La faceta bioeléctrica del cáncer, programar bacterias para prevenir tumores

Unos biólogos han comprobado cómo ciertas señales bioeléctricas, provenientes de células distantes, controlan los tumores provocados por genes que promueven el cáncer, y qué papel tienen en el proceso determinados ácidos grasos producidos por bacterias beneficiosas que viven dentro del cuerpo.

 

Estos científicos, de la Universidad Tufts en el campus de Medford/Somerville, de Massachusetts, Estados Unidos, se han valido de un modelo basado en renacuajos pero extrapolable al Ser Humano para llevar a cabo su estudio.

 

A menudo, la información genética no basta para determinar si una célula se convertirá en cancerosa; hay que tener en cuenta la fisiología de la célula y las señales bioeléctricas que ésta recibe de otros tejidos.

 

Contando con la suficiente información de esa clase, parece plausible recurrir a varias vías de prevención, detección y tratamiento del cáncer, por ejemplo utilizando fármacos que actúen específicamente sobre el estado bioeléctrico de ciertos puntos del cuerpo, aunque estén distantes. Algunos medicamentos de este tipo, incluyendo fármacos antiepilépticos, ya han sido aprobados para uso humano, por lo que sería relativamente rápido evaluar en ensayos clínicos su eficiencia para este otro campo de aplicación.

 

El equipo de Michael Levin y Brook T. Chernet inyectó en renacuajos de la rana Xenopus laevis oncogenes asociados con muchos cánceres humanos. Los oncogenes hicieron que se formaran estructuras parecidas a tumores en esos sitios receptores. Los experimentos realizados por los investigadores mostraron que la incidencia de la formación de tumores podía ser reducida de forma importante a través de la expresión incorrecta de canales iónicos hiperpolarizadores, que controlan el flujo de corriente a través de la membrana celular, incluso cuando estas señales eléctricas se originaron lejos de las células que expresan oncogenes. Estas señales bioeléctricas distantes suprimieron el crecimiento tumoral, a pesar de los altos niveles de proteína de oncogén de las células.

 

 

La imagen muestra, con sus posiciones señaladas en un renacuajo, células de dos "bandos". Las representadas en rojo expresan oncogenes. Las representadas en verde, situadas relativamente lejos de la zona del cuerpo donde están las rojas, tienen una expresión de canales iónicos hiperpolarizadores que impide que las rojas formen tumores. (Imagen: Brook Chernet / Universidad Tufts)

 

Investigaciones adicionales revelaron que los efectos de supresión de tumores de la hiperpolarización fueron regulados por un mecanismo en el que intervienen el butirato (un ácido graso de cadena corta que cuando consumimos carbohidratos es producido de manera natural en grandes cantidades en el sistema digestivo por bacterias simbióticas que se alimentan de fibra) y la clase de enzimas conocidas como histona deacetilasas, sobre las que el butirato actúa. De éste además, ya se ha comprobado en estudios anteriores que protege frente al cáncer colorrectal.

 

Para confirmar que el butirato bacteriano estaba también implicado en la regulación de la formación lejana de tumores en los renacuajos, los investigadores aplicaron antibióticos; y constataron que estos fármacos efectivamente redujeron la producción de butirato y por consiguiente detuvieron el efecto de supresión tumoral basado en el voltaje de la membrana celular.

 

La conexión entre el microbioma y el cáncer que se regula en una parte importante por alteraciones en la señalización bioeléctrica abre una prometedora vía potencial para la prevención del cáncer. Si se consigue programar metabólicamente a bacterias del tipo descrito a fin de que produzcan niveles lo bastante altos de butirato, eso sería una magnífica forma de prevenir tumores, tal como destaca Levin.

 

Por estudios anteriores, se sabe que los puntos donde hay tejidos con propiedades bioeléctricas anormales, son los que más probabilidades tienen de convertirse en escenarios de nacimiento de tumores, aunque se necesita investigar más para determinar si tal señalización sucede en cánceres de células mamíferas.

 

Los autores del estudio tienen ya en mente otro interesante objetivo de estudio en esta línea de investigación: ¿Los tumores cancerosos emiten información bioeléctrica que pudiera ser detectable desde una distancia igualmente grande?

 

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