Responsable: ADALBERTO EMILIO PIMENTEL PE&ALOZA

Objetivos:

Evaluar la actividad moduladora de daño genético inducido en células y poblaciones experimentales pre-tratadas con antioxidantes exógenos tales como ácido ascórbico (AA), CCS, bilirrubina y PP-IX y/o con un régimen de radiación ionizante crónico.

Analizar la posible intercalación de los quelatos de cobre en el ADN.

Medir el periodo de vida de poblaciones experimentales pre-tratadas con quelatos de cobre y/o tratadas con radiación ionizante.

Antecedentes:

Fotografía: (1) Drosophila melanogaster, la mosca de la fruta es el organismo más utilizado para realizar estudios en todos los campos. (2) mutaciones inducidas en las células somáticas del ala de Drosophila

La gran cantidad de agentes a los que está expuesto el hombre como consecuencia de la industrialización, ha traído como resultado el incremento de enfermedades directamente relacionadas con estos agentes. De acuerdo con el Programa Nacional de Salud 2007-2012 (PNS 2007-2012) del gobierno federal, el perfil epidemiológico que hoy caracteriza a nuestro país, está dominado por las enfermedades crónico-degenerativas. Actualmente se sabe que el 15% de las muertes en México, se deben a infecciones comunes, problemas reproductivos y padecimientos asociados a la desnutrición que en conjunto se clasifican bajo el término de rezago epidemiológico; el 11% corresponden a lesiones accidentales e intencionales y el 73% restante a enfermedades crónico-degenerativas: cardiovasculares y cáncer. Las enfermedades crónico-degenerativas son un grupo de situaciones patológicas caracterizadas por un período largo de latencia y la degeneración celular (Izzoti, 2003). Los resultados de los estudios epidemiológicos realizados en todo el mundo indican, que en la aparición de estas enfermedades están involucrados diferentes factores tanto ambientales, como de estilo de vida (Doll y Peto, 1981). Se sabe por ejemplo que el 35 % de todos los tipos de cáncer que se presentan en el mundo, están asociados al consumo del tabaco (Weisburger, 1999).

Ante este panorama surge la necesidad de establecer estrategias encaminadas a reducir la ocurrencia de las enfermedades degenerativas. La primera, consiste en evitar la exposición a aquellos agentes que tienen la capacidad de modificar el material genético y por lo tanto incrementar el riesgo de contraer enfermedades como el cáncer. Sin embargo, en la práctica esto es casi imposible, pues muchos de ellos se encuentran de manera natural en la atmósfera como las radiación ionizante o la ultravioleta y otros son el producto del metabolismo de compuestos inocuos, tales como los nitratos (Jakszyn y González, 2006). La segunda alternativa consiste en incrementar el consumo de sustancias capaces de prevenir o reducir los efectos adversos de los agentes mutagénicos. Esta estrategia a la que se denomina quimio-prevención, se define como la utilización de compuestos químicos, sobre todo aquellos de origen natural que provocan la inhibición o reversión de la mutagénesis o de la carcinogénesis en su estado pre-maligno (De Flora y Ferguson, 2005).

La investigación y el uso de los agentes con propiedades quimio-preventivas, se originó a partir de los estudios que establecieron una relación entre la dieta y la inducción de cáncer. Doll y Peto, (1981) estimaron que los hábitos alimenticios contribuyen con el 70% de todos los tipos de cáncer en el humano. Los estudios epidemiológicos de diferentes poblaciones del mundo, demuestran una correlación directa entre el consumo de carne y las dietas altas en grasa, con algunos tipos de cáncer como el de colon y el de mama, mientras que los individuos que consumen una gran cantidad de vegetales exhiben un riesgo menor de presentar enfermedades cardiovasculares o cáncer (Ferguson et al., 2004; Philipot et al., 2009).

Estas correlaciones estimularon los estudios encaminados a evaluar el potencial antimutagénico de diferentes compuestos de origen natural, especialmente de aquellos con poca o nula toxicidad (Odin, 1997). Los resultados de estas investigaciones, demostraron que muchos de los compuestos que se encuentran en las plantas, desempeñan un papel importante en la disminución del daño genético, (De Flora y Ferguson, 2005; Khan y Sinha, 2008). Varios de estos trabajos, se enfocaron en la exploración del potencial antimutagénico de los pigmentos tales como los carotenos y las clorofilas, dada su abundancia en la naturaleza.

Dado el importante incremento en la ocurrencia de las enfermedades crónico-degenerativas, es importante establecer estrategias encaminadas a disminuir su aparición. Actualmente se requiere de fármacos más eficaces y en la mayoría de los casos más económicos para el tratamiento de las enfermedades como el cáncer pero que provoquen menos efectos secundarios indeseables. Hasta el momento y a pesar de que las investigaciones realizadas que utilizaron diferentes sistemas de prueba indicaron que muchas compuestos de origen natural tienen actividad antimutagénica y/o anticarcinogénica no se ha podido implementar su uso en los humanos porque se ha demostrado experimentalmente que muchos de ellos también tienen actividad citotóxica y mutagénica.

Adicionalmente, no se ha explorado el efecto que a largo plazo pudieran tener los quelatos de cobre que han demostrado interferir con los procesos de mutagénesis o carcinogénesis, pues la mayoría de los estudios se han concentrado en investigar su efecto en un punto genético determinado.

Actualmente se pueden distinguir tres niveles de prevención (De flora y Ferguson 2005); el primero está dirigido a los individuos clínicamente sanos con la finalidad de evitar la mutación y la iniciación del cáncer interceptando o  inactivando los mutágenos y/o carcinógenos o incrementando la expresión de las enzimas encargadas  de la reparación. El segundo nivel de está encaminado a evitar la progresión de un tumor, esto se logra mediante la inhibición de la proliferación celular, la inducción de la diferenciación y favoreciendo la apoptosis o muerte celular programada. El tercer nivel está dirigido a los pacientes con cáncer bajo tratamiento y aunque en sentido estricto se encuentra fuera de la definición clásica de la quimio-prevención, se vale de mecanismos similares.

Beneficios:

Obtener información nueva sobre los mecanismos de quelatos (agentes-químicos preventivos) más económicos que eventualmente sirvan para el tratamiento de las enfermedades como el cáncer y que no provoquen efectos secundarios indeseables, solos o en combinación con antioxidantes naturales

Aplicaciones:

Los resultados que arroje este proyecto pueden ayudar a aclarar los mecanismos de acción de diferentes quelatos de cobre que se planea usarse como medicamentos.

Vinculación:

Departamento de Química Inorgánica y Nuclear de la Facultad de Química de la UNAM, con las Dras. Lena Ruiz y María Elena Bravo

Universidad de Brown, EUA, a través del Dr. Stanley Zimmering