Cómo los radicales de oxígeno protegen contra el cáncer

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Los radicales de oxígeno en el cuerpo generalmente se consideran peligrosos porque pueden desencadenar algo llamado estrés oxidativo, que está asociado con el desarrollo de muchas enfermedades crónicas como el cáncer y enfermedades cardiovasculares. En estudios con ratones, los científicos de la Universidad Goethe de Frankfurt ahora han descubierto cómo los radicales de oxígeno, por el contrario, también pueden reducir el riesgo de cáncer y mitigar el daño a la molécula de ADN hereditaria.

Originalmente, los radicales de oxígeno, las especies reactivas del oxígeno, o ROS, para abreviar, se consideraban exclusivamente dañinos para el cuerpo. Se producen, por ejemplo, por el humo o la radiación ultravioleta. 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.

Debido a su efecto dañino, sin embargo, las ROS también son producidas deliberadamente por el cuerpo, por ejemplo, por el sistema inmunológico o células epiteliales pulmonares, que destruyen 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 todo un grupo 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 un gran número de funciones de señalización especializadas, contribuyendo, por ejemplo, a la inhibición de reacciones inflamatorias.

Investigadores de la Universidad Goethe de Frankfurt, dirigidos por el profesor Katrin Schrder, ahora han descubierto que al producir H2O2, Nox4 puede incluso prevenir el desarrollo de 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 sufrían de tipos muy diferentes de tumores, como sarcomas de piel y carcinomas de colon, los investigadores sospecharon que Nox4 tiene una influencia fundamental en la salud celular.

Investigaciones moleculares demostraron que el H2O2 formado por Nox4 mantiene una cascada que impide que ciertas proteínas de señalización importantes (fosfatasas) entren en el núcleo celular. Si Nox4 y, en consecuencia, H2O2 están ausentes, esas proteínas de señalización migran hacia el núcleo de la célula y, como consecuencia, apenas se reconoce un daño grave en el ADN.

Daño grave en el ADN, por ejemplo, roturas de doble cadena, se produce en alguna parte del cuerpo todos los días. Las células reaccionan con sensibilidad a ese daño en el ADN, poniendo en marcha todo un repertorio de enzimas reparadoras. Si esto no ayuda, la célula activa su programa de muerte celular como medida de precaución del cuerpo contra el cáncer. Cuando dicho daño no se reconoce, como ocurre en ausencia de Nox4, estimula la formación de cáncer.

Prof. Katrin Schrder dice: «Si falta Nox4 y, por lo tanto, no hay H2O2, las células ya no reconocen el daño en el 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 produce». reconocidas y reparadas.Las células afectadas tampoco se eliminan, sino que se multiplican, a veces de forma muy rápida e incontrolada, 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. »

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Los investigadores identifican nuevos efectos supresores de la proteína NOX4 en el cáncer de hígado Más información: Valeska Helfinger et al, La eliminación genética de Nox4 mejora la formación de tumores sólidos inducida por cancerógenos, Actas de la Academia Nacional de Ciencias (2021). DOI: 10.1073/pnas.2020152118 Información de la revista: Actas de la Academia Nacional de Ciencias

Proporcionado por la Universidad Goethe de Fráncfort del Meno Cita: Cómo los radicales de oxígeno protegen contra el cáncer (2021, 26 de abril) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-04-oxygen-radicals-cancer.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.