Viruses y Cáncer

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Además de los químicos y la radiación, otra fuente de mutaciones son los virus. Los virus son "organismos" muy pequeños que pueden infectar las células de otros animales o plantas. Los humanos son susceptibles a un gran número de virus. Los virus no son lo mismo que las bacterias aunque ambos pueden causar enfermedades humanas. Los tratamientos que curan las infecciones bacterianas no son útiles en el tratamiento de infecciones virales. Algunos ejemplos de virus son el agente que causa la gripe (el virus de la influenza) y el que causa el SIDA, el virus de inmunodeficiencia humana (VIH).

Los virus pueden trastornar el comportamiento de la célula de varias maneras.

  • Pueden causar daño al ADN directamente (mutaciones) insertando sus propios genomas en el ADN de la célula huésped. La integración puede interrumpir genes reguladores importantes.
  • Pueden contener sus propios genes que trastornan la regulación celular. Este proceso puede ser de beneficio al virus si le permite la producción rápida de descendientes pero puede ser seriamente dañino a la célula huésped.
  • Algunos llevan en ellos versiones alteradas de genes que han recogido de otras células huésped. Estos genes alterados ya no funcionan adecuadamente, y cuando son insertados en una nueva célula huésped, causan desregulación y pueden resultar en crecimiento canceroso.

A través de sus actividades mutagénicas o de sus efectos en el comportamiento celular, los virus juegan un papel muy importante en el desarrollo de ciertos tipos de cánceres en muchos animales diferentes, incluyendo los humanos.

Los virus también han sido un blanco importante en las investigaciones científicas de cáncer. Algunas de las primeras investigaciones sobre la identificación de los oncogenes y supresores tumorales utilizaron los virus.

Los virus pueden dividirse en dos categorías: aquéllos que tienen ADN como su material genético y aquéllos que tienen ARN como su material genético. Ambos tipos de virus se han asociado con diferentes tipos de cáncer. Más información sobre los temas discutidos en esta página puede ser encontrada en mayoría de los textos introductorios de biología; nosotros recomendamos Campbell Biology, 11ma edición.1 Los virus conocidos por causar cánceres humanos son:

Virus de Epstein-Barr (VEB) - linfoma de Burkitt23

Cáncer Asociado: Enfermedad linfoproliferativa, comúnmente conocida como Linfoma de Burkitt. Existe evidencia creciente de que VEB también está asociado con el linfoma de Hodgkin.

Prevalencia: Se estima que más de un 90% de la población mundial está infectada con VEB. VEB causa la mononucleosis infecciosa (la "enfermedad del beso")

Transmisión:Mecanismo de transmisión es generalmente desconocido, posiblemente a través de la saliva.

Infección: La infección con VEB usualmente comienza en las células epiteliales de la orofaringe, nasofaringe posterior y las glándulas paratiroides. De ahí, el VEB infecta a las células B y establece una infección persistente. Casi todas las infecciones del VEB son controladas por el sistema inmunológico y las personas infectadas son asintomáticas (no tienen síntomas de la infección).

Potencial Cancerígeno: Infección de las células B es necesaria para la carcinogénesis mediada por VEB. Sólo un pequeño porcentaje de infecciones resultan en cáncer, la mayoría surgen en personas inmunocomprometidas o trasplantadas. Estos pacientes son especialmente susceptibles porque carecen de suficiente función inmunológica para inhibir el crecimiento de las células B infectadas. Probablemente, la carcinogénesis mediada por VEB es causada por las acciones de productos genéticos virales. Se piensa que dos proteínas en particular juegan un papel principal en la inmortalización de la célula B; proteínas latentes de membrana (PLM) y antígeno nuclear de VEB (ANEB's). PLM1 se introduce a la membrana de la célula huésped y actúa como un receptor de factor de crecimiento activado, resultando en crecimiento sin regulación. Los ANEB's afectan a las células de muchas maneras distintas; una de ellas resulta en la actividad alterada de supresores tumorales, incluyendo Rb, p53, y Arf.

Lee más sobre el Linfoma de Burkitt

Virus de la Hepatitis B (VHB) - cáncer de hígado24

Cáncer Asociado: Carcinoma Hepatocelular Humano-CCH

Prevalencia: VHB es frecuente en cada continente, pero es especialmente alto en África sub-Sahara y en el sureste de Asia. Se estima que mundialmente más de 400 millones de personas están infectadas.

Transmisión: VHB se transmite a través de contacto con sangre contaminada, sudor o lágrimas. También puede transmitirse a través de contacto sexual y de la madre al hijo.

Infección: La infección con VHB ocurre principalmente en el hígado, pero los antígenos virales pueden detectarse en la sangre a través de todo el cuerpo. Una infección crónica se demuestra con la presencia de antígenos virales en la sangre durante más de 6 meses. Infección crónica puede resultar en cirrosis hepática y en el desarrollo de CHH.

Potencial Cancerígeno: Los virus de la hepatitis (B y C) son responsables del 70-85% de los cánceres primarios del hígado. Regularmente encontramos la integración viral al genoma huésped en casos de infección hepática crónica y en cáncer. Esto sugiere que juega un papel importante en la carcinogénesis. VHB codifica una proteína (HBX) que puede que promueva la proliferación celular e interfiera con la repación del ADN. Probablemente la carcinogénesis mediada por VHB es debida a varios factores; las propiedades oncogénicas de HBX, daño hepático crónico, inflamación crónica, y la regeneración de tejido continua necesaria para mantener al hígado durante una infección.

Virus de la Hepatitis C (VHC) - cáncer de hígado25

Cáncer Asociado: Carcinoma Hepatocelular Humano-CHH

Prevalencia: VHC es frecuente en cada continente, pero especialmente en África sub-Sahara y en el sureste de Asia. Se estima que mundialmente más de 170 millones de personas están infectadas con HCV.

Transmisión: VHC se transmite principalmente a través del contacto sangre a sangre.

Infección: La infección con VHC ocurre principalmente en el hígado y produce una inflamación más severa que la del VHC. Más del 80% de los infectados con VHC desarrollarán cirrosis hepática o HCC.

Potencial Cancerígeno: La hepatitis B y C son responsables del 70-85% de los cánceres primarios del hígado. Al VHC no se le conoce por integrarse al genoma huésped. In vitro, VHC ha demostrado el poder afectar una amplia gama de mecanismos celulares que pueden promover la carcinogénesis, pero éstos no se han podido reproducir en vivo. El potencial cancerígeno de VHC está en su habilidad de causar un daño hepático mediado por una respuesta inmunológica crónica, inflamación y regeneración de tejidos.

Virus Herpes Humano 8 (VHH-8) - sarcoma de Kaposi26

Cáncer Asociado: VHH8 principalmente causa el sarcoma de Kaposi (SK), un tipo de cáncer que afecta la piel y los órganos blandos. VHH8 también está asociado con varios desórdenes sanguíneos.

Prevalencia: VHH8 es poco común en la mayoría del mundo, sólo de 1 a 5% de las personas en Norte América y en el norte de Europa están infectadas. Las poblaciones del Mediterráneo tienen una tasa de infección más alta (5-20%) y África del sub-Sahara tiene la más alta tasa (>60%). En los Estados Unidos, los hombres homosexuales también tienen una tasa de infección elevada (~40%).

Transmisión: Comúnmente, el VHH8 se transmite a través de contacto sexual y de la saliva. La transmisión también puede ocurrir a través de un trasplante de órganos o de una transfusión de sangre.

Infección: VHH8 infecta a las células B, las células epiteliales y posiblemente a los monocitos. La infección con VHH8 es alta en poblaciones con alta incidencia de SK y baja en poblaciones con baja incidencia de SK.

Potencial Cancerígeno: En todos los casos de SK se encuentra el ADN del VHH8, pero una infección con VHH8 no es suficiente para causar cáncer. La manera exacta por la cual VHH8 provoca cáncer todavía está bajo investigación. El SK probablemente comienza como un proceso inflamatorio para el cual las células circulantes (incluyendo células infectadas con VHH8) son reclutadas, resultando en más inflamación, daño a los tejidos e infección viral. Entonces, el VHH8 establece una infección persistente la cual puede enviar señales promoviendo angiogénesis e inflamación. Este ciclo puede resultar al final en desarrollo tumoral. Un SIDA no tratado otorga un riesgo 20,000 más alto de desarrollar SK. Sin embargo, además de la supresión inmune, el papel del SIDA en el desarrollo de SK es poco desconocido.

kaposi's sarcoma
Sarcoma de Kaposi - Imagen cortesía de NCI

Virus del Papiloma Humano (VPH) - cáncer cervical y otros, incluyendo cáncer de cabeza y cuello, anal, oral, faríngeo y de pene

 

¿Qué es el Virus del Papiloma Humano (VPH)?

 

Hay más de 200 cepas conocidas genéticamente diferentes del virus del papiloma humano. Algunas cepas del virus son responsables de verrugas comúnes y verrugas plantares (verrugas en la planta de los pies). Otras cepas pueden infectar el revestimiento interior del cuello uterino; estas cepas están divididas en cepas de bajo y alto riesgo. Las cepas de alto riesgo son aquéllas fuertemente asociadas con el cáncer cervical. Se piensa que dos cepas de alto riesgo, 16 y 18, son responsables de más del 70% de los casos de cáncer cervical. Las cepas de bajo riesgo 6 y 11 son responsables de un porcentaje grande de verrugas genitales. 7

Con excepción de la aparición de verrugas genitales, la infección con el virus del papiloma humano es asintomática (no tiene síntomas). En la mayoría de los casos, VPH no causa ningún problema y es curada por el sistema inmunológico. 8

Prevalencia

Un estudio de 2007 en los Estados Unidos encontró que aproximadamente 26.8% de todas las mujeres examinadas (de 14 a 59 años de edad) estaban infectadas con el virus del papiloma humano. Es importante indicar que la mayoría de las infecciones con VPH son curadas dentro de dos años (muchas infecciones no son para toda la vida).9

  • 14-19 ~ 24.5%
  • 20-24 ~ 44.8%
  • 25-29 ~ 27.4%
  • 30-39 ~ 27.5%
  • 40-49 ~ 25.2%
  • 50-59 ~ 19.6%

Transmisión

El virus del papiloma humano es transmitido por medio de contacto piel-piel. Las relaciones sexuales no son necesarias para la transmisión, pero es la ruta más común. El virus puede infectar las region genital, anal y oral del cuerpo. La infección ocurre cuando los virus entran en pequeñas rupturas en la piel o membranas mucosas. La probabilidad de adquirir VPH de un solo encuentro sexual no es conocida, pero es probablamente alta.10

VPH y Verrugas Genitales

Algunos tipos de VPH pueden causar verrugas sobre o alrededor de los genitales o del ano. Los dos tipos que causan la mayoría de los casos de verrugas genitales son los tipos 6 y 11. Estos tipos son cepas de bajo riesgo y no están asociadas con cáncer cervical.

VPH y Cáncer Cervical

El virus del papiloma humano es el factor de riesgo primario para cáncer cervical. El virus es resposable de al menos el 90% de los casos. El tipo 16 de alto riesgo de VPH es tipo más común de alto riesgo y es encontrado en más del 50% de los cánceres cervicales. El segundo tipo más común de alto riesgo es el 18 y es responsable del 10-12% de los cánceres cervicales. A pesar de que VPH es resposable de prácticamente todos los casos de cáncer cervical, el 80% de las mujeres se cura de la infección dentro de 1-2 años.

Existen tres pasos necesarios para el desarrollo de cáncer cervical11:

  1. Infección de VPH. La infección de VPH es muy común; un estudio reciente estima que más del 26% de las mujeres en los Estados Unidos están infectadas.
  2. Persistencia de VPH. La persistencia es poco común. En la mayoría de los mujeres (~80%), las infecciones de VPH se curan o se suprimen por el sistema inmunológico dentro de 1-2 años de exposición. Por lo tanto, la mayoría de los casos de infecciones de VPH NO causan cáncer cervical. Si la infección de VPH no es curada y persiste por un periodo largo de tiempo, se puede desarrollar una condición llamada neoplasia cervical intraepitelial (NCI). Vea abajo para más información acerca de neoplasia cervical intraepitelial.
  3. Transformación Celular e Invasión. Este paso es raro si se compara con el número de mujeres infectadas con VPH. La invasión usualmente ocurre después de un largo periodo de infección. Se piensa que la displasia severa no ocurre sin ciertos cofactores (por ejemplo: fumar, co-infección de VIH, inmunosupresión).

VPH y Otros Tipos de Cáncer

Es bien sabido que VPH es una causa directa de cáncer cervical, pero su papel en el cáncer puede ser más grande. Recientemente, ha habido estudios que relacionan fuertemente el VPH con los cánceres de vulva, pene, canal anal, y cabeza y cuello.12

  • 73% de los tumores de cavidad oral dieron resultados positivos para ADN de VPH-16.13
  • 80% de los cánceres anales dieron resultados positivos para ADN de VPH-16 ó 18.

En el 2012, un estudio poblacional (epidemiológico) mostró una asociación entre los subtipos de VPH que infectan la piel (llamadas enfermedades cutáneas) y el desarrollo de cáncer de piel de células escamosas (SCC). El papel del virus en el desarrollo de la enfermedad aún no ha sido clarificado.14

Hay muchas maneras de reducir el riesgo de una infección de VPH.

Abstinencia. No tener contacto sexual es único método 100% efectivo para la prevención de VPH. Esto abarca cualquier contacto físico cercano, incluyendo sexo oral.

Uso de condón. Los condones no proporcionan una protección completa contra VPH, pero pueden reducir la probabilidad de contraer la infección. Recuerda: los condones siempre son una buena idea. Los condones reducen el riesgo de un embarazo no deseado y otras infecciones transmitidas sexualmente como el VIH, gonorrea, clamidia, herpes, hepatitis, sífilis, entre otras.

Número Bajo de Parejas Sexuales. La probabilidad de adquirir VPH incrementa con un número mayor de parejas sexuales. Los estudios han mostrado que las mujeres con múltiples parejas sexuales (>1) tienen un riesgo más alto para VPH y para neoplasia cervical intraepitelial (cervical intraepitelial neoplasm - CIN).15

No Fumar. Fumar no es un factor de riesgo para adquirir la infección, pero se ha visto que incrementa la duración de la infección. Un estudio encontró que las mujeres que fuman mantuvieron la infección de VPH por más tiempo (dos meses más) que las mujeres que no fumaban.16 Esto es importante porque una infección más larga de VPH incrementa el riesgo para el desarrollo de cáncer de cuello uterino. Además, químicos encontrados en el humo del tabaco han sido detectados en la mucosa cervical de mujeres que fuman. 17

Recibir la Vacuna. Las vacunas ayudan al cuerpo a protegerse de objetos extraños como virus, bacterias o parásitos. Actualmente hay dos vacunas disponibles aprobadas por la FDA que protegen contra la infección de los virus del papiloma humano conocidos por causar cáncer: Gardasil® y Cervarix™.

Gardasil® está aprobada por la Administración de Alimentos y Fármacos (FDA por sus siglas en inglés - Food and Drug Administration) para su uso en mujeres jóvenes de 9-26 años de edad para proteger contra la infección de cuatro tipos de VPH: 6, 11, 16 y 18. Los tipos de VPH 16 y 18 están considerados como de alto riesgo porque están implicados en más del 70% de todos los cánceres cervicales diagnosticados. Los tipos 6 y 11 están considerados como de bajo riesgo y no son conocidos por causar cáncer cervical, pero sí causan verrugas genitales. En octubre de 2009, Gardasil® también fue aprobada por la FDA para su uso en hombres jóvenes de 9-26 años de edad para la prevención de verrugas genitales provocadas por los tipos 6 y 11 de VPH.18 Estudios muestran que Gardasil® es casi 100% efectivo en la prevención de enfermedades causadas por los cuatro tipos de VPH que ésta abarca. Es importante mencionar que Gardasil® no es conocido por prevenir el desarrollo de la enfermedad en mujeres ya infectadas con VPH.

Cervarix™ es una vacuna de VPH que protege contra la infección de los tipos de alto riesgo 16 y 18 de VPH. La vacuna está aprobada por la FDA para niñas de 10 a 25 años de edad. 19

Aprenda más sobre vacunas de VPH

Aprenda más sobre cáncer cervical

El VPH invade la piel o la mucosa entrando por pequeñas roturas en la superficie (incluso aquéllas no visibles a simple vista). Una vez adentro, el VPH infecta las células epiteliales del huésped, engañándolas para que produzcan nuevos virus. En el proceso de reemplazo de células normales, las células se desprenden, liberando partículas virales. Las cepas de alto riesgo de VPH pueden integrar ADN viral en el genoma huésped, aunque esto no es una parte normal del ciclo de vida de VPH. La integración viral le puede dar a las células huésped infectadas una ventaja selectiva, llevando a un tiempo más largo de infección. Mientras más tiempo dure la infección, más tiempo tiene el cáncer para desarrollarse.20

Después de la integración, dos genes virales (E6 y E7) se pueden sobreexpresar. Las proteínas E6 y E7 son las responsables de la habilidad de VPH para causar cáncer. Las proteínas E6 y E7 previenen la actividad de los supresores tumorales clave. E6 inhibe a p53, una proteína que controla las respuestas a diferentes tipos de estrés celular incluyendo daño en el ADN e infecciones virales. E7 inhibe a Rb, una proteína que puede prevenir la división celular al bloquear la actividad de los factores de transcripción. Los efectos combinados de E6 y E7 ponen a las células en riesgo de llevar a cabo una división descontrolada que puede resultar en cáncer.2122

El genoma de VPH contiene muchos genes que codifican proteínas. [1] En VPH, tres de estos genes, E2, E6 y E7, son de interés particular por sus papeles en el desarrollo de cáncer cervical. La proteína E2 funciona al unirse a las proteínas E6 y E7. Cuando E6 y E7 están unidas a E2, las dos primeras no pueden actuar en la célula. [2] Cuando E6 no está unida a E2, la primera es libre de unirse al supresor tumoral p53. Cuando E6 se une a p53, la segunda es destruida y no puede funcionar. p53 es una proteína clave en el control del ciclo celular. p53 no es funcional en más del 50% de todos los cánceres humanos. Sin la proteína p53, una célula puede continuar dividiéndose aun si está dañada. [3] La proteína E6 también causa la expresión de la telomerasa. [4] La telomerasa es una proteína que no es normalmente producida por la mayoría de las células en adultos humanos. Cuando está presente, la telomerasa mantiene los extremos de los cromosomas. Esto previene el rompimiento de los cromosomas y ayuda a las células cancerosas a dividirse sin cesar.[5]

Otra proteína de VPH, también juega un papel crucial en ayudar al virus a tomar control de las células infectadas. Cuando no está unida a E2, E7 se une a otra proteína, Rb. Cuando E7 está unida a Rb, Rb no puede llevar a cabo su función normal. Normalmente, Rb se une a E2F. E2F es un factor de transcripción que causa progresión del ciclo celular. Cuando E2F se une a Rb, la primera no puede actuar como factor de transcripción y no puede causar que la célula se divida. Pero, si E7 se une a Rb, E2F no se puede unir a Rb y es libre de actuar como factor de transcripción. En esencia, E7 inhibe un inhibidor de división celular. Cuando una célula produce la proteína E7, el factor de transcripción E2F causa que la célula se divida, lo cual es un paso crítico en el desarrollo de cáncer. [6] Las proteínas E6 y E7 ayudan al VPH a tomar control de la división celular y ayudan a impulsar el desarrollo de cáncer.

Virus Linfotrópico Humano de células T - tipo 1 (VLHT-1) - leucemia de células T en adultos2 23

Cáncer Asociado: Leucemia de células T en Adultos (LLTA)

Prevalencia: Mundialmente, aproximadamente unas 10 a 20 millones de personas están infectadas. VLHT-1 es endémico en el suroeste de Japón, en las islas del Caribe, y en partes de África central y Sudamérica.

Transmisión: VLHT-1 puede transmitirse a través de contacto sexual o a través de la sangre. También puede transmitirse de la madre al bebé a través de la leche materna.

Infección: VLHT-1 es un virus de ARN (un retrovirus) que puede infectar a las células T, linfocitos B, monocitos y fibroblastos.

Potencial Cancerígeno: De 3 a 5% de las personas con VLHT-1 desarrollarán leucemia de célula T en adultos, la mayoría de los casos en personas de edad mediana. Se piensa que por lo menos una de las proteínas reguladoras del VLHT-1 (Tax) está involucrada en el desarrollo de LLTA. Puede que Tax contribuya a la carcinogénesis induciendo la proliferación celular, activando las proteínas de supervivencia celular y, también, puede que contribuya a la instabilidad cromosómica.2425

Muchos otros retrovirus también están asociados con cáncer y el uso de vectores retrovirales en el tratamiento de cáncer tiene que tomar en consideración la posibilidad de que los tratamientos pueden causar problemas mayores. 2627

Poliomavirus de Células de Merkel - cáncer de piel (carcinoma de células de Merkel)

Las células de Merkel son localizadas en la capa externa de la piel (la epidermis) y no se conoce su función exacta. Parecen tener funciones sensoriales (como detectar las texturas) y pueden tener otras funciones.2829

El poliomavirus de las células de Merkel ha sido asociado con un tipo de cáncer de piel que afecta a las células de Merkel-el carcinoma de las células de Merkel.30  No está completamente claro si el virus es lo que cause el cáncer. Los investigadores también están investigando si el virus es asociado con otros tipos de cáncer de piel (el carcinoma de las células escamosas y el carcinoma de las células basales).3132

Las imágenes por abajo, de la derecha a la izquierda, muestran un tumor de las células de Merkel, una célula de Merkel vista por debajo un microscopio, y partículas virales del poliomavirus de Merkel.

Merkel cell carcinomaMerkel cell carcinoma micrographMerkel cell polyomavirus VLP

 

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