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PAPEL DE LOS POLIMORFISMOS DEL GEN UGT1A1 EN LA DETOXIFICACION DE LOS CARCINOGENOS DE LA DIETA Quebec, Canadá Los polimorfismos del gen UGT1A1 modulan el metabolismo hepático del intermediario carcinogénico de una de las aminas heterocíclicas más abundantes en la dieta occidental. Hepatology 42(2):448-457, Ago 2005 Autores: Girard H, Thibaudeau J, Court MH y colaboradores Institución/es participante/s en la investigación: Canada Research Chair in Pharmacogenomics, Laboratory of Pharmacogenomics, Oncology and Molecular Endocrinology Research Center, CHUL Research Center and Faculty of Pharmacy, Laval University, Quebec, Canadá; Department of Pharmacology and Experimental Therapeutics, Tufts University, Boston, EE.UU. Título original:
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La dieta occidental es una fuente principal de carcinógenos involucrados en las enfermedades neoplásicas y estos datos son más firmes para los casos de cáncer de colon. Los carcinógenos de la dieta incluyen 2 grupos de compuestos químicos: las aminas heterocíclicas y los hidrocarburos poliaromáticos. Los procesos enzimáticos que transforman ambos tipos de compuestos comprenden vías metabólicas múltiples. Dentro de los diferentes carcinógenos de la dieta, la amina heterocíclica predominante es la 2-amino-1-metil-6-fenilimidazol[4,5-b]-piridina (PhIP). Una gran proporción de la ingestión de esta amina sufre un proceso de bioactivación a N-hidroxi-PhIP (N-OH- PhIP). Este metabolito, con propiedades mutagénicas y carcinogénicas, luego se conjuga con ácido glucurónico mediante UDP-glucuroniltransfersas (UGT). En los seres humanos, la glucuronización directa de PhIP y de N-OH- PhIP representa una vía primaria de detoxificación, para la cual se cree que el hígado es el sitio predominante. El objetivo inicial de este trabajo consistió en estudiar el perfil de glucuronización de N-OH- PhIP en los microsomas hepáticos humanos y probar la capacidad de las 16 UGT conocidas para la formación de estos metabolitos en ensayos enzimáticos mediante el empleo de proteínas recombinantes. Luego, se analizó el grado de variación en la glucuronización hepática del N-OH- PhIP y el papel de los polimorfismos de las UGT para determinar la variabilidad del proceso mencionado en las personas. Los investigadores eligieron centralizarse en el gen UTG1A1, dada su importante participación en la formación in vitro del metabolito glucuronizado de N-OH-PhIP (N-OH-PhIP- N2-glucurónido) y porque el hígado es un sitio predominante de expresión de este gen. Materiales y métodos Se obtuvieron muestras de ADN y de microsomas hepáticos de 48 personas estadounidenses. Todas las muestras hepáticas estaban destinadas a trasplantes que fracasaron por falta de compatibilidad o pertenecían a tejido normal removido durante una biopsia. Las muestras se analizaron mediante cromatografía líquida de alto rendimiento y espectroscopia de masa. La proteína UGT1A1 se cuantificó mediante la utilización de un anticuerpo monoclonal específico dirigido contra su porción N-terminal. Se genotipificaron las variantes -3156G/A y -3279G/T del promotor de la caja TATA del gen UGT1A1*28. Luego se analizó la correspondencia entre las actividades de glucuronización de N-OH- PhIP, los genotipos de UGT1A1 y la expresión fenotípica de este último. Resultados En todos los hígados se observó la formación de 4 metabolitos diferentes de glucurónidos N-OH- PhIP. El principal fue el N-OH-PhIP- N2-glucurónido, el metabolito con mayor concentración en la orina. Con dicho compuesto se observó una elevada variabilidad interindividual, dado que representó entre el 40% y 93% de los glucurónidos totales hallados. Según los ensayos enzimáticos efectuados, UGT1A1 –que se expresa predominantemente en el hígado– surgió como la enzima más eficaz para la formación de N2G y N3G (es decir, las posiciones a las cuales se realiza la glucuronización de N-OH- PhIP). Para determinar si la formación de los glucurónidos N-OH- PhIP se relacionó con la presencia de proteína UGT1A1, su expresión se evaluó en las 48 muestras hepáticas. Esta expresión varió ampliamente. La correlación significativa entre los niveles de la proteína UGT1A1 y la formación de N2G (p < 0.0001) avala el papel principal que desempeña esta proteína. La formación de N3G también se correlacionó con el nivel de UGT1A1 (p < 0.0001). El amplio espectro de distribución de la expresión de la proteínas UGT1A1 se vincula con la presencia de diversos polimorfismos en el promotor de su gen, solo o combinado (haplotipos). Para determinar si los polimorfismos de UGT1A1 contribuirían a la variabilidad observada en los valores de N-OH- PhIP, se genotipificó el ADN de las muestras para detectar su presencia en la región de la caja TATA del promotor de UGT1A1. Seis repeticiones TA definieron al alelo común (UGT1A1*1), mientras que el alelo variante consistió en 7 repeticiones (UGT1A1*28) asociadas con una disminución en la expresión in vitro del gen UGT1A1. En las muestras analizadas, la frecuencia alélica de las variantes del promotor del gen UGT1A1 se halló en el equilibrio de Hardy-Weinberg, con frecuencias de 0.66, 0.31, 0.02 y 0.01 para los alelos *1, *28*, *36 y *37, respectivamente. Como se esperaba, la presencia de UGT1A1*28 se relacionó con un descenso significativo de la expresión de UGT1A1 (p = 0.0031). Se observó una cantidad reducida de UGT1A1 (-58%) para el genotipo UGT1A1*28/*28 en comparación con el UGT1A1*1/*1 (p < 0.05), mientras que el heterocigota UGT1A1*1/*28 presentó valores intermedios. También se halló que los genotipos del promotor de UGT1A1 fueron predictores de las tasas de glucuronización de la formación de diferentes sustratos como estradiol, N2G y N3G. Discusión N-OH- PhIP es el carcinógeno de PhIP, la amina heterocíclica más abundante de la dieta de los seres humanos y, en general, se origina en los productos que contienen carne cocida. Los autores comentan que, en este trabajo, se describe por primera vez que su glucuronidación hepática es altamente variable. En trabajos previos se observaron grandes diferencias interindividuales en las tasas de N-oxidación de PhIP que producen el intermediario carcinogénico N-OH- PhIP. Además, se advirtió que un número limitado de enzimas UGT se involucró en la formación de los 4 derivados glucurónidos de N-OH- PhIP. Asimismo, se halló que la formación del metabolito primario encontrado en la orina, N-OH- PhIP-N2G, predominó en todas las muestras hepáticas analizadas (en promedio, 82% de los glucurónidos totales formados). Estos resultados apuntan a la UGT1A1 como la enzima clave comprometida en la formación hepática de este metabolito. Los glucurónidos N2 resisten a las betaglucuronidasas presentes en la flora intestinal y se excretan directamente por la orina. Por el contrario, las bacterias intestinales a N-OH- PhIP pueden deconjugar los glucurónidos N3, y la reconjugación con N-acetiltransferasas o sulfotransferasas puede ocurrir en el tracto gastrointestinal para formar compuestos altamente reactivos capaces de unirse al ADN. Como resultado, sería probable que la detoxificación hepática, sitio principal para el metabolismo de PhIP mediante la glucuronidación N2, además de la formación de N2G, determine la exposición de aminas heterocíclicas en el intestino y el colon. La expresión de UGT1A1 es amplia en el hígado, aunque también en otros tejidos extrahepáticos, como el intestino y el colon. El amplio espectro de las actividades de glucuronización para la formación de derivados glucurónidos N-OH- PhIP en el hígado sugiere que la expresión de múltiples enzimas con esta actividad difiere entre los seres humanos, concluyen los autores. Autoevaluación de Lectura ¿Cuál se cree que es el sitio principal para el metabolismo de las aminas heterocíclicas más abundantes de la dieta? A. Bacterias del intestino delgado. Respuesta Correcta
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REVISION SOBRE LAS COMPLICACIONES DE LA CIRUGIA PANCREATICA Heidelberg, Alemania Revisión de las complicaciones más frecuentes relacionadas con la cirugía del páncreas, su prevención y tratamiento. HPB 7(2):99-108, Jun 2005 Autores: Ho C-K, Kleeff J, Friess H y Büchler M Institución/es participante/s en la investigación: Department of General Surgery, University of Heidelberg, Heidelberg, Alemania Título original:
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Introducción
¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta en relación con la cirugía pancreática y sus complicaciones? A. Para la pancreatitis crónica, la progresión de la enfermedad tiene un impacto mucho menor que el procedimiento quirúrgico sobre la función endocrina del páncreas. Respuesta Correcta
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LIBERACION DEL FACTOR DE CRECIMIENTO ENDOTELIAL VASCULAR SOLUBLE EN CIRUGIA ABDOMINAL MAYOR Hvidovre, Dinamarca Los cambios inducidos por los antígenos bacterianos en el factor de crecimiento endotelial vascular soluble podrían estar relacionados con la cantidad de neutrófilos circulantes. Scandinavian Journal of Clinical & Laboratory Investigation 65(3):237-247, 2005 Autores: Svendsen MN, Lykke J, Werther K y colaboradores Institución/es participante/s en la investigación: Department of Surgical Gastroenterology, Hvidovre University Hospital, Hvidovre, Dinamarca Título original:
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Introducción El factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) es esencial para la iniciación de la angiogénesis y proliferación de células endoteliales. Es un mitógeno específico y selectivo de tales células y un potente inductor de la permeabilidad vascular. El VEGF es sintetizado por células malignas, endoteliales, megacariocitos y células inflamatorias infiltrantes. Está bien establecido que la expresión local excesiva de VEGF conduce al incremento de angiogénesis y crecimiento tumoral, mientras que su inhibición retrasa el crecimiento neoplásico. En tal sentido, diversos estudios clínicos han demostrado la importancia del VEGF en el crecimiento y la angiogénesis tumoral. Se han identificado diversos receptores específicos del VEGF. Se cree que la forma soluble (sVEGFR1) antagoniza los efectos del VEGF mediante unión competitiva directa. El trauma quirúrgico se continúa por un proceso inflamatorio y de curación de la herida, con liberación local de varios factores de crecimiento como el VEGF. Los resultados de algunos estudios en modelos animales indican que este último podría provenir de leucocitos infiltrantes y plaquetas. Es bien sabido que el lipopolisacárido (LPS) de Echerichia coli y la proteína A derivada de Staphylococcus aureus participan en varias complicaciones infecciosas posoperatorias. La hipótesis de los autores es que la cirugía podría estimular la liberación de sVEGF por leucocitos y plaquetas, de acuerdo con la magnitud del trauma y cantidad de células liberadoras, y que los antígenos bacterianos favorecerían tal liberación. Evaluaron los niveles preoperatorios y posoperatorios de VEGF y sVEGFR1 en pacientes sometidos a cirugía abdominal menor y mayor: herniotomía inguinal abierta (HA) y colecistectomía laparoscópica (CL) así como colectomía por enfermedad benigna (CB) o cáncer de colon (CC) y extirpación rectal por cáncer (CR). Además, analizaron los posibles efectos de la contaminación bacteriana sobre la liberación de VEGF y sVEGFR1. Materiales y métodos Pacientes En el estudio se incluyeron 61 pacientes que iban a ser sometidos a cirugía abdominal programada. No se incluyeron aquellos que dentro de las 2 semanas previas a la cirugía habían presentado síntomas y signos de infección, recibido cierto tipo de medicación o una transfusión sanguínea, si consumían alcohol en exceso, si padecían alguna enfermedad o si recibían quimioterapia o radioterapia. Ninguno de los pacientes recibió una transfusión sanguínea durante la operación. Diseño del ensayo Se tomó una muestra de sangre después que el paciente fuera anestesiado, otra antes de la incisión y una más después del cierre de la herida quirúrgica, y se realizó recuento de leucocitos y plaquetas en todas. De cada muestra, se tomaron 2 ml de sangre heparinizada que se estimularon con LPS de E. coli, proteína A de S. aureus o con solución salina isotónica estéril como control. Anestesia y analgesia HA: Antes de la cirugía, los pacientes recibieron midazolam. Fueron operados bajo anestesia local con bupivacaína. No se empleó profilaxis antibiótica ni tromboembólica. CL: No se empleó premedicación. Durante la cirugía se administraron antibióticos (gentamicina 160 mg). CB, CC y CR: No se administró premedicación. Todos los pacientes recibieron idéntica profilaxis antibiótica y tromboembólica, así como igual régimen de anestesia general. Muestras de sangre La sangre heparinizada se utilizó para los ensayos de estimulación con LPS, proteína A o solución salina. Posteriormente, se incubaron y centrifugaron las muestras y se congelaron los sobrenadantes. Se descongeló el plasma y sobrenadante hasta temperatura ambiente y se determinaron las concentraciones de VEGF soluble y sVEGFR1. Resultados Pacientes y controles Los sujetos con cáncer eran significativamente más jóvenes que los sometidos a otro tipo de cirugía. Entre el resto de los pacientes no hubo diferencias significativas con respecto a la edad. Aquellos en quienes se realizó HA eran todos del sexo masculino y los pacientes en quienes se efectuó CL eran predominantemente del sexo femenino. El resto tenía una distribución por sexo equiparable. Concentraciones plasmáticas de VEGF y sVEGFR1 No se demostró correlación entre las concentraciones plasmáticas preoperatorias de VEGF y sVEGFR1. Tampoco hubo diferencias en sus niveles preoperatorios entre los sujetos con cáncer y el resto de los pacientes. En ninguno de los 5 grupos quirúrgicos se verificaron modificaciones plasmáticas de las concentraciones de VEGF o sVEGFR1 durante la cirugía. Las variaciones en las concentraciones plasmáticas de VEGF entre el inicio y el final del procedimiento no guardaron relación con la duración de la cirugía en ninguno de los grupos. Ensayos de estimulación En todos los pacientes, la estimulación de la sangre obtenida antes y después de la cirugía incrementó espectacularmente las concentraciones sobrenadantes de sVEGF, comparado con el control. Las modificaciones en las concentraciones de sVEGFR1 luego de la estimulación fueron menos pronunciadas, pero aún significativas. Las alteraciones en las concentraciones de sVEGF y sVEGFR1 inducidas por el antígeno bacteriano no presentaron una diferencia significativa entre el momento de la incisión y el del cierre de la herida; no obstante, en el caso de cirugía mayor se verificó una tendencia a amplificar la respuesta estimulada del sVEGF. Correlación con plaquetas y neutrófilos Los autores constataron una correlación significativa entre el recuento de neutrófilos y el incremento de las concentraciones de sVEGF durante la estimulación in vitro con LPS o proteína A. Un análisis similar de las plaquetas no mostró tal asociación, ni hubo correlación entre los niveles de sVEGFR1 y el recuento celular. Los autores remarcan que la cirugía mayor por cáncer colorrectal (CC y CR) ocasionó un incremento significativo del recuento de neutrófilos durante el procedimiento. Discusión En concordancia con algunos hallazgos previos, se encontró que la estimulación in vitro con antígeno bacteriano de una muestra de sangre tomada en el momento de la incisión produjo un aumento considerable en las concentraciones de sVEGF, mientras que las concentraciones de su receptor neutralizante sVEGFR1 respondieron en menor medida. Cuando la liberación de sVEGF y sVEGFR1 por estimulación bacteriana in vitro fue comparada antes y después de la cirugía, no se encontró en los pacientes un efecto adicional estadísticamente significativo después de la intervención. Sin embargo, la sangre posoperatoria de los pacientes sometidos a cirugía mayor (CB, CC y CR) sí mostró un incremento en su respuesta a la estimulación con LPS y proteína A, aunque no significativo. Está comprobado que las concentraciones de sVEGF fluctúan durante y luego de la cirugía abdominal mayor. De este modo, se ha especulado que minimizando el trauma quirúrgico por medio de cirugía mínimamente invasiva podrían reducirse las consecuencias de la intervención sobre la competencia inmunológica. Sin embargo, este estudio demuestra que las concentraciones plasmáticas de los dos marcadores no variaron significativamente durante la cirugía, ni se halló correlación entre la duración de la operación y los niveles plasmáticos de sVEGF o sVEGFR1. Por lo tanto, no es posible sopesar la influencia de la magnitud del trauma quirúrgico sobre los sVEGF y sVEGFR1 plasmáticos. Para dilucidar cuál era la fuente cuantitativamente más importante de sVEGF y sVEGFR1 durante la estimulación con antígenos bacterianos, se correlacionaron los cambios en la concentración de las dos moléculas con el recuento de neutrófilos y plaquetas. Se verificó una fuerte asociación entre los incrementos de neutrófilos y sVEGF durante la estimulación con LPS y proteína A, respectivamente, mientras que las plaquetas no se correlacionaron con sVEGFR1. Los neutrófilos podrían ser la fuente principal de sVEGF en sangre estimulada con antígenos derivados de bacterias. Los datos revelan la significativa capacidad de los neutrófilos activados de liberar VEGF. En tanto que un incremento en el número de neutrófilos circulantes, sVEGF y otros factores angiogénicos podría desempeñar un importante papel en la curación de las heridas y posiblemente en la defensa contra la infección bacteriana, también podría promover la extravasación celular tumoral, con ulterior diseminación y crecimiento neoplásico, lo cual es relevante en la cirugía abdominal mayor por patología maligna. En conclusión, la estimulación in vitro de sangre entera con LPS derivada de E. coli o proteína A de S. aureus indujo una liberación significativa de sVEGF y, en menor medida, de sVEGFR1. Estos cambios guardaron una correlación significativa con el mayor número de neutrófilos circulantes; se verificó una tendencia hacia una respuesta aumentada al sVEGF durante la cirugía abdominal mayor, debido al incremento de neutrófilos circulantes. Por el contrario, la cirugía per se no pareció producir un efecto inmediato sobre las concentraciones plasmáticas de sVEGF o sVEGFR1.
¿Por qué tipo de células es sintetizado el factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF)? A. Células inflamatorias y endoteliales. Respuesta Correcta
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