a lamina de asbesto en la vivienda 123 (25.5 %) 79 (37%) 44 (16.4%) 0.00 0 Alguna comorbili dad 237 (49.2 %) 111 (52.1%) 126 (46.8%) 0.25 0 Diabetes 88 (18.3 %) 42 (19.7%) 46 (17.1%) 0.46 0 Hipertens ión arterial 146 (30.3 %) 70 (32.9%) 76 (28.3%) 0.27 4 EPOC 39 (8%) 17 (8%) 22 (8.2%) 0.93 7 Obesidad 71/47 6 (14.9 %) 26/209 (12.4%) 45/267 (16.9%) 0.18 0 Sobrepes o 110/4 75 (23.2 %) 55/209 (26.3%) 55/266 (20.7%) 0.14 8 Desnutric ión 38/47 6 (8%) 17/209 (8.1%) 21/267 (7.9%) 0.91 4 Derrame pleural 220 (45.6 %) 109 (51.2%) 111 (41.3%) 0.03 0 Las variables están en frecuencia y porcentaje a menos que se especifique otra forma de medida de resumen. * Mediana (intervalo intercuartil) Estado funcional de acuerdo a las escalas de ECOG y Karnofsky y variables seleccionadas de laboratorio clínico. Poblac ión total N= 482 Casos expue stos a humo de leña N= 213 Casos no expue stos a humo de leña N=269 Val or de p Tiempo del padecimient o actual (días)* 120 (60 – 210) 136 (73 – 240) 120 (60 – 180) 0.00 31 ECOG (n=334) 0 21 (6.29 %) 7/139 (5.04% ) 14/195 (7.18% ) 1 117 (35.0 %) 41/139 (29.5% ) 76/195 (39.0% ) 0.06 0 2 109 (32.6 %) 46/139 (33.0% ) 63/195 (32.3% ) 3 59 (17.7 %) 27/139 (19.4% ) 32/195 (16.4% ) 4 28 (8.38 %) 18/139 (13%) 10/195 (5.1%) ECOG >2 vs 0 y 1 196/33 4 (58.7 %) 91/139 (65.5% ) 105/19 5 (53.9% ) 0.03 3 Karnofsky (n =328) 100-90 206/32 8 (62.8 %) 77/134 (57.5% ) 129/19 4 (66.5% ) 80-70 103/32 8 (31.4 %) 43/134 (32.1% ) 60/194 (31%) 0.00 8 60-20 19/328 (5.8%) 14/134 (10.5% ) 5/194 (2.6%) < 70 122/32 8 (37.2 %) 57/134 (42.5% ) 65/194 (33.5% ) 0.09 6 Leucocitosis (> 12,000) 117/47 6 (24.6 %) 52/210 (24.8% ) 65/266 (24.4% ) 0.93 5 Linfopenia 93/477 (19.5 %) 45/210 (21.4% ) 48/267 (18%) 0.34 5 Neutrofilia 160/47 7 71/210 (33.8% ) 89/267 (33.3% ) 0.91 3 (33.5 %) Anemia 81/477 (17%) 42/210 (20%) 39/267 (14.6% ) 0.11 9 Hipoalbumin emia 183/47 7 (38.4 %) 80/211 (37.9% ) 103/26 6 (38.7% ) 0.85 7 Las variables están en frecuencia y porcentaje a menos que se especifique otra forma de medida de resumen. *Mediana (intervalo intercuartil) Tipos histológicos y frecuencia de mutación al gen del EFGR en pacientes con cáncer de pulmón. Poblac ión total N= 482 Casos expues tos a humo de leña N= 213 Casos no expues tos a humo de leña N=269 Val or de p Adenocarcin oma 365 (75.7% ) 174 (81.7% ) 191 (71%) Epidermoide 53 (11%) 16 (7.5%) 37 (13.8% ) Células pequeñas 48 (10%) 17 (8%) 31 (11.5% ) 0.1 40 Carcinoma indiferenciad o 8 (1.7%) 3 (1.4%) 5 (1.9%) Neuroendócr ino de Células grandes 4 (0.83% ) 1 (0.47% ) 3 (1.1%) Mixto 4(.83% ) 2 (0.94% ) 2 (0.74% ) Mutación al EGFR* (n=241) 104 (43.2% ) 54 (43.9% ) 50 (42.4% ) 0.8 11 Las variables están en frecuencia y porcentaje a menos que se especifique otra forma de medida de resumen. *La identificación de mutación al EGFR se realizó en casos con histología de adenocarcinoma. Frecuencia de mutación de acuerdo al estatus de tabaquismo actual o pasado. Tabaquismo Sin tabaquismo Valor de p Mutación al EGFR 31 (34.0%) 73 (48.7%) 0.027 Etapa al momento del diagnóstico de cáncer de pulmón. Población total N= 482 Casos expuestos a humo de leña N= 213 Casos no expuestos a humo de leña N=269 Etapa IA 2 (0.41%) 1 (0.47%) 1 (0.37%) Etapa IB 2 (0.41%) 2 (0.74%) Etapa IIA 2 (0.41%) 2 (0.74%) Etapa IIB 7 (1.5%) 5 (2.4%) 2 (0.74%) Etapa IIIA 11 (2.3% 5 (2.4%) 6 (2.2%) Etapa IIIB 18 (3.7%) 10 (4.7%) 8 (3.0%) Etapa IIIC 58 (12.0%) 22 (10.3%) 36 (13.4%) Etapa IVA 203 (42.1%) 88 (41.3%) 115 (42.8%) Etapa IVB 179 (37.1%) 82 (38.5%) 97 (36.0%) CONCLUSIONES Los pacientes con CPNM que fumaron tabaco / cigarrillos difirieron de aquellos con antecedentes de WSE con respecto a la histología del tumor , el perfil de mutación, la tasa de respuesta y la SG, lo que indica que estos dos tipos de exposición al humo indujeron diferentes mecanismos carcinogénicos Estos resultados reflejan, en concordancia con la literaruta, la biología intrínseca que sostiene el desarrollo de adenocarcinoma relacionado con exposición a humo de leña y muestran que existe un perfil de expresión génica diferente del adenocarcinoma de pulmón asociado a exposición a humo de leña en comparación con la exposición al tabaco, lo que sugiere que surgen a través de diferentes mecanismos carcinogénicos, que pueden explicar la clínica y diferencias en el perfil de mutación entre ambos adenocarcinomas de pulmón Los pacientes con adenocarcinoma de pulmón con exposición a humo de leña mostraron un perfil mutado distintivo para los EGFR . El estado de ECOG y la ausencia de mutaciones del gen EGFR se asociaron significativamente con un mal pronóstico. Referencias 1. Sun S, Schiller JH, Gazdar AF. Lung cancer in never smokers – a different disease. Nat Rev Cancer 2007; 7:778-790. 2. IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Household use of solid fuels and high-temperature frying. IARC Monogr Eval Carcinog Risks Hum 2010; 95:1-430. 3. Naeher LP, Brauer M, Lipsett M, et al. Woodsmoke health effects: a review. Inhal Toxicol 2007;19:67-106. 4. Soca-Chafre G, Hernández-Pedro N, Aviles-Salas A, Versón CA, Sánchez KC, Cardona AF, Avila-Moreno F, Barrios-Bernal P, Flores- Estrada D, Arrieta O. Targeted next generation sequencing identified a high frequency genetic mutated profile in wood smoke exposure-related lung adenocarcinoma patients. Oncotarget. 2018 Jul 17;9(55):30499- 30512. 5. Jul 17. PubMed PMID: 30093964; PubMed Central PMCID: PMC6078143. 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