lunes, 11 de abril de 2011

Cáncer de Páncreas. Aspectos fundamentales.

Introducción
El cáncer de páncreas exocrino sigue representando un desafío clínico frustrante. En los últimos 10 años se han producido avances muy importantes en los conocimientos sobre las alteraciones genéticas que conducen a este tumor y sobre la biología del páncreas. Si bien estos conocimientos no han tenido aún un impacto significativo sobre el manejo clínico de los pacientes, es muy probable que cualquier progreso que se haya de producir en el terreno clínico será consecuencia de una profundización en las causas y los mecanismos implicados en el desarrollo de este tumor.
Mecanismos moleculares implicados en el cáncer de páncreas.
El cáncer de páncreas exocrino no es ninguna excepción al paradigma actual de que el desarrollo de un tumor es consecuencia de la acumulación de lesiones genéticas, ya sean heredadas de la línea germinal o adquiridas. El estudio de las alteraciones moleculares asociadas al proceso de carcinogénesis en el páncreas ha resultado más difícil que en otros tumores, como es el caso del cáncer colorrectal, debido principalmente a tres razones:
  • la inexistencia de una secuencia adenoma-carcinoma bien definida;
  • la variabilidad en la clasificación anátomo-patológica de las lesiones preneoplásicas del páncreas exocrino;
  • las dificultades en la obtención de material histológico.
A pesar de ello, se han identificado diversos genes cuyas alteraciones son frecuentes en el cáncer de páncreas y que juegan un papel importante en el desarrollo de la neoplasia:
- K-ras.
Este proto-oncogen codifica para una GTPasa asociada a la membrana. Las alteraciones de este gen son mutaciones puntuales, predominantemente en el codon 12, presentes en aproximadamente un 75% de los casos. Las substituciones más frecuentes son de Gly a Asp y Val. Varios estudios sugieren que la detección de mutaciones en el gen K-ras podría ser de utilidad clínica, pero este hecho no está todavía firmemente establecido y este test no puede considerarse todavía parte del manejo convencional del paciente con sospecha de cáncer de páncreas.
- p53.
P53 es un regulador transcripcional que participa en múltiples procesos celulares tales como el control de la progresión del ciclo, la apoptosis y el control de la integridad del genoma. Como en otros tumores, las alteraciones más frecuentes del gen p53 en tumores del páncreas exocrino son deleciones de la region 17p13 y mutaciones puntuales. Estas últimas están presentes en aproximadamente el 35-70% de los tumores y los codones más frecuentemente afectados son los 175, 248 y 273. Las transiciones son más frecuentes que las transversiones y en un 50% de los casos se producen en dinucleótidos CpG.
- p16 INK4A.
Este gen supresor codifica para un regulador negativo de la progresión del ciclo celular. Se han descrito tres principales mecanismos de inactivación: deleción homocigótica (que es difícil de detectar en muestras de tumores humanos), mutaciones puntuales asociadas a deleciones hemicigóticas y silenciamiento transcripcional por metilación del promotor. Algunos autores han descrito la inactivación de este gen en un 100% de los tumores pancreáticos. Las deleciones homocigóticas ocurren en un 3-48% de casos, las deleciones hemicigóticas ocurren en un 50-85%, las mutaciones puntuales en un 16-38% de casos y la metilación del promotor en un 16% de casos. El locus de p16INK4A también codifica para otro gen supresor, p14 ARF, que participa en la parada del ciclo celular a través de la vía de p53.
- DPC4.
Este gen, ubicado en la región 18q21, codifica para un transductor de las señales de miembros de la familia de TGF-beta. Aunque son pocos los estudios sobre este gen todavía, se han descrito pérdidas de heterocigosidad en esta región en un 90% de tumores pancreáticos, con deleciones homocigóticas en un 30% de ellos. La prevalencia de mutaciones en este gen todavía no se conoce con exactitud y probablemente está entre un 5 y un 40% de casos.
La inestabilidad genética del tipo MIN (inestabilidad de microsatélites), asociada a mutaciones en los genes que codifican para los enzimas implicados en la reparación de las bases mal apareadas (mismatch repair), parece ser relativamente poco frecuente en los tumores del páncreas exocrino (menos del 5% de los casos). Se ha descrito que estos tumores se caracterizan por ser pobremente diferenciados, tener bordes expansivos y carecer de mutaciones en el gen K-ras.
La Tabla 1 enumera otros genes en los cuales se han descrito alteraciones en cáncer de páncreas, ya sea a nivel genético o epigenético, cuyo papel en el desarrollo del tuomr no está tan claramente establecido. Varias publicaciones recientes incluyen una revisión más extensa de las alteraciones moleculares asociadas a los tumores del páncreas exocrino.
2.- Modelos experimentales de cáncer de páncreas.

La disponibilidad de modelos experimentales debería facilitar el estudio de los mecanismos genéticos y ambientales potencialmente implicados en la tumorigénesis pancreática. Sin embargo, como se verá a continuación, cada uno de los modelos disponibles actualmente presenta particularidades que marcan diferencias respecto del adenocarcinoma "ductal" común.
Los principales modelos de carcinogénesis química son los inducidos en rata y hámster Sirio por azaserina y BOP, respectivamente.
La administración de azaserina a ratas induce la aparición de focos de displasia acinar focal que conducen a tumores de células acinares. El desarrollo de los tumores puede ser modulado por la manipulación hormonal (estrógenos y castración) así como por la administración de octreótido. Estos tumores no presentan mutaciones en el gen K-ras.
La administración de BOP, una nitrosamina, a hámsters Sirios resulta en tumores que, a nivel histológico, son similares a los humanos; en una primera fase pueden detectarse complejos ductulares con hiperplasia ductular. No se sabe con exactitud si dichas lesiones se original en las células acinares o en las células ductales, si bien pueden demostrarse lesiones proliferativas intraductales semejantes a las que con frecuencia acompañan a los tumores pancreáticos humanos (i.e. hiperplasia papilar, carcinoma intraductal in situ). Estos tumores presentan habitualmente mutaciones en los genes K-ras y p53; un análisis más profundo de las alteraciones moleculares asociadas a su desarrollo resulta limitado por las dificultades derivadas del menor conocimiento del genoma del hámster y de la falta de modelos de animales transgénicos en esta especie.
Desafortunadamente, no existen buenos modelos de carcinogénesis química en el ratón; ello limita, a su vez, la utilización de modelos de ratones genéticamente modificados para el estudio de la susceptibilidad a la carcinogénesis pancreática. Por otra parte, se han establecido diversos modelos de animales genéticamente modificados que desarrollan tumores del páncreas exocrino. Existe mucha información acerca de las secuencias genéticas capaces de dirigir la expresión de transgenes a las células acinares, lo cual ha permitido la sobreexpresión del antígeno T de SV40 y c-myc en estas células. En el primer caso se desarrollan tumores con un grado de diferenciación acinar variable; en algunas líneas se han descrito tumores de células insulares, sugiriendo que la expresión del transgen se activa en células madre bipotenciales. El fenotipo de los tumores que aparecen como consecuencia de la sobreexpresión de c-myc se describe en el tercer apartado.
En otros modelos de animales genéticamente modificados, como es el caso de la sobreexpresión de TGF-alfa bajo el control del promotor de la elastasa, el desarrollo de tumores es menos prevalente y se produce con posterioridad a otras lesiones pancreáticas, en especial pancreatitis crónica (metaplasia acinoductular, complejos ductulares, fibrosis intersticial).
La expresión selectiva de transgenes en las células ductales no se ha explorado de forma exhaustiva, en gran parte como consecuencia de que no se conocen genes cuya expresión esté exclusivamente restringida a las células ductales pancreáticas y - por tanto - no se dispone de promotores específicos.
3.- La célula diana en
 la carcinogénesis pancreática humana.
La célula diana a partir de la cuál se generan los "adenocarcinomas ductales" humanos no ha sido identificada de forma concluyente. Se han propuesto varias posibilidades: 1) una célula madre multipotencial localizada, presumiblemente, en los ductos pancreáticos, 2) células acinares que pierden sus propiedades diferenciadas y adquieren un fenotipo ductal, 3) células de los islotes que adquieren un fenotipo ductal y 4) las células ductales propiamente dichas.
La elucidación de esta cuestión es relativamente importante ya que cabe postular que los factores que modulan el proceso de carcinogénesis serán diferentes de acuerdo con la célula diana (ver apartado 4). La mayor dificultad para la identificación de la célula diana radica en la imposibilidad ética de seguir a nivel histológico los cambios que se producen en el páncreas en individuos con alto riesgo de desarrollar la neoplasia, así como en la compleja arquitectura de la glándula.
Varias observaciones apoyan la idea de que las células pancreáticas ductales son las principales células diana:
  1. la displasia severa, una lesión que generalmente indica riesgo de desarrollo de cáncer, es poco frecuente en las células acinares, incluso en el páncreas de pacientes con cáncer de páncreas exocrino;
  2. la hiperplasia ductal, plana o papilar, es frecuente en el tejido de pacientes con cáncer de páncreas, si bien se puede encontrar también en el páncreas de individuos sin esta neoplasia, sobre todo asociada a pancreatitis crónica;
  3. algunas de las alteraciones genéticas asociadas al cáncer de páncreas pueden evidenciarse en lesiones presumiblemente preneoplásicas tales como la hiperplasia ductal (plana o papilar) y la displasia severa. Esta sería, probablemente, la evidencia más directa de la relación entre estas lesiones y las neoplasias "ductales". Por ejemplo, las mutaciones en el codon 12 del gen K-ras se han descrito en lesiones de hiperplasia ductal asociada a cáncer de páncreas y/o a pancreatitis crónica. En algunas series, se ha demostrado la misma substitución en el tumor y en la hiperplasia, una idea que apoyaría su origen común. Sin embargo, en otras series las mutaciones son distintas en ambos tipos de lesiones y, dado que las mutaciones del gen K-ras muestran un espectro y distribución muy restringidos, es difícil excluir que la coincidencia pueda deberse al azar. Una evidencia mayor vendría del hallazgo, en dos casos de cáncer de páncreas, de la misma mutacion en el gen p16INK4A en el tumor y en lesiones intraductales. Cabe destacar que son pocos los estudios que se han publicado hasta el momento y que estos resultados deben ser replicados de forma independiente.
Por otra parte, diversas evidencias apoyan que tumores pancreáticos con fenotipo ductal podrían derivarse a partir de células acinares iniciadas:
  1. Pettengil et al. han descrito dos líneas celulares independientes deirvadas de un carcinoma de células acinares transplantable de rata, DSL6, inducido por la administración de azaserina a ratas Lewis. Después de 1-2 semanas de cultivo, las células dejaron de producir enzimas exocrinos y las líneas celulares derivadas carecían de marcadores exocrinos. Cuando estas líneas se inyectaron a ratas congénicas, los tumores desarrollados presentaban características ductales, muy semejantes a las de los adenocarcinomas ductales humanos. En ambas líneas, y en los tumores derivados de ellas, el análisis ultraestructural mostró la pérdida de gránulos de zimógeno.
  2. ratones transgénicos en los que la expresión del gen c-myc se dirige a células acinares a través del promotor de la elastasa desarrollan tumores acinares que progresan a tumores ductales.
  3. cultivos de la fracción exocrina del páncreas, que contiene un 90% de células acinares, muestran una evolución durante la cual pierden la expresión de marcadores de diferenciación acinar y adquieren marcadores, así como propiedades funcionales, típicos de células ductales.
En base a todos estos argumentos, es razonable proponer que los tumores ductales se derivan de células ductales pero este hecho no está claramente demostrado. Finalmente, cabe postular que distintos tumores pancreáticos con similar fenotipo podrían tener un diverso origen celular.
4.- La modulación de la carcinogénesis experimental: implicaciones para la reconstrucción de un modelo de carcinogénesis pancreática en humanos.
Una plétora de estudios muestra convincentemente que el desarrollo de tumores pancreáticos en los modelos descritos anteriormente puede ser modulado por hormonas y factores de crecimiento. En la rata, la colecistoquinina induce el crecimiento de los focos preneoplásicos y acelera la aparición de carcinomas. Esta observación estaría de acuerdo con que los tumores que aparecen son acinares y que la CCK estimula la secreción y proliferación de las células acinares en la rata. La bombesina tendría efectos similares a la CCK sobre la carcinogénesis por azaserina.
En el modelo de hámster, la administración de análogos de la somatostina, como el RC-160, o de la LHRH protegen contra el desarrollo de tumores inducidos por BOP, mientras que los efectos de la CCK son contradictorios en los diversos estudios publicados.
A pesar de que numerosos estudios han analizado el papel de las hormonas sexuales en la carcinogénesis pancreática experimental, así como en los tumores humanos, no es posible concluir sobre la magnitud de su importancia y relevancia clínica. Por el contrario, existen evidencias consistentes de que la administración de una dieta rica en grasas favorece la carcinogénesis pancreática en hámsters y en ratas, así como el desarrollo de tumores exocrinos en los ratones transgénicos en que el gen T de SV40 se expresa en las células acinares. Estos resultados son particularmente interesantes en vista de la creciente evidencia de que la dieta puede jugar un papel importante en el desarrollo de cáncer de páncreas en humanos a través de mecanismos que aún no han sido totalmente esclarecidos.



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