El tratamiento con vitamina D3 activada puede reducir el riesgo de cáncer de piel mediado por arsénico

Según estimaciones recientes, más de 140 millones de personas de 50 países se exponen regularmente al arsénico a través del agua potable. El nivel de exposición excede significativamente el valor guía (10 μg/L) estipulado por la Organización Mundial de la Salud. Es un hecho establecido que la exposición crónica al arsénico del agua potable causa una variedad de cánceres, incluido el cáncer de piel.

Desafortunadamente, existe una escasez general de datos sobre los mecanismos biológicos subyacentes que regulan la carcinogénesis mediada por arsénico. Además, los métodos para la prevención y el tratamiento de la carcinogénesis mediada por arsénico han permanecido esquivos hasta el momento.

Investigadores del Instituto de Tecnología Shibaura (SIT) y la Universidad de Nagoya han podido identificar recientemente los mecanismos biológicos subyacentes de la inhibición de la carcinogénesis. Utilizando estudios in vitro, el equipo de investigación ha podido demostrar cómo el calcitriol, o vitamina D3 activada, inhibe la carcinogénesis mediada por arsénico en ciertos tipos de células de la piel conocidas como «queratinocitos».

Estas células se encuentran principalmente en la epidermis, la capa más externa de la piel. Es un hecho científicamente establecido que ciertas moléculas señalizadoras, proteínas quinasas (p. ej., MEK o «AKT») que controlan el destino de varios procesos biológicos, están fuertemente asociadas con el desarrollo de tumores.

El profesor Ichiro Yajima de la Unidad de Toxicología Molecular y Celular, Departamento de Biociencia e Ingeniería, SIT, quien dirigió el equipo de investigación, dice: «Nuestro estudio in vitro en queratinocitos de piel humanos no tumorigénicos HaCaT mostró que el calcitriol, que también se conoce como vitamina activada D3 o 1,25-dihidroxi-vitamina D3 inhibió el crecimiento independiente del anclaje mediado por arsénico con regulaciones a la baja de la activación relacionada con el cáncer de varias vías de señalización, incluidas MEK, ERK1/2 y AKT, así como la actividad del ciclo celular».

Para dilucidar la relación entre la absorción de arsénico y el tratamiento con calcitriol, los investigadores midieron los niveles de arsénico en células HaCaT (queratinocitos epidérmicos humanos inmortalizados espontáneamente y de larga vida) tratadas con calcitriol utilizando un espectrofotómetro de masas de plasma acoplado inductivamente.

Curiosamente, los niveles de arsénico en células HaCaT cultivadas con arsénico disminuyeron significativamente cuando estas células se trataron con dosis crecientes de calcitriol. Los hallazgos de su estudio han sido publicados en el Revista estadounidense de investigación del cáncer.

El Dr. Masashi Kato, profesor del Departamento de Salud Ocupacional y Ambiental de la Universidad de Nagoya, Japón, y colaborador del estudio, agrega: «El calcitriol reprimió significativamente la absorción de arsénico en las células HaCaT con la regulación de las expresiones de acuaporina genes (AQP7, 9 y 10), que fueron modificados por la exposición al arsénico. La expresión del receptor de vitamina D aumentó significativamente por la exposición al arsénico, mientras que el calcitriol no tuvo ningún efecto sobre la expresión del receptor».

Luego, los investigadores buscaron comprender si el calcitriol tenía un efecto inhibidor sobre la tumorigénesis inducida por arsénico en células distintas de los queratinocitos de la piel. Con este fin, realizaron ensayos de crecimiento independientes del anclaje utilizando una línea de células epiteliales de pulmón humano normal llamada «Beas-2b».

Los resultados de estos ensayos fueron igualmente asombrosos: el crecimiento independiente del anclaje mediado por arsénico de las células Beas-2b tratadas con calcitriol se suprimió en un 21,4–70,0 %, lo que sugiere que el potencial del calcitriol para suprimir la tumorigénesis inducida por arsénico no se limita a los queratinocitos.

El profesor Yajima dice: «Estos resultados sugieren que el calcitriol suprime la tumorigénesis inducida por arsénico no solo en los queratinocitos, sino también en otras células diana, incluidas las células epiteliales de pulmón. Además, el patrón de expresión de los genes de acuaporina involucrados en la absorción de arsénico, un paso crítico en el arsénico «La carcinogénesis inducida por el arsénico, se ve significativamente alterada por el tratamiento con calcitriol. Por lo tanto, creemos que la vitamina D3 activada, o calcitriol, puede contribuir a la prevención y el tratamiento de enfermedades mediadas por arsénico, incluido el cáncer».

Las toxinas ambientales como el arsénico contribuyen significativamente al desarrollo de enfermedades potencialmente mortales como el cáncer. Sin embargo, pueden pasar años, incluso décadas, para que el cáncer se desarrolle por beber agua contaminada con arsénico. La investigación actual indica claramente que el calcitriol podría usarse como compuesto de prueba para validar la seguridad y eficacia de la vitamina D3 activada y/o sus análogos en la prevención o el tratamiento del cáncer provocado por el arsénico.

Tomar vitamina D3 de antemano en áreas contaminadas con arsénico puede reducir el riesgo de desarrollar cáncer 5 o 10 años después y ayudar a las personas a mantener una buena salud durante mucho tiempo. Sin duda, esta es una buena noticia para millones de personas obligadas a sobrevivir con agua contaminada en todo el mundo.

Proporcionado por el Instituto de Tecnología de Shibaura