Un estudio muestra cómo los nervios impulsan el cáncer de próstata

Bronx, NY —  En un estudio que aparece en la edición de hoy de  Science , los investigadores del Colegio de Medicina Albert Einstein, parte de  Montefiore , informan que ciertos nervios sostienen el crecimiento del cáncer de próstata al activar un interruptor que hace que los vasos del tumor proliferen. Su investigación anterior, que implicó por primera vez a los nervios como combustible para el cáncer de próstata, llevó a Montefiore-Einstein a realizar un estudio piloto para evaluar si los betabloqueantes (comúnmente utilizados para tratar la hipertensión) pueden matar las células cancerosas en los tumores de los hombres diagnosticados con cáncer de próstata.


Paul Frenette, MD
 “Los tumores sólidos dependen de un suministro de sangre en expansión para prosperar”, dice el líder del estudio Paul Frenette, MD, profesor de medicina y de biología celular y director del Instituto Ruth L. y David S. Gottesman de células madre y regeneración. Medicine Research en Einstein y miembro del Albert Einstein Cancer Center designado por el NCI. “Aquí mostramos que los nervios estimulan los nuevos vasos sanguíneos que fomentan el crecimiento del tumor de próstata, y que podemos cortocircuitar la estimulación nerviosa para evitar que se formen nuevos vasos. Esto abre una estrategia completamente nueva para el tratamiento del cáncer de próstata, una que podríamos seguir usando los medicamentos existentes”.

El cáncer de próstata ocupa el segundo lugar después del cáncer de piel como el cáncer más común en los hombres. El Instituto Nacional del Cáncer estima que en 2017 se diagnosticarán 161 360 casos nuevos de cáncer de próstata y que 26 730 hombres morirán a causa de la enfermedad, lo que representa el 4,4 % de todas las muertes por cáncer.

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En un artículo de 2013, también en  Science , el Dr. Frenette y sus colegas demostraron que  los nervios juegan un papel fundamental para ayudar a que los tumores de próstata se desarrollen y se propaguen . Más específicamente, los investigadores encontraron que los nervios del sistema nervioso simpático (responsable de activar la respuesta de “lucha o huida”) promueven el crecimiento tumoral al producir norepinefrina, que fomenta el crecimiento tumoral al unirse y estimular los receptores en las células del tejido conectivo del tumor.

En el estudio actual, los investigadores utilizaron un modelo de ratón de cáncer de próstata para determinar con precisión cómo los nervios dentro del tejido conectivo impulsan el crecimiento del tumor. Después de ser liberada por las fibras nerviosas, la norepinefrina se une a los receptores de las células endoteliales que recubren la superficie interna de los vasos sanguíneos. Los investigadores encontraron que la unión de la norepinefrina a esos receptores desencadena un “cambio angio-metabólico” que cambia la forma en que las células metabolizan la glucosa. Para crear nuevos vasos sanguíneos, las células endoteliales, que normalmente usan la fosforilación oxidativa para obtener energía de la glucosa, ahora dependían casi exclusivamente de la glucólisis. El uso de la glucólisis para metabolizar la glucosa es un fenómeno que se había observado previamente en las células cancerosas.


Esta imagen muestra el desarrollo de tejido de un tumor en etapa temprana en un modelo de ratón con cáncer de próstata. Las fibras nerviosas simpáticas (verde) están estrechamente entrelazadas con los vasos sanguíneos (blanco). La norepinefrina liberada por las fibras nerviosas estimula la proliferación de vasos que alimenta el crecimiento del tumor. 
Para confirmar el papel de la norepinefrina en la activación de este cambio metabólico, los investigadores eliminaron un gen en su modelo animal que codifica el receptor de norepinefrina en las células de los vasos, eliminando así el objetivo de unión de la norepinefrina. Luego observaron que las células que carecían del receptor usaban la fosforilación oxidativa en lugar de la glucólisis. Como resultado, se inhibió la formación de nuevos vasos.

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“La fosforilación oxidativa genera más energía que la glucólisis”, dice el Dr. Frenette. “Puede parecer contrario a la intuición, pero este aumento de energía proporcionado por la fosforilación oxidativa disminuye la función de las células endoteliales e inhibe la angiogénesis, la formación de nuevos vasos sanguíneos que sustenta el crecimiento del tumor”. En el modelo de ratón de cáncer de próstata del Dr. Frenette, la estimulación de la norepinefrina liberada por los nervios había permitido que las células endoteliales mantuvieran el uso de la glucólisis, lo que permitió la rápida progresión del cáncer de próstata desde una etapa precancerosa de bajo grado hasta una etapa maligna de alto grado.

“Aunque necesitamos aprender más sobre el papel que juegan los nervios que liberan norepinefrina en el cáncer de próstata, sin duda vale la pena explorar si los bloqueadores beta pueden mejorar los resultados de la enfermedad”, dice el Dr. Frenette, señalando que los bloqueadores beta funcionan bloqueando los efectos de norepinefrina y compuestos similares. Los estudios epidemiológicos retrospectivos, dice, han encontrado que el uso de estos medicamentos por parte de hombres con cáncer de próstata se asoció con una metástasis reducida y una mayor supervivencia.

“Esto abre una estrategia completamente nueva para el tratamiento del cáncer de próstata, una que podríamos seguir utilizando los medicamentos existentes”.

–Paul Frenette, MD

El artículo de Science de 2017   se titula “Los nervios adrenérgicos activan un interruptor angiometabólico en el cáncer de próstata”. Los otros autores de Einstein son: primer autor Ali H. Zahalka, MD-Ph.D. estudiante en Einstein; Fumio Nakahara; y Cristian D. Cruz. Los colaboradores adicionales son Anna Arnal-Estapé, Ph.D., anteriormente becaria postdoctoral con el Dr. Frenette y ahora en la Escuela de Medicina de Yale, New Haven, CT; y Maria Maryanovich, Ph.D., y Lydia WS Finley, Ph.D., en el Memorial Sloan Kettering Cancer Center, Nueva York, NY.

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El estudio fue apoyado por subvenciones de los Institutos Nacionales de Salud (HL097700, DK056638, HL069438, F30CA203446, T32 NS007098 y GM007288), la Fundación de Células Madre de Nueva York, la Comisión Europea EMBO FP7 (Acciones Marie Curie, EMBOCOFUND2012, GA-2012- 600394, ALTF 447-2014), y la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia. Este trabajo utilizó equipos adquiridos con fondos de 1S10OD019961 y P60DK020541. Este trabajo ha dado lugar a un estudio piloto de Montefiore-Einstein, “Bloqueo del receptor beta adrenérgico como terapia novedosa para pacientes con adenocarcinoma de próstata”, dirigido por  Benjamin Gartrell, MD , que se puede encontrar en el sitio web ClinicalTrials.gov (NCT02944201) .

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