El papel de los factores genéticos y las exposiciones ambientales en el desarrollo y tratamiento del cáncer de pulmón

The role of genetic factors and environmental exposures in the development and treatment of lung cancer

Incluido en la revista Ocronos. Vol. VII. Nº 2–Febrero 2024. Pág. Inicial: Vol. VII; nº 2: 18.3

Autor principal (primer firmante): Gladys Lizbeth Ulloa Jumbo

Fecha recepción: 29 de enero, 2024

Fecha aceptación: 2 de febrero, 2024

Ref.: Ocronos. 2024;7(2): 18.3

https://doi.org/10.58842/FDIK2235

Gladys Lizbeth Ulloa Jumbo

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Magister en Nutrición y Dietética, Adscrita del Instituto de Seguridad Social de las Fuerzas Armadas del Ecuador, Investigadora Independiente del Departamento de Investigación y Docencia Matilde Hidalgo de Procel, Egresada de la Universidad Nacional Experimental de los Llanos Centrales Rómulo Gallegos, Quito-Ecuador. https://orcid.org/0009-0006-7194-9303

Jesús Daniel Rengifo Arteaga

Médico General, Adscrito del Hospital Dr. Gustavo Domínguez, Egresado de la Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí, Santo Domingo-Ecuador. https://orcid.org/0009- 0001-7268-1701

Jorge Luis Castillo Avendaño

Médico General, Adscrito del Hospital Dr. Gustavo Domínguez, Egresado de la Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí, Santo Domingo-Ecuador. https://orcid.org/0000-0002-3307- 2604

Colombo Efraín Arteaga Delgado

Médico General, Adscrito del Hospital Dr. Gustavo Domínguez, Egresado de la Universidad Laica Eloy Alfaro de Manabí, Santo Domingo-Ecuador. https://orcid.org/0009-0003- 4337-0132

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Joselyn Vanessa Flores Fiallos

Especialista en Salud y Seguridad Ocupacional, Adscrita del hospital IESS Ambato, Egresada de la Universidad Regional Autónoma de los Andes, Ambato-Ecuador. https://orcid.org/0000- 0002-3295-7646

Daniel Andrés Banda Tapia

Médico General, Adscrito del Centro de Salud Chuquiribamba, Egresado de la Universidad Nacional de Loja, Loja-Ecuador. https://orcid.org/0009-0007-2359-3514

Introducción

El cáncer de pulmón es una de las principales causas de muertes relacionadas con el cáncer en todo el mundo, y tanto factores genéticos como ambientales desempeñan un papel importante en su desarrollo.

El objetivo de este trabajo de investigación es investigar el papel de los factores genéticos y las exposiciones ambientales en el desarrollo y tratamiento del cáncer de pulmón.

Para ello, exploraremos los genes específicos que están asociados con un mayor riesgo de cáncer de pulmón y examinaremos cómo las mutaciones genéticas contribuyen a su desarrollo. Además, investigaremos los factores ambientales que están más fuertemente relacionados con el cáncer de pulmón, incluida la exposición a carcinógenos como el humo del tabaco y el gas radón.

Finalmente, exploraremos medidas preventivas que pueden ayudar a reducir el riesgo de cáncer de pulmón por factores tanto genéticos como ambientales. A través de esta investigación, esperamos obtener una mejor comprensión de la interacción entre los factores genéticos y las exposiciones ambientales en el desarrollo y tratamiento del cáncer de pulmón, con el objetivo final de mejorar las estrategias de prevención y tratamiento de esta enfermedad mortal.

Palabras clave: «cáncer de pulmón», «factores genéticos», «exposiciones ambientales», «desarrollo», «tratamiento».

Introduction

Lung cancer is one of the leading causes of cancer-related deaths worldwide, and both genetic and environmental factors play an important role in its development.

The aim of this research is to investigate the role of genetic factors and environmental exposures in the development and treatment of lung cancer. To do this, we will explore the specific genes that are associated with an increased risk of lung cancer and examine how genetic mutations contribute to its development. In addition, we will investigate the environmental factors that are most strongly associated with lung cancer, including exposure to carcinogens such as tobacco smoke and radon gas.

Finally, we will explore preventive measures that can help reduce the risk of lung cancer from both genetic and environmental factors. Through this research, we hope to gain a better understanding of the interaction between genetic factors and environmental exposures in the development and treatment of lung cancer, with the ultimate goal of improving prevention and treatment strategies for this deadly disease.

Keywords: «lung cancer», «genetic factors», «environmental exposures», «development», «treatment».

Objetivos

Investigar el papel de los factores genéticos y las exposiciones ambientales en el desarrollo y tratamiento del cáncer de pulmón.

Metodología

  1. Realizamos búsquedas sistemáticas en bases de datos científicas como PubMed, Scopus y Web of Science.
  2. Utilizamos términos de búsqueda específicos como «cáncer de pulmón», «factores genéticos», «exposiciones ambientales», «desarrollo», «tratamiento».
  3. Incluimos estudios de revisión, metaanálisis y artículos originales relevantes publicados en los últimos 10 años.

Criterios de inclusión y exclusión

  1. Incluimos estudios que aborden tanto aspectos genéticos como ambientales en relación con el cáncer de pulmón.
  2. Excluimos estudios que no aborden específicamente la interacción entre factores genéticos y ambientales, así como aquellos con metodologías deficientes o resultados no relevantes.

Factores genéticos que influyen en el cáncer de pulmón

¿Qué genes específicos están asociados con un mayor riesgo de cáncer de pulmón?

En la investigación sobre las bases genéticas del cáncer de pulmón, en particular de los adenocarcinomas de pulmón, se han identificado varias mutaciones específicas como factores de riesgo importantes. Estas aberraciones genéticas no son meros marcadores pasivos, sino que contribuyen activamente al proceso oncogénico, predisponiendo a los individuos al desarrollo de esta formidable enfermedad [1].

La investigación ha identificado mutaciones dentro de una región particular del cromosoma 15, que amplifica de manera alarmante la susceptibilidad de un fumador al cáncer de pulmón en un asombroso 30% a 80%, reforzando la interacción entre factores genéticos y ambientales en la patogénesis del cáncer [2]. Profundizar en el locus de susceptibilidad 15q24 revela que la mutación puede alterar la función normal de uno o más genes situados dentro de este territorio cromosómico [2].

Las complejidades de estas mutaciones se ven agravadas por su posible ubicación; pueden residir dentro de los segmentos codificantes de genes, alterando directamente la secuencia de aminoácidos de las proteínas, o pueden encontrarse en secuencias reguladoras, modificando así la expresión y actividad de genes críticos para el crecimiento y la división celular [2].

Por lo tanto, la asociación entre mutaciones genéticas específicas y el mayor riesgo de adenocarcinomas de pulmón es un intrincado entramado de alteraciones genéticas que pueden influir tanto en la estructura como en la regulación de genes fundamentales.

¿Cómo contribuyen las mutaciones genéticas al desarrollo del cáncer de pulmón?

La intrincada relación entre las mutaciones genéticas y el cáncer de pulmón se extiende más allá de la mera asociación, ya que estas mutaciones contribuyen activamente al proceso cancerígeno. Las mutaciones adquiridas en las células pulmonares a menudo se deben a exposiciones ambientales, como el humo del tabaco, que se ha identificado como un factor principal que causa los cambios genéticos que conducen al cáncer de pulmón [3], [4].

Estos factores ambientales pueden inducir mutaciones que alteran las funciones reguladoras normales de los genes, que controlan el crecimiento y la división celular [5], [1]. A medida que las células quedan sujetas a estas mutaciones, pueden comenzar a replicarse de manera anormal, lo que lleva a una proliferación descontrolada que es característica del crecimiento canceroso [6].

Las mutaciones implicadas en el cáncer de pulmón suelen afectar a múltiples genes, lo que sugiere que es necesaria una combinación de cambios genéticos para iniciar la transformación de una célula pulmonar normal a una maligna [5], [3]. En particular, estas mutaciones se adquieren durante la vida de un individuo en lugar de heredarse, lo que subraya el impacto significativo de los factores ambientales en el riesgo de desarrollar cáncer de pulmón [3], [6].

Si bien ciertas mutaciones genéticas se han relacionado con tipos específicos de cáncer de pulmón, como las del cromosoma 15 que aumentan el riesgo de los fumadores, el panorama más amplio de las alteraciones genéticas en el cáncer de pulmón sigue siendo un área de investigación compleja y en evolución [6].

¿Pueden los exámenes genéticos ayudar en la detección temprana y las estrategias de prevención del cáncer de pulmón?

La llegada de las pruebas genéticas ha abierto nuevas vías para comprender el cáncer de pulmón a nivel molecular, lo que podría permitir una detección más temprana y estrategias de prevención más personalizadas. Aunque el texto no menciona explícitamente el papel de las pruebas genéticas en la detección temprana y la prevención del cáncer de pulmón [7] [8], los beneficios potenciales de este enfoque son evidentes.

Las pruebas genéticas pueden revelar cambios genéticos específicos asociados con el cáncer de pulmón, proporcionando información valiosa que puede no ser evidente mediante los métodos de diagnóstico convencionales [7]. Por ejemplo, MSK-IMPACT™ representa un avance significativo en esta área, al detectar mutaciones en más de 300 genes simultáneamente [9].

Este método integral supera las pruebas tradicionales que solo pueden verificar un único gen, lo que permite una comprensión más detallada del panorama genético del cáncer de pulmón de un individuo [7]. Además, al examinar de forma rutinaria muestras de pacientes con cáncer de pulmón en busca de mutaciones genéticas clave, instituciones como el Memorial Sloan Kettering están allanando el camino para utilizar información genética para informar tratamientos personalizados y potencialmente guiar medidas de prevención [9].

Por lo tanto, la identificación de mutaciones mediante pruebas genéticas no sólo ayuda en la planificación del tratamiento, sino que también indica la utilidad más amplia de estas pruebas en la lucha contra el cáncer de pulmón, lo que subraya la posibilidad de aprovechar los conocimientos genéticos para la detección temprana y la atención preventiva [8] [ 7].

Exposiciones ambientales que contribuyen al cáncer de pulmón

¿Qué factores ambientales están más fuertemente relacionados con el cáncer de pulmón?

Si bien fumar sigue siendo el principal determinante del cáncer de pulmón, una multitud de factores ambientales también desempeñan un papel fundamental en la incidencia de la enfermedad. Entre ellos, la contaminación del aire exterior se destaca como un factor que contribuye particularmente en gran medida al riesgo de cáncer de pulmón. Los estudios han demostrado que el riesgo de desarrollar cáncer de pulmón aumenta con una mayor exposición a contaminantes como PM2,5 y NO2, que están constantemente relacionados con la enfermedad en diferentes geografías [10].

La distribución espacial de estos contaminantes revela un patrón preocupante, con concentraciones más altas en las ciudades del norte y el centro, áreas que también reportan mayores tasas de incidencia de cáncer de pulmón [11].

Esta correlación se ve exacerbada aún más por las condiciones meteorológicas, como las temperaturas más bajas encontradas en el norte, que pueden provocar una peor calidad del aire, y por las actividades económicas predominantes en estas regiones, como la industria y la extracción de minerales, que contribuyen significativamente a la emisión de contaminantes del aire [11].

Además, el efecto sinérgico de los entornos laborales, donde las personas pueden estar expuestas a sustancias químicas cancerígenas y a las condiciones meteorológicas, puede amplificar el riesgo de desarrollar cáncer de pulmón [11]. la urgente necesidad de estrategias integrales para mitigar la contaminación del aire y proteger la salud pública.

¿Cómo afecta la exposición a carcinógenos como el humo del tabaco y el gas radón a las células pulmonares?

La exposición a carcinógenos, como el humo del tabaco y el gas radón, se ha relacionado con diversos efectos nocivos sobre las células pulmonares, lo que corrobora aún más la asociación entre estas sustancias y el mayor riesgo de cáncer de pulmón. En concreto, la inhalación de partículas alfa del gas radón puede provocar daños importantes en el epitelio respiratorio, un tejido especialmente sensible a la radiación, lo que provoca efectos citotóxicos y genotóxicos que favorecen la carcinogénesis [12].

Se sabe que estas partículas alfa inducen una variedad de cambios moleculares en las células pulmonares, incluidas roturas, mutaciones, deleciones, sustituciones y reordenamientos cromosómicos de la doble cadena del ADN, que pueden desencadenar una cascada de respuestas biológicas como la inestabilidad genómica [12].

Esta inestabilidad es perjudicial ya que puede provocar una desregulación de las citocinas, alteraciones en el ciclo celular y un aumento en la producción de proteínas que están estrechamente asociadas con la regulación del ciclo celular, la apoptosis y, en última instancia, la carcinogénesis [12].

Es esta compleja interacción de alteraciones moleculares y celulares causadas por la exposición a carcinógenos la que prepara el escenario para el desarrollo del cáncer de pulmón, enfatizando los graves riesgos para la salud que plantean el humo del tabaco y el gas radón.

¿Qué medidas preventivas pueden reducir el riesgo de cáncer de pulmón por exposiciones ambientales?

Dado el importante papel que desempeñan las exposiciones ambientales en la etiología del cáncer de pulmón, como lo describen las mutaciones adquiridas que resultan predominantemente de factores ambientales, es imperativo implementar medidas preventivas para mitigar este riesgo.

Las medidas de prevención primaria son particularmente cruciales ya que tienen el potencial de salvar vidas al reducir la incidencia del cáncer de pulmón [13]. Entre estas medidas, es vital reducir la exposición a factores de riesgo ambientales conocidos, como la contaminación del aire y los riesgos laborales [13].

La implementación de políticas integrales para limitar los niveles de contaminación y regular el uso de carcinógenos conocidos podría reducir significativamente el número de nuevos casos de cáncer de pulmón [14]. Sin embargo, el desafío se ve amplificado por el hecho de que muchos países carecen de directrices sólidas sobre riesgos laborales y políticas de prevención que aborden específicamente los riesgos de cáncer de pulmón [14]. Esto es particularmente preocupante a la luz del uso continuo de asbesto en los países en desarrollo, lo que subraya la urgente necesidad de directrices internacionales y mecanismos de aplicación para prevenir la exposición [14].

Además, el riesgo de cáncer de pulmón no se distribuye uniformemente, ya que está influenciado por el nivel de contaminación ambiental que varía según las diferentes geografías [14]. Por lo tanto, comprender y reducir las exposiciones ambientales y ocupacionales, a través de leyes y regulaciones como las que previenen el humo de segunda mano en los lugares de trabajo, puede proporcionar un avance significativo en la prevención del cáncer de pulmón [15].

En conclusión, las medidas proactivas, incluidos los marcos legales y el control de la contaminación, son indispensables para reducir el riesgo de cáncer de pulmón debido a exposiciones ambientales [15].

Discusión

El papel de los factores genéticos y las exposiciones ambientales en el desarrollo y tratamiento del cáncer de pulmón es un área de investigación compleja y en evolución. La investigación ha identificado varias mutaciones específicas como factores de riesgo importantes para los adenocarcinomas de pulmón, particularmente dentro de una región particular del cromosoma 15.

Estas aberraciones genéticas contribuyen activamente al proceso oncogénico, predisponiendo a los individuos al desarrollo de cáncer de pulmón. La intrincada relación entre las mutaciones genéticas y el cáncer de pulmón se extiende más allá de la mera asociación, ya que estas mutaciones contribuyen activamente al proceso cancerígeno. Sin embargo, factores ambientales como la contaminación del aire y los riesgos laborales pueden inducir mutaciones que alteran las funciones reguladoras normales de los genes, que controlan el crecimiento y la división celular. Por lo tanto, reducir la exposición a factores de riesgo ambientales conocidos, como la contaminación del aire y los riesgos laborales, es vital para la prevención del cáncer de pulmón.

Si bien ciertas mutaciones genéticas se han relacionado con tipos específicos de cáncer de pulmón, el panorama más amplio de las alteraciones genéticas en el cáncer de pulmón sigue siendo un área de investigación compleja y en evolución.

Las pruebas genéticas pueden proporcionar información valiosa que puede no ser evidente mediante los métodos de diagnóstico convencionales. Además, al examinar de forma rutinaria muestras de pacientes con cáncer de pulmón en busca de mutaciones genéticas clave, las instituciones están allanando el camino para utilizar información genética para informar tratamientos personalizados y potencialmente guiar medidas de prevención.

En general, estos hallazgos enfatizan la necesidad de medidas proactivas, incluidos marcos legales y control de la contaminación, para reducir el riesgo de cáncer de pulmón debido a exposiciones ambientales y la importancia de continuar la investigación para comprender la compleja interacción entre los factores genéticos y ambientales en el desarrollo y tratamiento del cáncer. cáncer de pulmón.

Conclusión

  1. La evidencia acumulada respalda de manera consistente la contribución de factores genéticos en la susceptibilidad al cáncer de pulmón. Variantes genéticas asociadas a la metabolización de carcinógenos, reparación del ADN y regulación de la respuesta inmunológica han emergido como puntos clave de investigación. La identificación de marcadores genéticos específicos puede proporcionar información valiosa para la estratificación del riesgo y el diseño de estrategias de prevención más precisas.
  2. Destaca la influencia significativa de las exposiciones ambientales, especialmente la exposición al humo del tabaco y la contaminación del aire. Estos factores ambientales no solo actúan como desencadenantes directos de la carcinogénesis pulmonar, sino que también interactúan de manera compleja con la predisposición genética, amplificando o mitigando el riesgo individual.
  3. La heterogeneidad en las respuestas a tratamientos y la variabilidad en los resultados clínicos entre pacientes con cáncer de pulmón se vinculan, en parte, a la diversidad genética y a las diferencias en las exposiciones ambientales. Estudios que exploran la farmacogenómica y la respuesta individual a terapias específicas señalan la necesidad de un enfoque más personalizado en el tratamiento, donde la información genética y ambiental puede guiar decisiones terapéuticas más efectivas.
  4. La revisión destaca la importancia de considerar la interacción dinámica entre factores genéticos y ambientales a lo largo del curso de la enfermedad. Las investigaciones sugieren que estas interacciones pueden modular la progresión tumoral, influir en la respuesta a la terapia y afectar la supervivencia global del paciente.
  5. La comprensión integral de estos factores ofrece la oportunidad de diseñar estrategias preventivas más eficaces, desde intervenciones de modificación del estilo de vida hasta políticas de salud pública destinadas a reducir la exposición a carcinógenos ambientales.
  6. La revisión subraya la complejidad de la interacción genética y ambiental en el cáncer de pulmón, destacando la necesidad continua de investigaciones más profundas y estudios prospectivos. La traducción efectiva de estos conocimientos a la práctica clínica requiere un enfoque interdisciplinario y la integración de datos genéticos y ambientales en la toma de decisiones clínicas.

Bibliografía

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