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Quilo de Ciencia

El quilo, con “q” es el líquido formado en el duodeno (intestino delgado) por bilis, jugo pancreático y lípidos emulsionados resultado de la digestión de los alimentos ingeridos. En el podcast Quilo de Ciencia, realizado por el profesor Jorge Laborda, intentamos “digerir” para el oyente los kilos de ciencia que se generan cada semana y que se publican en las revistas especializadas de mayor impacto científico. Los temas son, por consiguiente variados, pero esperamos que siempre resulten interesantes, amenos, y, en todo caso, nunca indigestos.

Ministerio de Ciencia e Innovación

Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología

Universidad de Castilla - La Mancha

Reciclaje y cáncer

Autofagia contra el cáncer - Quilo de Ciencia podcast - Cienciaes.com

Durante la autofagia, la célula se ”come“ a sí misma

En las últimas tres o cuatro décadas, la investigación sobre el cáncer ha proporcionado una verdadera avalancha de conocimientos, no solo acerca de la enfermedad, sino también respecto a los procesos biológicos que la hacen posible. Estos procesos, cuando están bien regulados y no deteriorados, participan igualmente en el curso normal de la vida de las células y los organismos, ya que, entre otros, incluyen el crecimiento y la división celulares y la diferenciación celular, es decir, el proceso por el que las células precursoras, o las células madre, se diferencian unas de otras al convertirse en adultas.

Se han descubierto centenas de genes cuyas mutaciones pueden causar uno u otro tipo de cáncer. Entre los más importantes se encuentran, evidentemente, aquellos que controlan el crecimiento celular, ya que el cáncer se caracteriza precisamente por la propiedad de las células cancerosas de dividirse ininterrumpidamente, por lo que acaban por invadir tejidos y órganos y hacer imposible su función normal, lo que conduce a la muerte.

Sin embargo, adquirir una mutación que permita la reproducción indefinida de una célula no es suficiente para que esta suceda. Esto es como si alguien pensara que por tener un coche puede viajar adonde desee. Además del coche, como mínimo, necesitará gasolina o gasoil para poder viajar. En el caso de las células sucede lo mismo. Que puedan reproducirse de manera indefinida no implica que automáticamente lo hagan. Hacen falta otros factores que posibiliten dicha reproducción sostenida en el tiempo para poder causar un cáncer. Definitivamente, como en el caso del automóvil, las células necesitan “combustible” que les proporcione energía, así como materias primas que les permitan dividirse. Igualmente, necesitan el funcionamiento de una serie de mecanismos y genes que, aunque no estén mutados, son necesarios para hacer sostenible esta división celular a lo largo del tiempo.

Autodigestión

Uno de los procesos biológicos más interesantes, que debe estar activo y funcionar adecuadamente para permitir el crecimiento del cáncer, es el denominado autofagia. Como la palabra indica, la autofagia es un proceso de “autodigestión”, es decir, la célula se “come” a sí misma. Aunque esto puede parecer a primera vista una contradicción, ya que es difícil de entender que una célula que se “coma” a sí misma pueda reproducirse, se trata de una falsa impresión. Y es que la autofagia es, en realidad, un proceso de reciclaje celular por el cual la célula se desembaraza de orgánulos o de proteínas viejas, los digiere, y utiliza los materiales resultantes de esta digestión para generar nuevas proteínas u orgánulos, y eso sin necesidad de incorporar nutrientes desde el exterior.

Puesto que la autofagia es un proceso de reciclaje, resulta ahora menos sorprendente que se produzca y que, además, deba ser eficiente en las células que se están reproduciendo activamente, ya que, de otro modo, carecerán de un aporte de materias primas suficiente para su reproducción. Incluso si estas pueden ser incorporadas desde el exterior, un reciclaje ineficaz resultará en una menor disponibilidad de moléculas para la reproducción, situación que hará más difícil, incluso imposible, el crecimiento del cáncer.

En el trascurso de investigaciones sobre el cáncer de páncreas, uno de los más agresivos que se conocen y para el que no existe una terapia eficaz, investigadores de la Universidad de Rochester, en el estado de Nueva York, EE.UU., utilizaron una nueva estrategia para intentar descubrir genes no mutados pero, no obstante, involucrados en el crecimiento del cáncer. Los investigadores descubren así que el gen denominado PLAC-8 se encuentra implicado en el proceso de autofagia, por lo que podría ser un nuevo blanco de acción de fármacos antitumorales. Este descubrimiento ha sido publicado en la revista Cell Reports.

Una extensa familia

El gen PLAC-8 se descubrió en el año 2003 como un gen propio de la placenta (de ahí que su nombre comience por las letras PLAC). Investigaciones subsiguientes revelaron que la proteína PLAC-8 pertenece a una numerosa familia de proteínas similares, la mayoría de las cuales se encuentran en las plantas, donde participan en la regulación de la talla de los frutos. Ya vemos que también en las plantas genes similares al PLAC-8 controlan igualmente el crecimiento. Curiosamente, en los animales, PLAC-8 parece participar en la generación de tejido adiposo, por lo que puede estar involucrado en la obesidad. Como sucede con cualquier gen de importancia en el control de los procesos vitales, es corriente encontrarlos involucrados en varios de los mismos.

Las investigaciones actuales involucran a este gen en el mantenimiento del cáncer debido a su implicación en el proceso de autofagia. Lo interesante de este hecho reside en que, como hemos dicho, la autofagia es muy importante para las células que se reproducen activamente, pero no así para las células normales, por lo que, si pudiéramos impedir la actividad del gen PLAC-8 es posible que el crecimiento del cáncer de páncreas se viera frenado. De hecho, los investigadores estudian esta posibilidad en ratones de laboratorio a los que inactivan este gen y confirman que, en efecto, en estos ratones el crecimiento del cáncer se ve significativamente reducido. Esto supone un estímulo para intentar desarrollar fármacos que impidan el funcionamiento del gen PLAC-8 en humanos, lo que podría constituir una herramienta importante para frenar el cáncer de páncreas, hoy prácticamente incurable.

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