Los científicos han identificado un mecanismo que explica cómo las partículas finas de contaminación del aire pueden causar cáncer de pulmón, según un estudio publicado hoy en eLife.
Los hallazgos podrían conducir a nuevos enfoques para prevenir o tratar los cambios pulmonares iniciales que conducen a la enfermedad.
Las partículas finas diminutas e inhalables (FPM) que se encuentran en los contaminantes del aire han sido reconocidas como un carcinógeno del Grupo 1 y una amenaza sustancial para la salud mundial. Sin embargo, el mecanismo causante de cáncer de FPM sigue sin estar claro.
«A pesar de su potencial para causar mutaciones, investigaciones recientes sugieren que FPM no promueve directamente, e incluso puede inhibir, el crecimiento de células de cáncer de pulmón», explica el primer autor Zhenzhen Wang, investigador asociado de la Universidad de Nanjing (NJU), Nanjing. , China, quien llevó a cabo el estudio entre los laboratorios de la NJU y la Universidad de Macao, donde fue patrocinada por una beca de la Universidad de Macao. «Esto sugiere que la FPM podría conducir al cáncer a través de medios indirectos que favorecen el crecimiento del tumor. Por ejemplo, algunos estudios sugieren que la FPM puede evitar que las células inmunitarias se muevan hacia donde se necesitan».
Para explorar esta posibilidad, Wang y el equipo recolectaron FPM de siete ubicaciones en China y estudiaron sus efectos en las principales células inmunitarias que defienden contra el crecimiento tumoral, llamadas células T citotóxicas (CTL). En ratones a los que se administró células de cáncer de pulmón que no fueron expuestas a FPM, se reclutaron CTL en el pulmón para destruir las células tumorales. Por el contrario, en los ratones cuyos pulmones fueron expuestos a FPM, la infiltración de CTL se retrasó, lo que permitió potencialmente que las células tumorales se establecieran en el tejido pulmonar.
Para investigar por qué los CTL no entraron al pulmón tan rápido en los pulmones expuestos a FPM, el equipo estudió tanto los CTL como la estructura del tejido pulmonar. Descubrieron que los CTL expuestos a FPM aún conservaban su capacidad migratoria, pero que la exposición a FPM comprimía drásticamente la estructura del tejido pulmonar y los espacios entre los que se mueven las células inmunitarias. También hubo niveles mucho más altos de colágeno, una proteína que brinda apoyo biomecánico a las células y los tejidos. Cuando el equipo estudió el movimiento de los CTL en los ratones, en el tejido pulmonar expuesto a FPM, los CTL lucharon por moverse, mientras que los del tejido no tratado pudieron moverse libremente.
Un análisis posterior del tejido mostró que los cambios estructurales fueron causados por aumentos en un subtipo de colágeno llamado colágeno IV, pero el equipo aún no sabía cómo FPM desencadenó esto. Encontraron la respuesta cuando observaron más de cerca los cambios estructurales en el colágeno IV y la enzima responsable de producirlos, llamada peroxidasa. Esta enzima impulsa un tipo específico de entrecruzamiento que se descubrió que la exposición a FPM causa y agrava en el tejido pulmonar.
«El hallazgo más sorprendente fue el mecanismo por el cual ocurrió este proceso», dice Wang. «La enzima peroxidasina se adhirió al FPM en el pulmón, lo que aumentó su actividad. En conjunto, esto significa que dondequiera que el FPM caiga en el pulmón, el aumento de la actividad de la peroxidasina conduce a cambios estructurales en el tejido pulmonar que pueden mantener a las células inmunitarias fuera y alejadas de crecimiento de células tumorales».
«Nuestro estudio revela un mecanismo completamente nuevo por el cual las partículas finas inhaladas promueven el desarrollo de tumores pulmonares», concluye el autor principal Lei Dong, profesor de la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad de Nanjing. «Proporcionamos evidencia directa de que las proteínas que se adhieren a partículas finas pueden causar un efecto significativo y adverso, dando lugar a actividad patógena. Nuestro descubrimiento de que la peroxidasa es el mediador de este efecto en el tejido pulmonar la identifica como un objetivo específico e inesperado para prevenir enfermedad pulmonar causada por la contaminación del aire».
Fuente de la historia:
Materiales proporcionado por eLife. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
