Cómo protegen los radicales de oxígeno contra el cáncer
Originalmente, se consideraba que los radicales de oxígeno eran exclusivamente perjudiciales para el organismo
Los radicales de oxígeno en el cuerpo se consideran generalmente peligrosos porque pueden desencadenar algo llamado estrés oxidativo, que se asocia con el desarrollo de muchas enfermedades crónicas como el cáncer y las enfermedades cardiovasculares. En estudios realizados con ratones, científicos de la Universidad Goethe de Fráncfort han descubierto ahora cómo los radicales de oxígeno, por el contrario, también pueden reducir el riesgo de cáncer y mitigar los daños en la molécula hereditaria del ADN.
Imagen simbólica
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Originalmente, los radicales de oxígeno -especies reactivas de oxígeno, o ROS por sus siglas en inglés- se consideraban exclusivamente dañinos en el organismo. Se producen, por ejemplo, al fumar o con la radiación UV. Debido a su gran reactividad, pueden dañar muchas moléculas importantes de las células, incluida la molécula hereditaria ADN. Como consecuencia, existe el riesgo de que se produzcan reacciones inflamatorias y la degeneración de las células afectadas en células cancerosas.
Sin embargo, debido a su efecto dañino, las ERO también son producidas deliberadamente por el cuerpo, por ejemplo por las células inmunitarias o epiteliales del pulmón, que destruyen las bacterias y los virus invasores con ERO. Esto requiere concentraciones de ROS relativamente altas. En cambio, en bajas concentraciones, las ROS desempeñan un importante papel como moléculas de señalización. Para estas tareas, las ROS son producidas específicamente por todo un grupo de enzimas. Un representante de este grupo de enzimas es Nox4, que produce continuamente pequeñas cantidades de H2O2. La Nox4 se encuentra en casi todas las células del cuerpo, donde su producto H2O2 mantiene un gran número de funciones de señalización especializadas, contribuyendo, por ejemplo, a la inhibición de las reacciones inflamatorias.
Investigadores de la Universidad Goethe de Fráncfort, dirigidos por la profesora Katrin Schröder, han descubierto ahora que, al producir H2O2, Nox4 puede incluso prevenir el desarrollo del cáncer. Examinaron ratones incapaces de producir Nox4 debido a una modificación genética. Cuando estos ratones fueron expuestos a una toxina ambiental cancerígena (cancerígeno), la probabilidad de que desarrollaran un tumor se duplicó. Dado que los ratones sufrían tipos de tumores muy diferentes, como sarcomas de piel y carcinomas de colon, los investigadores sospecharon que el Nox4 tiene una influencia fundamental en la salud celular.
Las investigaciones moleculares demostraron que el H2O2 formado por Nox4 mantiene en marcha una cascada que impide que ciertas proteínas de señalización importantes (fosfatasas) entren en el núcleo celular. Si Nox4 y, en consecuencia, el H2O2 están ausentes, esas proteínas de señalización migran al núcleo de la célula y, en consecuencia, apenas se reconocen los daños graves en el ADN.
Todos los días se producen daños graves en el ADN -por ejemplo, roturas de doble cadena- en algún lugar del cuerpo. Las células reaccionan de forma muy sensible a estos daños en el ADN, poniendo en marcha todo un repertorio de enzimas de reparación. Si esto no ayuda, la célula activa su programa de muerte celular, una medida de precaución del organismo contra el cáncer. Cuando estos daños no se reconocen, como ocurre en ausencia de Nox4, se estimula la formación de cáncer.
La profesora Katrin Schröder explica los resultados de la investigación: "Si falta Nox4 y, por tanto, no hay H2O2, las células dejan de reconocer los daños en el ADN. Las mutaciones se acumulan y las células dañadas siguen multiplicándose. Si se añade una toxina ambiental que daña masivamente el ADN, el daño ya no se reconoce ni se repara. Las células afectadas tampoco se eliminan, sino que se multiplican, a veces de forma muy rápida e incontrolada, lo que acaba provocando el desarrollo de tumores. Una pequeña cantidad de H2O2 mantiene así un equilibrio interno en la célula que la protege de la degeneración".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
Publicación original
Valeska Helfinger, Florian Freiherr von Gall, Nina Henke, Michael M. Kunze, Tobias Schmid, Flavia Rezende, Juliana Heidler, Ilka Wittig, Heinfried H. Radeke, Viola Marschall, Karen Anderson, Ajay M. Shah, Simone Fulda, Bernhard Brüne, Ralf P. Brandes, Katrin Schröder; "Genetic deletion of Nox4 enhances cancerogen-induced formation of solid tumors"; PNAS; 2021
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