Los investigadores investigan cómo los radicales de oxígeno protegen contra el cáncer



Originalmente, los radicales de oxígeno, especies reactivas del oxígeno, o ROS para abreviar, se consideraban exclusivamente dañinos para el cuerpo.

Se producen, por ejemplo, mediante el tabaquismo o la radiación UV. Debido a su alta reactividad, pueden dañar muchas moléculas importantes en las células, incluida la molécula hereditaria de ADN. Como resultado, existe el riesgo de reacciones inflamatorias y la degeneración de las células afectadas en células cancerosas.

Sin embargo, debido a su efecto dañino, las ROS también son producidas deliberadamente por el cuerpo, por ejemplo, por células epiteliales inmunes o pulmonares, que destruyen las bacterias y virus invasores con ROS. Esto requiere concentraciones de ROS relativamente altas.

En bajas concentraciones, por otro lado, las ROS juegan un papel importante como moléculas de señalización. Para estas tareas, las ROS son producidas específicamente por un grupo completo de enzimas. Un representante de este grupo de enzimas es Nox4, que produce continuamente pequeñas cantidades de H2O2.

Nox4 se encuentra en casi todas las células del cuerpo, donde su producto H2O2 mantiene una gran cantidad de funciones de señalización especializadas, contribuyendo, por ejemplo, a la inhibición de reacciones inflamatorias.

Investigadores de la Universidad Goethe de Frankfurt, dirigidos por la profesora Katrin Schröder, han descubierto ahora que al producir H2O2, Nox4 puede incluso prevenir el desarrollo del cáncer. Examinaron ratones que no pudieron producir Nox4 debido a una modificación genética.

Cuando estos ratones fueron expuestos a una toxina ambiental cancerígena (cancerógeno), la probabilidad de que desarrollaran un tumor se duplicó. Dado que los ratones padecían de muy diferentes tipos de tumores, como sarcomas cutáneos y carcinomas de colon, los investigadores sospecharon que Nox4 tiene una influencia fundamental en la salud celular.

Las investigaciones moleculares mostraron que el H2O2 formado por Nox4 mantiene una cascada que evita que ciertas proteínas de señalización importantes (fosfatasas) ingresen al núcleo celular. Si no hay Nox4 y, en consecuencia, H2O2, esas proteínas de señalización migran al núcleo celular y, como consecuencia, apenas se reconoce el daño severo del ADN.

Todos los días se producen daños graves en el ADN (por ejemplo, roturas de doble hebra) en algún lugar del cuerpo. Las células reaccionan de manera muy sensible a tales daños en el ADN, poniendo en movimiento todo un repertorio de enzimas reparadoras. Si esto no ayuda, la célula activa su programa de muerte celular, una medida de precaución del cuerpo contra el cáncer. Cuando tal daño no se reconoce, como ocurre en ausencia de Nox4, estimula la formación de cáncer.

Si falta Nox4 y, por lo tanto, no hay H2O2, las células ya no reconocen el daño del ADN. Las mutaciones se acumulan y las células dañadas continúan multiplicándose. Si se agrega una toxina ambiental que daña masivamente el ADN, el daño ya no se reconoce ni se repara “.

Katrin Schröder, profesora de la Universidad Goethe de Frankfurt

Las células afectadas tampoco se eliminan, sino que se multiplican, a veces de forma muy rápida y descontrolada, lo que finalmente conduce al desarrollo de tumores. Una pequeña cantidad de H2O2 mantiene así un equilibrio interno en la célula que protege a las células de la degeneración “.

Fuente:

Referencia de la revista:

Helfinger, V., et al. (2021) La deleción genética de Nox4 mejora la formación de tumores sólidos inducida por el cáncer. PNAS. doi.org/10.1073/pnas.2020152118.

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