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¿Cómo el tabaquismo, un factor ambiental, causa cáncer, fundamentalmente una enfermedad genética?

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Si el cáncer es fundamentalmente una enfermedad genética, ¿cómo podría un factor ambiental como el tabaquismo causar cáncer?


Porque el humo del cigarrillo contiene muchos carcinógenos. Los carcinógenos pueden causar cáncer al afectar directamente al genoma. Wikipedia tiene una lista de los presentes en el humo del cigarrillo, que incluye clásicos como el plomo, el benceno y el formaldehído, sin mencionar el polonio radiactivo.


Hay carcinógenos en el humo, pero no se ha demostrado que sean la causa del cáncer en los fumadores. Tenga en cuenta que algunos fumadores nunca desarrollan cáncer o enfermedades cardíacas; algunos han vivido más de 100 años.

El hecho de que algo esté clasificado como carcinógeno no significa que cause cáncer en todos y no significa que una exposición determinada a un carcinógeno en particular tenga algún efecto. Todo lo que hace fumar es aumentar el riesgo de desarrollar cáncer. Que aumente el riesgo no es un hecho, pero la asociación entre el tabaquismo y el cáncer es estadísticamente significativa. (Esto significa que cumple con ciertos criterios matemáticos y, por lo tanto, no es una mera opinión).

La replicación cromosómica no es perfecta y una célula sana puede replicarse solo un número limitado de veces. El cáncer se caracteriza (en parte) por la pérdida de este control. Cuando el ADN muta de una manera que da como resultado la pérdida de este control, se produce una célula por lo demás sana (ahora una mutación). Fumar aumenta el recambio celular y el incremento del recambio aumenta la probabilidad de que ocurra este tipo de mutación.

Puede pensar en los cánceres de piel de la misma manera. Esta es la razón por la que una exposición que provoca un cambio de color (quemaduras solares, bronceado, incluido el de una cabina de bronceado) aumenta el riesgo de cáncer de piel.

Durante una vida típica, desarrollamos un puñado de tumores cancerosos. Son asesinados por nuestro sistema inmunológico. Los síntomas del cáncer maligno se desarrollan cuando el sistema inmunológico no ha sido eficaz.


6.6: Mutaciones

  • Contribuido por Suzanne Wakim & amp Mandeep Grewal
  • Profesores (Biología Molecular Celular y Ciencias Vegetales) en Butte College

¿Puede una mutación convertir a una persona en un superhéroe? Por supuesto que no, pero las mutaciones a veces pueden resultar en cambios drásticos en los seres vivos.

Figura ( PageIndex <1> ): Superhéroe


Un llamado para más investigación sobre los desencadenantes ambientales del cáncer

Un tramo del río Mississippi desde Nueva Orleans hasta Baton Rouge, Luisiana, que está lleno de plantas químicas, se ha llamado "Callejón del Cáncer" debido a los problemas de salud que hay allí. Imágenes de Giles Clarke / Getty ocultar leyenda

Ya sabemos cómo detener muchos cánceres antes de que comiencen, dicen los científicos. Pero hay mucho más trabajo por hacer.

"Aproximadamente la mitad de los cánceres podrían prevenirse", dijo Christopher Wild en la sesión inaugural de una reunión científica internacional sobre las causas ambientales del cáncer celebrada en junio. Wild es el ex director de la Agencia Internacional de Investigación sobre el Cáncer de la Organización Mundial de la Salud.

"La biología y el tratamiento del cáncer es donde se gasta la mayor parte del dinero", dijo, pero la prevención merece una mayor atención. "No estoy diciendo que no debamos trabajar para mejorar el tratamiento, pero no lo hemos equilibrado adecuadamente".

Quizás ninguna pregunta sobre el cáncer sea más polémica que sus causas. La gente se pregunta, y los científicos debaten, si la mayoría de las neoplasias malignas provienen de mutaciones aleatorias del ADN y otros eventos fortuitos o de la exposición a carcinógenos, o de comportamientos que podrían evitarse.

En la conferencia en Charlotte, Carolina del Norte, los científicos presionaron por una reevaluación del papel de las exposiciones ambientales mediante la aplicación de técnicas moleculares modernas a la toxicología. Pidieron una recopilación más agresiva de ejemplos de patología humana y muestras ambientales, incluido el agua y el aire, para que se puedan dilucidar las respuestas celulares a los productos químicos.

La esperanza es que al identificar rastros específicos de exposición en muestras de cáncer humano, los científicos puedan identificar las causas ambientales de las enfermedades que podrían prevenirse.

"En los Estados Unidos se utilizan más de 80.000 sustancias químicas, pero solo unas pocas han sido probadas para determinar su actividad cancerígena", dijo Margaret Kripke, inmunóloga y profesora emérita del MD Anderson Cancer Center, en una entrevista en la reunión.

"Esta ha sido un área muy descuidada de la investigación del cáncer durante las últimas décadas", dijo Kripke, la fuerza impulsora detrás de la conferencia, que fue organizada por la Asociación Estadounidense para la Investigación del Cáncer. "La toxicología ambiental fue muy popular en las décadas de 1950 y 1960", dijo, pero luego la genética comenzó a eclipsar los estudios de las causas ambientales del cáncer. "La toxicología se quedó en el camino".

Si bien la incidencia de cánceres relacionados con el tabaco ha disminuido, las neoplasias malignas no asociadas con el tabaquismo están aumentando, dijo Kripke. La evidencia reciente sugiere una tasa creciente de cáncer de pulmón en los no fumadores. Esa tendencia implica otros factores ambientales.

En todo el mundo, la incidencia general del cáncer está aumentando. Este año, 18 millones de personas serán diagnosticadas con algún tipo de cáncer y más de 9 millones morirán a causa de él.

Inyecciones - Noticias de salud

Después de décadas de contaminación del aire, un pueblo de Luisiana se rebela contra un gigante químico

Las infecciones, muchas prevenibles, como el virus del papiloma humano, representan el 15% de los casos nuevos.

Otra causa creciente es la obesidad, junto con la urbanización. Las personas generalmente realizan menos actividad física y comen de manera diferente en las ciudades, y la contaminación también es más pesada allí. "A medida que las personas se trasladen a las ciudades, eso aumentará las tasas de cáncer", dijo Wild.

Uno de los mayores obstáculos para prevenir el cáncer es que muchas personas simplemente no creen que sea factible. El progreso "requiere una visión y un compromiso a largo plazo", dijo Wild. "El financiamiento es limitado y hay poca inversión del sector privado".

Un cambio en la forma en que se enmarcan los beneficios de la prevención del cáncer podría ayudar. "Cuando estaba en la IARC, una cosa que me llamó la atención fue el poder de los argumentos económicos sobre los argumentos de salud para prevenir el cáncer", dijo Wild.

Los costos del tratamiento del cáncer pueden ser prohibitivos. Pero la productividad perdida por muertes prematuras solo en Brasil, Rusia, India, China y Sudáfrica asciende a 46,3 mil millones de dólares anuales, dijo. "Los países en desarrollo no están preparados para lidiar con la creciente carga del cáncer".

La proporción precisa de cánceres que surgen de la exposición ambiental y ocupacional a carcinógenos es incierta. En 2009, un informe del Panel de Cáncer del Presidente calificó las aproximaciones anteriores de alrededor del 6% como "lamentablemente desactualizadas" y bajas. Un artículo de 2015 de más de cien científicos preocupados citó estimaciones "creíbles" del 7% al 19%.

El científico en la reunión de Charlotte enfatizó la complejidad de las causas del cáncer y la necesidad de que los toxicólogos actualicen los métodos para reflejar esa complejidad, por ejemplo, al estudiar las interacciones de los riesgos ambientales y genéticos y al examinar las células después de una combinación de exposiciones. "La mayoría de las exposiciones tóxicas no ocurren individualmente", dijo Rick Woychik, subdirector del Instituto Nacional de Ciencias de la Salud Ambiental.

Hasta hace poco, se realizaban muchas pruebas de toxicología en roedores, porque no sería ético evaluar deliberadamente posibles carcinógenos en las personas. Pero estos experimentos con animales requieren mucha mano de obra y son lentos, dijo.

Ahora se están probando nuevas alternativas. "Aprendimos de la industria farmacéutica que con la robótica y la tecnología de alto rendimiento se puede interrogar a mucha biología de forma rápida y con menores costos", dijo.

La investigación epidemiológica de la exposición humana se ha visto obstaculizada por la dificultad de probar la causa y efecto (que una sustancia en particular realmente causa cáncer) y por las deficiencias de los datos de las encuestas de los cuestionarios.

En la conferencia, los científicos ofrecieron destellos de nueva tecnología que está ayudando a llenar los vacíos de información.

Bogdan Fedeles del MIT explicó cómo el ADN sirve como un "dispositivo de grabación" de por vida. Él y otros utilizan la secuenciación dúplex para examinar muestras humanas en busca de "huellas dactilares de exposición" genéticas.

Allan Balmain, genetista de la Universidad de California en San Francisco, habló sobre las firmas mutacionales en las neoplasias malignas. En el cáncer de hígado, por ejemplo, estas firmas pueden ofrecer pistas causales, como fumar, alcohol o aflatoxinas, un producto del moho que crece en algunos alimentos.

Muchas sustancias químicas que causan o estimulan el crecimiento del cáncer se producen dentro de nuestro cuerpo. "No se trata solo del medio ambiente", dijo Balmain.

Otros destacaron un cambio conceptual en la forma en que los científicos definen los carcinógenos. Las características clave pueden incluir la capacidad de una sustancia para estimular el crecimiento de células malignas o para inducir inflamación, sin causar necesariamente daño al ADN, que durante mucho tiempo se consideró necesario.

"La respuesta a '¿Qué es un carcinógeno?' está cambiando ", dijo Ruthann Rudel, toxicóloga del Silent Spring Institute que ha publicado extensamente sobre carcinógenos mamarios. Ella detalló nuevas técnicas para detectar cambios en las células del cáncer de mama en respuesta a exposiciones químicas específicas.

Los riesgos de salud pública para el campo son altos.

Profesor de contaminación del aire en St. John the Baptist Parish, Luisiana, y posibles exposiciones a carcinógenos del fracking y

Elaine Schattner es una médica de Nueva York que escribe un libro sobre actitudes frente al cáncer que será publicado por Columbia University Press.


Cáncer y medio ambiente: interacción gen-medio ambiente (2002)

La última década ha sido testigo de importantes avances en la comprensión de los factores que influyen en el riesgo de cáncer. Varios factores ambientales continúan apareciendo como potencialmente instrumentales para explicar la amplia variación global en la incidencia y el comportamiento biológico de varios tumores. Por ejemplo, los descubrimientos de que tanto los nutrientes dietéticos esenciales como los no esenciales pueden influir notablemente en varios eventos biológicos clave, incluida la regulación del ciclo celular, los procesos involucrados en la replicación o transcripción, la inmunocompetencia y los factores relacionados con la apoptosis o la muerte celular programada, han fortalecido las convicciones de que ciertos alimentos o componentes específicos pueden afectar notablemente. influir en el riesgo de cáncer.

Los análisis de la incidencia de cáncer en parejas de gemelos y en familias son métodos tradicionales para responder preguntas sobre las relaciones entre la etiología del cáncer, los genes y el medio ambiente. La clasificación de los roles relativos de cada uno en el inicio y la progresión del cáncer puede conducir a una elucidación más clara de cómo las influencias ambientales compartidas pueden afectar de manera desigual la salud de los miembros individuales de una comunidad, es decir, por qué algunas personas expuestas a un agente específico desarrollan cáncer cuando Otros no lo hacen.

Finalmente, aunque las exposiciones ambientales, ocupacionales y recreativas a carcinógenos contribuyen al riesgo de cáncer en humanos, la variación en la incidencia y progresión de los cánceres entre individuos puede atribuirse a la variación interindividual en la composición genética. Investigaciones recientes han identificado polimorfismos funcionales que influyen en el riesgo de cáncer de un individuo y se han centrado en productos genéticos implicados en la activación y desintoxicación de carcinógenos y la reparación del ADN. Los polimorfismos genéticos que son importantes en la apoptosis se reconocerán cada vez más como pistas de la susceptibilidad individual al cáncer, lo que explica por qué los individuos con exposiciones ambientales compartidas no siempre comparten la morbilidad y la mortalidad por cáncer.

LA DIETA COMO MODIFICADOR DEL RIESGO DE CÁNCER

Existen oportunidades sin precedentes para utilizar el suministro de alimentos para alcanzar el potencial genético, es decir, optimizar nuestro rendimiento y reducir los riesgos de enfermedades, dijo John Milner, Departamento de Nutrición de la Universidad Estatal de Pensilvania. Aunque el 80 por ciento de los cánceres están relacionados con factores ambientales, la influencia de la dieta en el desarrollo del cáncer es algo incierta. Sin embargo, el consenso general es que aproximadamente del 35 al 40 por ciento de los cánceres se relacionan con los hábitos alimentarios, aunque el rango puede ser bastante amplio.

La influencia de la dieta en el desarrollo del cáncer es algo incierta. Sin embargo, el consenso general es que aproximadamente del 35 al 40 por ciento de los cánceres se relacionan con los hábitos alimentarios.

Aunque la ciencia ha recorrido un largo camino para comprender qué factores son importantes para controlar los riesgos de cáncer o modificar la salud en general, todavía no sabemos realmente quién se beneficiará y en qué circunstancias, dijo Milner. De hecho, todavía no sabemos si hay algunas personas que podrían estar en riesgo debido a ingestas exageradas de ciertos tipos de alimentos o componentes alimentarios. Todo el tema del papel de la dieta en la salud es sumamente complejo cuando se trata de evaluar los roles relativos de los alimentos individuales en relación con el riesgo general de cáncer. Sin embargo, hay algunas áreas de acuerdo, dijo Milner. Más del 80 por ciento de los estudios que se han publicado revelan una reducción en el riesgo de cáncer con un aumento en el consumo de frutas y verduras. Sin embargo, existe una variabilidad considerable entre las poblaciones, lo que sugiere que la genética de una persona puede ser importante para determinar la respuesta. Añadió que necesitamos tener una mejor comprensión de cómo los genes están involucrados en el proceso del cáncer y cómo los nutrientes individuales pueden modificar estos genes y, en última instancia, influir en la probabilidad de desarrollar cáncer.

Algunas de las pruebas más sólidas que vinculan la dieta y el cáncer provienen de la observación epidemiológica de que un mayor consumo de frutas y verduras se asocia con una reducción del riesgo de cánceres de boca y faringe, esófago, pulmón, estómago, colon y recto. Asimismo, hay pruebas considerables que apuntan a una gran cantidad de nutrientes esenciales y no esenciales como modificadores del riesgo de cáncer en una variedad de sitios. Milner señaló que parte de esta variación en el riesgo de cáncer puede surgir de la variación en la ingesta de uno o más nutrientes esenciales suministrados por fuentes de alimentos vegetales o animales. Hortalizas derivadas de diversas partes de las plantas, incluidas las raíces (p. Ej., Zanahorias, chirivías), hojas (p. Ej., Espinaca, lechuga), flores (p. Ej., Alcachofa, brócoli), tallos (p. Ej., Apio, ruibarbo) y semillas (p. Ej., Maíz , guisantes), así como una gran cantidad de frutas, proporcionan miles de fitonutrientes químicamente diversos que pueden contribuir a estas observaciones. Algunos de estos fitonutrientes y mdash, incluidos flavonoides, carotenoides, organosulfuros y

isotiocianatos y mdash han sido el foco de investigaciones recientes para determinar tanto sus efectos sobre el riesgo como sus mecanismos de acción.

A pesar de los vínculos claros que se han encontrado entre el riesgo de desarrollar algunos tipos de cánceres y los patrones dietéticos, se han detectado inconsistencias que podrían reflejar la naturaleza multifactorial y compleja del cáncer, la especificidad que tienen los componentes dietéticos individuales en la modificación de vías genéticas específicas, y la relación temporal entre la intervención dietética y los cambios fenotípicos en la incidencia o el comportamiento de los tumores. La diversidad química y biológica de los componentes de la dieta en combinación con una variedad de objetivos moleculares hace que sea un desafío identificar la importancia de la dieta en varios tipos de cáncer, enfatizó Milner. Es probable que este desafío se vea aumentado por los avances en biología celular y epidemiología. Por ejemplo, cuando se agrega limoneno (que se encuentra en las frutas cítricas) a las células tumorales, se ha descubierto que mejora varios genes y suprime otros. Dado que varios de los genes identificados están implicados en las vías que conducen a la apoptosis, es posible que agentes como el limoneno puedan desempeñar un papel en la señalización celular implicada en la muerte celular programada. De manera similar, se ha informado que estudios con una variedad de otros nutrientes, incluidos selenio, isotiocianatos y sulfuro de alilo, modifican al menos 20 productos genéticos diferentes asociados con la prevención del cáncer.

Además, los animales knockout y transgénicos pueden proporcionar pistas importantes sobre el sitio específico de acción de los componentes de la dieta. El uso de estas tecnologías genómicas para evaluar los efectos de los nutrientes ofrece oportunidades interesantes para determinar qué cambio celular es más importante para provocar un cambio en la incidencia o el comportamiento de un tumor.

Un enfoque reduccionista de la dieta y la prevención del cáncer puede producir simplificaciones excesivas y confusión. Es evidente que necesitamos saber cuáles son los mecanismos que explican los componentes bioactivos específicos de los alimentos, pero también debemos reconocer que comemos alimentos integrales.

La evidencia preclínica sugiere que diversos componentes de la dieta, como selenio, alil azufre, genisteína y resveratrol, pueden influir en las mismas vías genéticas asociadas con la proliferación de células tumorales y la apoptosis. Estos efectos comunes generan preocupaciones sobre los posibles efectos interactivos y acumulativos entre los nutrientes, dijo Milner. Además, compuestos como el disulfuro de dialilo, que se encuentra en el ajo machacado, pueden suprimir la tasa de crecimiento de las células, y el indol-3-carbinol, que se encuentra en el repollo, puede cambiar el metabolismo del estradiol, lo que puede afectar la formación de tumores. El único problema, dijo Milner, es que es posible que tengamos que consumir alrededor de tres cuartos de libra de repollo al día y varios dientes de ajo para producir una respuesta. Conocemos algunos ejemplos en los que los componentes alimentarios aislados y los alimentos intactos no producen la misma respuesta biológica. Por tanto, un reduccionista

El enfoque de la dieta y la prevención del cáncer puede producir simplificaciones excesivas y confusión. Es evidente que necesitamos saber cuáles son los mecanismos que explican los componentes bioactivos específicos de los alimentos, pero también debemos reconocer que comemos alimentos integrales.

Se han logrado avances asombrosos en la comprensión de cómo las moléculas y las vías genéticas difieren en las células precancerosas y malignas y de sus contrapartes normales. Aprovechar las diferencias en las firmas celulares que se caracterizan por genes activos e inactivos y productos celulares podría ayudar a determinar quién debería y quién no debería beneficiarse de las estrategias de intervención. Claramente, agregó Milner, tal información ayudará a aclarar la razón de las discrepancias entre los estudios preclínicos, epidemiológicos y de intervención.

Al menos parte de la variación en respuesta a los componentes de la dieta probablemente se pueda explicar por el perfil genético del consumidor y rsquos. Ahora se hace evidente que la prevalencia de polimorfismos es variable entre las poblaciones estudiadas, y estas diferencias podrían influir en la respuesta a la dieta. Existe evidencia de que los polimorfismos genéticos pueden modular el riesgo de cáncer a través de su influencia sobre el metabolismo del folato. Por ejemplo, los estudios epidemiológicos han informado que la relación entre el folato en la dieta y el riesgo de cáncer colorrectal está influenciada por el polimorfismo en la actividad de la metilentetrahidrofolato reductasa. La variación en la respuesta al metabolismo del folato no es única, ya que otros estudios sugieren que la variación en los receptores de la vitamina D también puede estar relacionada con el riesgo de cáncer. Se necesita mucha más información sobre cómo los polimorfismos genéticos influyen en la respuesta a los componentes de la dieta y, en última instancia, en el riesgo de cáncer, añadió Milner.

Sin lugar a dudas, el cáncer está entrelazado con factores ambientales, incluida la dieta. Las estrategias para prevenir el cáncer mediante la modificación de la dieta o de patrones dietéticos específicos probablemente no serán uniformemente efectivas para todas las personas, dijo Milner.Hizo hincapié en que se necesitará una mejor comprensión de las interacciones entre genes y nutrientes para determinar quiénes podrían beneficiarse más de la intervención dietética y quiénes podrían estar en riesgo. Por ejemplo, hay datos que sugieren que algunas mujeres que consumen grandes cantidades de frutas y verduras pueden tener un mayor riesgo de dar a luz a niños con leucemia infantil. Estas mujeres parecen tener una capacidad reducida para eliminar algunos de los flavonoides de su sistema, que se acumulan y se vuelven tóxicos para el feto en desarrollo. Aunque en la mayoría de los casos es probable que el aumento del consumo de frutas y verduras durante el embarazo produzca beneficios, en un pequeño subconjunto de la población puede producirse una respuesta opuesta. La investigación futura en nutrición y prevención del cáncer debe dar la máxima prioridad a los estudios que buscan comprender los mecanismos moleculares y genéticos básicos por los cuales los nutrientes influyen en los diversos pasos de la carcinogénesis. "Al comprender la importancia del perfil genético, podemos identificar quién se beneficiará y quién no se beneficiará de la intervención dietética", concluyó Milner.

LA EPIDEMIOLOGÍA GENÉTICA COMO HERRAMIENTA PARA ESTUDIAR LAS INTERACCIONES GENÉTICAS Y AMBIENTALES

Cada vez hay más pruebas que respaldan el concepto de que el cáncer es generalmente una enfermedad poligénica multifactorial, lo que convierte al medio ambiente en un importante modificador del riesgo de cáncer, afirmó Kari Hemminki, del Instituto Karolinska. Se estima que solo el 1 por ciento de los cánceres son causados ​​por "síndromes cancerosos" y hasta un 5 por ciento son el resultado de mutaciones de un solo gen altamente penetrantes, por lo que la mayoría son poligénicas. Los estudios con varios modelos animales e in vitro, modelos de iniciación y promoción, modelos de carcinoma de adenoma y células humanas inmortalizadas proporcionan evidencia de que los mecanismos poligénicos son importantes en el cáncer, al menos en los sistemas experimentales.

Casi todos los síndromes de cáncer conocidos son monogénicos y se ajustan a un modelo de desarrollo de dos etapas, es decir, requieren la inactivación de dos copias de un gen supresor de tumores para iniciarse. Estos síndromes tienden a ser condiciones mendelianas dominantes, que pueden evaluarse en estudios familiares que abarcan dos o más generaciones. Sin embargo, tales estudios no proporcionan datos sobre condiciones mendelianas recesivas y tienen un poder de resolución limitado en condiciones poligénicas. En consecuencia, aparte de las mutaciones de un solo gen altamente penetrantes, los riesgos que plantean las mutaciones de un solo gen de baja penetrancia, los poligénicos y los genes recesivos son poco conocidos.

Hemminki describió un estudio de datos obtenidos de 44.000 pares de gemelos del mismo sexo para evaluar los riesgos de cáncer para los co-gemelos de gemelos con cáncer. Había casi 10,000 parejas en las que uno de los miembros tenía cáncer. El análisis de las contribuciones ambientales y heredadas se basó en correlaciones entre gemelos monocigóticos que comparten el genoma por completo, es decir, una concordancia del 100 por ciento en sus genomas. Se llevó a cabo una concordancia similar con gemelos dicigóticos, con la diferencia en la suposición de que solo el 50 por ciento de los genes son comunes. La suposición es que el medio ambiente está afectando a los gemelos monocigóticos y dicigóticos de manera similar. Algunos de estos diferentes efectos serán entonces del 100 por ciento, o

Estudios de gemelos como herramientas para comprender los genes, el medio ambiente y el cáncer

Genético: si los gemelos monocigóticos son más similares para un rasgo dado que los gemelos dicigóticos

Entorno compartido (por ejemplo, la dieta y las experiencias de la infancia): si hay similitud entre gemelos que no se explica por los efectos genéticos

Entorno no compartido: cualquier cosa que no sea hereditaria y no compartida entre familiares, es decir, causas esporádicas de cáncer

1. El efecto ambiental aleatorio no compartido fue el factor más importante para todos los cánceres, representando del 58 al 82 por ciento de la variación total (Tabla 3-1) (Lichtenstein et al., 2000). Se detectaron estimaciones de heredabilidad estadísticamente significativas para los cánceres de colon y recto (35 por ciento), mama (27 por ciento) y próstata (42 por ciento). Las estimaciones de los efectos ambientales compartidos oscilaron entre el 0 y el 20 por ciento, pero ninguna fue estadísticamente significativa.

Una base de datos sueca sobre cáncer familiar, que contiene 10 millones de personas, es el conjunto de datos poblacionales más grande jamás utilizado para estudios sobre el cáncer familiar, dijo Hemminki. Los datos se utilizan para desarrollar estimaciones de los componentes ambientales y hereditarios del cáncer, utilizando las relaciones genéticas entre los miembros de la familia para calcular los efectos del genotipo, el entorno compartido y el entorno no compartido. La base de datos se ha utilizado para modelar la causa del cáncer y ha revelado que las causas ambientales explican la mayor parte de la variación total de todas las neoplasias, excepto el cáncer de tiroides, en el que las causas hereditarias eran las más importantes. También parece haber un subgrupo de pacientes con cáncer que desarrollan un segundo cáncer al que existe una fuerte predisposición genética, que a menudo no puede predecirse mediante antecedentes familiares. Este fenómeno es típico de la enfermedad poligénica.

Hemminki informó que los datos de gemelos y familias cuantificaron los efectos ambientales no compartidos en un rango de 40 a 90 por ciento para diferentes cánceres. Es interesante notar que este efecto fue grande para algunos cánceres de causas ambientales identificadas, como los cánceres de pulmón y de cuello uterino. Por el contrario, el entorno compartido y las experiencias y hábitos familiares comunes representan entre el 0 y el 30 por ciento de la etiología del cáncer. Para todos los cánceres, se estimó que el efecto genético era del 26 por ciento; sin embargo, existe evidencia que respalda la heredabilidad de todos los cánceres.


Tipos de mutaciones

Existe una variedad de tipos de mutaciones. Dos categorías principales de mutaciones son las mutaciones de la línea germinal y las mutaciones somáticas.

  • Mutaciones de la línea germinal ocurren en los gametos, las células sexuales, como los óvulos y los espermatozoides. Estas mutaciones son especialmente significativas porque pueden transmitirse a la descendencia y todas las células de la descendencia tendrán las mutaciones.
  • Mutaciones somáticas ocurren en otras células del cuerpo. Estas mutaciones pueden tener poco efecto en el organismo porque se limitan a una sola célula y sus células hijas. Las mutaciones somáticas tampoco se pueden transmitir a la descendencia.

Las mutaciones también difieren en la forma en que se cambia el material genético. Las mutaciones pueden cambiar un cromosoma completo o solo uno o algunos nucleótidos.

Alteraciones cromosómicas

Alteraciones cromosómicas son mutaciones que cambian la estructura o el número de cromosomas. Ocurren cuando una sección de un cromosoma se rompe y se vuelve a unir incorrectamente o no se vuelve a unir en absoluto. Las posibles formas en que pueden ocurrir estas mutaciones se ilustran en la Figura ( PageIndex <3> ). Las alteraciones cromosómicas son muy graves. A menudo resultan en la muerte del organismo en el que ocurren. Si el organismo sobrevive, puede verse afectado de múltiples formas. Un ejemplo de alteración cromosómica humana es la mutación que causa el síndrome de Down. Es una mutación por duplicación que conduce a retrasos en el desarrollo y otras anomalías. Ocurre cuando el individuo hereda una copia adicional del cromosoma 21. También se llama trisomía ("tres cromosomas") 21.

Figura ( PageIndex <3> ): Alteraciones cromosómicas. Las alteraciones cromosómicas pueden ocurrir debido a la deleción o duplicación de genes en un cromosoma, inversión de una sección de un cromosoma, inserción de genes de un cromosoma a otro o intercambio de genes entre dos cromosomas.

A mutación puntual es un cambio en un solo nucleótido en el ADN. Este tipo de mutación suele ser menos grave que una alteración cromosómica. Un ejemplo de una mutación puntual es una mutación que cambia el codón UUU por el codón UCU. Las mutaciones puntuales pueden ser mutaciones silenciosas, sin sentido o sin sentido, como se muestra en la Tabla ( PageIndex <1> ). Los efectos de las mutaciones puntuales dependen de cómo cambian el código genético.

Tabla ( PageIndex <1> ): Tipos de mutaciones puntuales
Escribe Descripción Ejemplo Efecto
Silencio códigos de codones mutados para el mismo aminoácido CAA (glutamina) y rarr CAG (glutamina) ninguno
Sin sentido códigos de codones mutados para un aminoácido diferente CAA (glutamina) y rarr CCA (prolina) variable
Disparates un codón mutado es un codón de parada prematuro CAA (glutamina) y rarr UAA (detener) generalmente grave

Mutaciones por desplazamiento de fotogramas

A mutación con desplazamiento de la pauta de lectura es una deleción o inserción de uno o más nucleótidos que cambia el marco de lectura de la secuencia de bases. Las deleciones eliminan nucleótidos y las inserciones agregan nucleótidos. Considere la siguiente secuencia de bases en el ARN:

AUG-AAU-ACG-GCU = metionina-asparagina-treonina-alanina

Ahora suponga que ocurre una inserción en esta secuencia. Dejemos que & rsquos digan un A El nucleótido se inserta después del codón de inicio. AGO. Entonces la secuencia de bases se convierte en:

AUG-AAA-UAC-GGC-U = metionina-lisina-tirosina-glicina

Aunque el resto de la secuencia no cambia, esta inserción cambia el marco de lectura y, por lo tanto, todos los codones que lo siguen. Como muestra este ejemplo, una mutación de desplazamiento de marco puede cambiar drásticamente la forma en que se leen los codones en el ARNm. Esto puede tener un efecto drástico en el producto proteico. Otro ejemplo de la mutación de desplazamiento de marco debido a la eliminación de un nucleótido se ilustra en la Figura ( PageIndex <4> ). En este ejemplo, la mutación crea un codón de parada prematuro.

Figura ( PageIndex <4> ): La imagen muestra cómo cambia el marco de la secuencia codificante de un gen cuando un nucleótido se elimina debido a una mutación. El gen normal codifica un polipéptido met-lys-phe-gly-ile-val-pro. Cuando se elimina una U de la tercera posición del tercer codón, el polipéptido se reduce a met-lys-leu-ala porque el tercer y cuarto codones codifican diferentes aminoácidos y el quinto codón se convierte en un codón de terminación.


Nuevos estudios examinan los factores de riesgo genéticos y ambientales relacionados con el cáncer de pulmón entre quienes nunca han fumado

NUEVA YORK (Precision Oncology News) - A medida que el tabaquismo, un factor de riesgo principal para el cáncer de pulmón, está disminuyendo, nuevos estudios están explorando factores de riesgo genéticos y ambientales que afectan si alguien podría desarrollar la enfermedad o no.

Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU., Alrededor del 14 por ciento de los adultos de EE. UU. Eran fumadores en 2017, frente al 20,9 por ciento en 2005. Al mismo tiempo, el cáncer de pulmón entre las personas que nunca han fumado se está volviendo proporcionalmente más alto y nunca han fumado ahora representan entre el 10 y el 25 por ciento de los pacientes con cáncer de pulmón.

Muchos estudios anteriores sobre el cáncer de pulmón, incluido el del proyecto The Cancer Genome Atlas, se han basado en muestras de cáncer de pulmón que en gran parte provienen de personas que habían sido fumadores. El 81% de los pacientes cuyos tumores se analizaron en el proyecto de adenocarcinoma de pulmón TGCA eran fumadores o exfumadores. Aún así, estos estudios insinuaron que los perfiles mutacionales de los tumores pulmonares de fumadores y no fumadores difieren.

Algunos estudios nuevos tienen como objetivo examinar el panorama mutacional del cáncer de pulmón entre los no fumadores, no solo para descubrir qué alteraciones genéticas surgen en su enfermedad, sino también para identificar factores ambientales o de otro tipo que contribuyen al riesgo de enfermedad. Luego, los hallazgos pueden aplicarse para identificar a las personas que tienen un mayor riesgo de desarrollar cáncer de pulmón o sugerir enfoques de tratamiento para aquellos que ya han desarrollado la enfermedad.

"Conocemos algunos factores de riesgo importantes establecidos como el radón o el asbesto o el tabaquismo pasivo o algunas enfermedades pulmonares previas, pero no sabemos qué causa la gran mayoría de estos casos", dijo Maria Teresa Landi, investigadora principal del Instituto Nacional del Cáncer. , dijo en una entrevista. "Y no existe un tratamiento eficaz para ellos. Entonces, realmente queríamos estudiarlos por esta razón".

Ella y sus colegas lanzaron Sherlock-lung, un estudio epidemiológico genómico del cáncer de pulmón en personas que nunca han fumado, para tratar de descubrir la etiología de la enfermedad entre los no fumadores. Planean recolectar de 2,000 a 2,500 muestras de cáncer de pulmón de personas que viven en una variedad de áreas geográficas y de personas de diferentes etnias. De esa manera, dijo, el estudio abarcará una serie de exposiciones y antecedentes genéticos y será aplicable a una amplia población.

Hasta ahora, Landi dijo que han realizado la secuenciación del genoma completo de muestras de sangre y tumores emparejados de 235 casos de cáncer de pulmón y actualmente están secuenciando otros 600 casos.

Si bien ese número es pequeño, ya pueden detectar diferencias en los patrones de firmas mutacionales que se ven en sus no fumadores, en comparación con lo que se ha detectado en los fumadores.

De manera similar, Alice Berger del Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson se ha asociado con investigadores de Women's Health Initiative, un estudio nacional a largo plazo que comenzó en la década de 1990, para estudiar también las mutaciones genéticas en cánceres de pulmón de mujeres que nunca fumaron. (Los hombres y las mujeres, señaló, también parecen albergar diferencias en sus perfiles mutacionales).

Berger y sus colegas planean secuenciar los tumores pulmonares de unas 130 mujeres, de las cuales 110 serán de mujeres que nunca fumaron y el resto de mujeres que sí fumaron. Hasta ahora, han recolectado ADN de 99 tumores pulmonares y secuenciado alrededor de un tercio de ellos y tienen planes de terminar la secuenciación a finales de este año. Berger señaló que, en particular, se aseguran de que puedan detectar translocaciones frecuentes, ya que hay varias fusiones de genes que parecen ser más comunes entre los no fumadores.

Ambos estudios también tienen como objetivo profundizar en los factores ambientales que podrían influir en el riesgo de cáncer de pulmón, como el amianto, la contaminación del aire o la exposición al radón. El tabaquismo, anotó Berger, deja una marca mutacional particular en el genoma del tumor, al igual que estos otros tipos de exposición.

Ella y sus colegas también planean examinar la exposición al humo de segunda mano, al igual que Landi del NCI y sus colegas.

"Tenemos información sobre si viven con personas que fuman o trabajan en lugares de trabajo donde están expuestos al humo", dijo Berger. "Si trabaja en un casino o algo así, es posible que tenga una alta tasa de tabaquismo pasivo".

A través de Sherlock-lung, Landi y sus colegas quieren explorar los vínculos entre las exposiciones ambientales conocidas entre los individuos en su estudio, como el radón o la contaminación del aire en interiores, o los procesos mutacionales endógenos, como la reparación del ADN o la replicación del ADN, y las firmas mutacionales. ven en los tumores de los pacientes.

Una vez que lo hagan, planean ver si esas firmas mutacionales presentes en las personas con cáncer de pulmón que estuvieron expuestas a un alto nivel de un factor de riesgo ambiental conocido pueden detectarse entre las personas con cáncer de pulmón cuyas exposiciones ambientales son bajas o incluso desconocidas. Luego planean validar estas firmas a través de simulaciones in silico.

Mientras tanto, los investigadores de la Universidad Johns Hopkins y sus colegas ya han comenzado a investigar cómo las exposiciones ambientales influyen en el riesgo de cáncer de pulmón entre quienes nunca han fumado. En la reunión anual de la Asociación Estadounidense para la Investigación del Cáncer en abril, Batel Blechter de Hopkins presentó datos sobre el riesgo de cáncer de pulmón entre las mujeres no fumadoras en China. Ella y sus colegas estaban particularmente interesados ​​en la influencia del carbón como combustible para cocinar, un factor de riesgo conocido de cáncer de pulmón, junto con factores genéticos sobre el riesgo de desarrollar cáncer de pulmón.

Utilizando datos del estudio del Consorcio de Cáncer de Pulmón Femenino en Asia (FLCCA), el equipo de Hopkins examinó el riesgo de las mujeres de desarrollar cáncer de pulmón basándose en sus perfiles genéticos mediante la construcción de una puntuación de riesgo poligénica basada en 10 SNP de un estudio de asociación de todo el genoma realizado entre mujeres en Asia. Descubrieron que las mujeres con puntajes de alto riesgo tenían más probabilidades de desarrollar cáncer de pulmón.

Al mismo tiempo, examinaron la tasa de cáncer de pulmón entre las mujeres que habían usado carbón en el hogar o nunca lo habían usado para encontrar que aquellas que habían usado carbón en sus hogares tenían un mayor riesgo de cáncer de pulmón.

"A menudo encontramos que tanto el gen como el medio ambiente tienen un efecto", dijo en una entrevista Nilanjan Chatterjee, bioestadístico y asesor de Blechter de Hopkins. "Si miras el efecto del gen, es similar si tienes ese parámetro [ambiental] o no".

Pero en este caso, el equipo dirigido por Hopkins descubrió que el factor ambiental, en este caso, el uso de carbón, era un factor de riesgo más fuerte entre las mujeres con bajo riesgo genético de cáncer de pulmón.

Si bien advirtió que no tenía una teoría sólida de por qué ocurrió esto, señaló que algunos investigadores han especulado que, en algunos casos, la influencia de factores genéticos ya podría hacer que el riesgo sea tan alto que no puede aumentar mucho incluso con la adición de algún factor ambiental.

"Eso es interesante, pero no sabemos qué significa biológicamente", dijo Chatterjee sobre su hallazgo.

A través de estudios como estos, los investigadores esperan combinar factores de riesgo genéticos y ambientales para medir el riesgo de que las personas desarrollen cáncer de pulmón y descubrir medios para prevenir o tratar enfermedades.

Chatterjee y sus colegas argumentaron en un 2016 Oncología JAMA informe que dicho modelo podría ayudar a orientar los esfuerzos de detección del cáncer y la comprensión del riesgo individual.

En ese artículo, que usó el cáncer de mama como ejemplo, él y sus colegas construyeron un modelo que combinaba la influencia de alrededor de 100 variantes de riesgo genético y factores epidemiológicos como el IMC, el tabaquismo, si alguien estaba tomando terapia de reemplazo hormonal y más para determinar riesgo de cáncer de mama. La adición de estos factores ambientales al modelo de puntaje de riesgo poligénico, señaló Chatterjee, mejoró su desempeño al predecir el riesgo en la población general.

Esto, agregó, puede ayudar a guiar los esfuerzos de detección. Señaló que ha habido un intercambio de opiniones en los EE. UU. Sobre cuándo, en el caso del cáncer de mama, comenzar la mamografía. Las pautas actuales dependen en gran medida de la edad, pero dijo que este tipo de modelos de riesgo podrían identificar a las personas que, aunque son jóvenes, pueden tener un mayor riesgo de enfermedad y que podrían beneficiarse de una detección temprana. Al mismo tiempo, podría usarse para identificar a las personas mayores, pero con menor riesgo de enfermedad, y para quienes la detección podría comenzar más adelante en la vida.

"Puede ver que si usa este tipo de modelo de riesgo, probablemente recomendará realizar pruebas de detección de una manera diferente para muchas personas", dijo Chatterjee, y señaló que un enfoque similar podría funcionar en el cáncer de pulmón con tomografías computarizadas.

Al identificar qué genes están mutados dentro de aquellos que terminan desarrollando cáncer, los investigadores podrían estratificar a los pacientes en diferentes grupos. Landi, del NCI, dijo que la información adicional sobre exposiciones ambientales junto con otra información sobre el estado de metilación, características histológicas, imágenes radiológicas y más podría combinarse con el aprendizaje profundo para identificar subtipos de cáncer de pulmón entre quienes nunca fumaron.

"Esperamos poder identificar subgrupos de casos de cáncer de pulmón que están asociados con exposiciones específicas o procesos endógenos", dijo Landi sobre su estudio de pulmón de Sherlock. "Y luego podríamos identificar estrategias potenciales para prevenirlos o tratarlos".


El genotipo de un organismo (por ejemplo, en el cigoto) se traduce en el fenotipo adulto a través del desarrollo durante la ontogenia de un organismo y está sujeto a las influencias de muchos efectos ambientales. En este contexto, un fenotipo (o rasgo fenotípico) puede verse como cualquier característica definible y medible de un organismo, como su masa corporal o el color de la piel.

Aparte de los verdaderos trastornos genéticos monogénicos, los factores ambientales pueden determinar el desarrollo de enfermedades en aquellos genéticamente predispuestos a una condición particular. Estrés, abuso físico y mental, dieta, exposición a toxinas, patógenos, radiación y químicos que se encuentran en casi todos los [ cuantificar ] Los productos para el cuidado personal y los limpiadores domésticos son factores ambientales comunes que determinan un gran segmento de enfermedades no hereditarias.

Si se concluye que un proceso patológico es el resultado de una combinación de factores genéticos y factor medioambiental influencias, su origen etiológico se puede referir a que tiene un patrón multifactorial.

El cáncer suele estar relacionado con factores ambientales. [2] Mantener un peso saludable, comer una dieta saludable, minimizar el alcohol y eliminar el tabaquismo reduce el riesgo de desarrollar la enfermedad, según los investigadores. [2]

También se han estudiado los desencadenantes ambientales del asma [3] y el autismo [4].

los exposoma abarca el conjunto de exposiciones ambientales humanas (es decir, no genéticas) desde la concepción en adelante, complementando el genoma. El exposoma fue propuesto por primera vez en 2005 por el epidemiólogo del cáncer Christopher Paul Wild en un artículo titulado "Complementar el genoma con un" exposoma ": el desafío excepcional de la medición de la exposición ambiental en la epidemiología molecular". [5] El concepto de exposoma y cómo evaluarlo ha dado lugar a animados debates con opiniones variadas en 2010, [6] [7] 2012, [8] [9] [10] [11] [12] [13] y 2014. [14] [15]

En su artículo de 2005, Wild declaró: "En su forma más completa, el exposoma abarca las exposiciones ambientales durante el curso de la vida (incluidos los factores del estilo de vida), desde el período prenatal en adelante". El concepto se propuso por primera vez para llamar la atención sobre la necesidad de datos de exposición ambiental mejores y más completos para la investigación causal, con el fin de equilibrar la inversión en genética. Según Wild, incluso las versiones incompletas del exposoma podrían ser útiles para la epidemiología. En 2012, Wild describió métodos, incluidos sensores personales, biomarcadores y tecnologías 'ómicas', para definir mejor el exposoma. [8] Describió tres dominios superpuestos dentro del exposoma:

  1. un entorno externo general que incluya el entorno urbano, la educación, los factores climáticos, el capital social, el estrés,
  2. un entorno externo específico con contaminantes específicos, radiación, infecciones, factores de estilo de vida (por ejemplo, tabaco, alcohol), dieta, actividad física, etc.
  3. un ambiente interno para incluir factores biológicos internos como factores metabólicos, hormonas, microflora intestinal, inflamación, estrés oxidativo.

A finales de 2013, esta definición se explicó con mayor profundidad en el primer libro sobre el exposoma. [16] [17] En 2014, el mismo autor revisó la definición para incluir la respuesta del cuerpo con sus procesos metabólicos endógenos que alteran el procesamiento de sustancias químicas. [18]

Para los trastornos complejos, las causas genéticas específicas parecen representar solo el 10-30% de la incidencia de la enfermedad, pero no ha habido una forma estándar o sistemática de medir la influencia de las exposiciones ambientales. Algunos estudios sobre la interacción de factores genéticos y ambientales en la incidencia de diabetes han demostrado que los "estudios de asociación en todo el medio ambiente" (EWAS, o estudios de asociación en todo el exposoma) pueden ser factibles. [19] [20] Sin embargo, no está claro qué conjuntos de datos son los más apropiados para representar el valor de "E". [21]

A partir de 2016, puede que no sea posible medir o modelar el exposoma completo, pero varios proyectos europeos han comenzado a hacer los primeros intentos. En 2012, la Comisión Europea otorgó dos grandes subvenciones para realizar investigaciones relacionadas con el exposoma. [22] El proyecto HELIX en el Centro de Investigación en Epidemiología Ambiental con sede en Barcelona se lanzó alrededor de 2014 y tenía como objetivo desarrollar un exposoma para la vida temprana. [23] Un segundo proyecto, Exposomics, con sede en el Imperial College de Londres, lanzado en 2012, tenía como objetivo utilizar teléfonos inteligentes que utilizan GPS y sensores ambientales para evaluar las exposiciones. [22] [24]

A finales de 2013, comenzó una importante iniciativa denominada "Asociaciones de salud y medio ambiente basadas en encuestas de población a gran escala" o HEALS. Considerado como el mayor estudio relacionado con la salud ambiental en Europa, HEALS propone adoptar un paradigma definido por las interacciones entre la secuencia de ADN, las modificaciones epigenéticas del ADN, la expresión génica y los factores ambientales. [25]

En diciembre de 2011, la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU. Organizó una reunión titulada "Tecnologías emergentes para medir exposomas individuales". [26] Una descripción general de los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, "Exposoma y Exposómica", describe las tres áreas prioritarias para investigar el exposoma ocupacional según lo identificado por el Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional. [11] Los Institutos Nacionales de Salud (NIH) han invertido en tecnologías que respaldan la investigación relacionada con el exposoma, incluidos los biosensores, y respaldan la investigación sobre las interacciones gen-ambiente. [27] [28]

La idea de un Proyecto de Exposoma Humano, análogo al Proyecto del Genoma Humano, ha sido propuesta y discutida en numerosas reuniones científicas, pero a partir de 2017, no existe tal proyecto. Dada la falta de claridad sobre cómo la ciencia llevaría a cabo un proyecto de este tipo, ha faltado apoyo. [29] Los informes sobre el tema incluyen:

  • una revisión de 2011 sobre el exposoma y la ciencia de la exposición por Paul Lioy y Stephen Rappaport, "La ciencia de la exposición y el exposoma: una oportunidad para la coherencia en las ciencias de la salud ambiental" en la revista Perspectivas de salud ambiental. [30]
  • un informe de 2012 del Consejo Nacional de Investigación de los Estados Unidos "Ciencia de la exposición en el siglo XXI: una visión y una estrategia", que describe los desafíos en las evaluaciones sistemáticas del exposoma. [31] [32]

El concepto de exposoma ha contribuido a la propuesta de 2010 de un nuevo paradigma en el fenotipo de la enfermedad, "el principio único de la enfermedad": cada individuo tiene un proceso de enfermedad único, diferente de cualquier otro individuo, considerando la singularidad del exposoma y su influencia única en las moléculas. procesos patológicos que incluyen alteraciones en el interactoma. [33] Este principio se describió por primera vez en las enfermedades neoplásicas como "el principio tumoral único". [34] Basado en este principio de enfermedad único, el campo interdisciplinario de la epidemiología patológica molecular (MPE) integra la patología molecular y la epidemiología. [35]

El cambio global está impulsado por muchos factores; sin embargo, los cinco principales impulsores del cambio global son: crecimiento de la población, crecimiento económico, avances tecnológicos, actitudes e instituciones. [36] Estos cinco principales impulsores del cambio global pueden derivarse de factores socioeconómicos que, a su vez, pueden verse como impulsores en sí mismos. Los impulsores socioeconómicos del cambio climático pueden desencadenarse por una demanda social o económica de recursos, como la demanda de madera o la demanda de cultivos agrícolas. En la deforestación tropical, por ejemplo, el principal impulsor son las oportunidades económicas que surgen de la extracción de estos recursos y la conversión de esta tierra en cultivos o pastizales. [37] Estos impulsores pueden manifestarse en cualquier nivel, desde la demanda mundial de madera hasta el nivel de los hogares.

Un ejemplo de cómo los factores socioeconómicos afectan el cambio climático se puede ver en el comercio de soja entre Brasil y China. El comercio de semillas de soja desde Brasil y China ha crecido enormemente en las últimas décadas. Este crecimiento del comercio entre estos dos países está estimulado por factores socioeconómicos. Algunos de los impulsores socioeconómicos en juego aquí son la creciente demanda de soja brasileña en China, el aumento en el cambio de uso de la tierra para la producción de soja en Brasil y la importancia de fortalecer el comercio exterior entre los dos países. [38] Todos estos factores socioeconómicos tienen implicaciones en el cambio climático. Por ejemplo, un aumento en el desarrollo de tierras de cultivo de soja en Brasil significa que debe haber más y más tierra disponible para este recurso. Esto hace que la cubierta terrestre general de los bosques se convierta en tierras de cultivo, lo que en su propio sentido tiene un impacto en el medio ambiente. [39] Este ejemplo de cambio de uso de la tierra impulsado por la demanda de un recurso, no solo está sucediendo en Brasil con la producción de soja.

Otro ejemplo provino de la Unión Directiva de Energías Renovables de 2009 cuando ordenaron el desarrollo de biocombustibles para los países dentro de su membresía. Con un impulsor socioeconómico internacional de aumento de la producción de biocombustibles viene afectando el uso de la tierra en estos países. Cuando las tierras de cultivo agrícolas cambian a tierras de cultivo bioenergéticas, la oferta de cultivo original disminuye mientras que aumenta el mercado mundial para este cultivo. Esto provoca un impulsor socioeconómico en cascada de la necesidad de más tierras de cultivo agrícolas para sustentar la creciente demanda. Sin embargo, con la falta de tierras disponibles para la sustitución de cultivos por biocombustibles, los países deben buscar áreas más alejadas para desarrollar estas tierras de cultivo originales. Esto provoca sistemas de desbordamiento en los países donde se produce este nuevo desarrollo. Por ejemplo, los países africanos están convirtiendo las sabanas en tierras de cultivo y todo esto se debe al impulsor socioeconómico del deseo de desarrollar biocombustibles. [40] Además, no todos los factores socioeconómicos que provocan cambios en el uso de la tierra ocurren a nivel internacional. Estos impulsores se pueden experimentar hasta el nivel del hogar. La sustitución de cultivos no solo proviene de los cambios en los biocombustibles en la agricultura, sino que una gran sustitución provino de Tailandia cuando cambiaron la producción de plantas de adormidera a cultivos no narcóticos. Esto hizo que el sector agrícola de Tailandia creciera, pero provocó efectos de onda global (reemplazo del opio).

Por ejemplo, en Wolong China, los lugareños utilizan los bosques como leña para cocinar y calentar sus hogares. Entonces, el factor socioeconómico en juego aquí es la demanda local de madera para sustentar la subsistencia en esta área. Con este impulsor, los lugareños están agotando su suministro de leña, por lo que tienen que seguir alejándose para extraer este recurso. Este movimiento y demanda de madera está contribuyendo a su vez a la pérdida de pandas en esta área porque su ecosistema está siendo destruido. [41]

Sin embargo, cuando se investigan las tendencias locales, el enfoque tiende a estar en los resultados en lugar de en cómo los cambios en los impulsores globales afectan los resultados. [42] Dicho esto, la planificación a nivel comunitario debe implementarse al analizar los impulsores socioeconómicos del cambio.

En conclusión, se puede ver cómo los factores socioeconómicos a cualquier nivel juegan un papel en las consecuencias de las acciones humanas sobre el medio ambiente. Todos estos impulsores tienen efectos en cascada sobre la tierra, los seres humanos, los recursos y el medio ambiente en su conjunto. Dicho esto, los seres humanos deben comprender completamente cómo sus impulsores socioeconómicos pueden cambiar la forma en que vivimos. Por ejemplo, volviendo al ejemplo de la soja, cuando la oferta no puede satisfacer la demanda de soja, el mercado global para este cultivo aumenta, lo que a su vez afecta a los países que dependen de este cultivo como fuente de alimento. Estos efectos pueden causar un precio más alto de la soja en sus tiendas y mercados o pueden causar una falta general de disponibilidad de este cultivo en los países importadores. Con ambos resultados, el nivel de los hogares se está viendo afectado por un factor socioeconómico a nivel nacional de una mayor demanda de frijoles de soja brasileños en China. Solo con este ejemplo, se puede ver cómo los impulsores socioeconómicos influyen en los cambios a nivel nacional que luego conducen a cambios más globales, regionales, comunales y domésticos. El concepto principal que se puede extraer de esto es la idea de que todo está conectado y que nuestros roles y elecciones como humanos tienen importantes fuerzas impulsoras que impactan en nuestro mundo de muchas maneras.


Para obtener más información sobre la predisposición genética a las enfermedades:

El Centro de Aprendizaje de Ciencias Genéticas de la Universidad de Utah ofrece más información sobre cómo calcular el riesgo de enfermedades genéticas y predecir enfermedades según los antecedentes familiares.

Coriell Personalized Medicine Collaborative explica los factores de riesgo genéticos y no genéticos de enfermedades complejas.

Información más detallada sobre la genética del cáncer de mama y de ovario, así como sobre otros cánceres, está disponible en el Instituto Nacional del Cáncer.

El Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano explica el cálculo de las puntuaciones de riesgo poligénico y qué información pueden proporcionar las puntuaciones.


Factores genéticos

Se han investigado polimorfismos genéticos como posibles marcadores de mayor susceptibilidad a enfermedades periodontales: IL-1, IL-4, IL-10 TNF-α Fcγ receptor antígeno leucocitario humano receptor de vitamina D y receptor N-formil péptido [55]. Las relaciones entre el tabaquismo y la susceptibilidad genética a las enfermedades periodontales se han reforzado con respecto a los genotipos asociados a las citocinas (IL-1, IL-6 e IL-10), el sistema inmunológico (receptor Fcγ), el metabolismo óseo (receptor de vitamina D), y metabolismo de xenobióticos (N-acetiltransferasa y mieloperoxidasa). Estos estudios se enumeran en la Tabla 3.

Los polimorfismos de IL-1 se han estudiado intensamente utilizando un enfoque transversal, excepto en un estudio que empleó un diseño longitudinal [56]. La relación con respecto al tabaquismo es controvertida. La asociación entre los genotipos positivos y la gravedad de la enfermedad periodontal fue independiente del tabaquismo [57, 58], lo que sugiere que no hay relación entre el tabaquismo y los genotipos de IL-1; sin embargo, las relaciones entre los genotipos de IL-1 positivos y el tabaquismo fueron evidentes [59-63] . El análisis de regresión logística de la enfermedad periodontal con no fumadores con genotipo negativo como grupo de referencia mostró razones de probabilidad de 0,98 para no fumadores con genotipo positivo, 2,37 para fumadores con genotipo negativo y 4,50 para fumadores con genotipo positivo, lo que sugiere sinergismo entre IL -1 polimorfismo y tabaquismo [64].

Los no fumadores con periodontitis moderada y los sujetos periodontalmente sanos mostraron una mayor incidencia de genotipo G de IL-6 que los sujetos con periodontitis grave [65]. La diferencia en la aparición del genotipo IL-10 GG entre los grupos de periodontitis crónica grave y de control fue más evidente en los no fumadores [66]. El gen que codifica la cadena de unión al ligando del receptor 1 de interferón gamma, una citocina que desempeña un papel fundamental en la defensa contra las infecciones, se asoció significativamente con la periodontitis en combinación con el tabaquismo [67]. Los factores de unión a IgG, a saber, los receptores Fcγ, podrían influir en la capacidad de fagocitosis. Los genotipos del receptor Fcγ, FcγRIIa y FcγRIIIb, pueden estar asociados con la enfermedad periodontal en fumadores [68, 69]. El polimorfismo Taq-I TT del receptor de vitamina D se asoció moderadamente tanto con la presencia como con la progresión de la periodontitis en los fumadores [70]. Los polimorfismos genéticos de las enzimas que pueden metabolizar sustancias derivadas del tabaquismo pueden contribuir a la susceptibilidad individual al riesgo de periodontitis entre los fumadores. Los sujetos con el alelo polimórfico del citocromo P450 1A1 M2 y el alelo de la glutatión S-transferasa M1 mostraron un mayor riesgo de periodontitis [71].


Genética y enfermedad periodontal

La buena noticia es que la lista de factores de riesgo periodontal reconocidos y probados es relativamente corta y bien entendida.

La buena noticia es que la lista de factores de riesgo periodontal reconocidos y probados es relativamente corta y bien entendida.

Thomas M. Hassell, DDS, PhD y

Visto globalmente, las profesiones del cuidado de la salud bucal se enfrentan solo a dos adversarios: la caries dental y la enfermedad periodontal. Por un lado, la base hereditaria de la susceptibilidad a la caries está bastante bien fundamentada y los mecanismos para la prevención de la caries a largo plazo, incluidos los fluoruros sistémicos y tópicos, se han reconocido en general durante décadas.

Por otro lado, la genética de la susceptibilidad a las enfermedades periodontales inflamatorias sigue siendo difícil de alcanzar. Este hecho se deriva de la complejidad de la enfermedad, la continua aparición de nuevos conocimientos sobre su patogénesis, las contribuciones relativas de una miríada de microorganismos a su etiología y la vaguedad del diagnóstico clínico y la cuantificación estadística. También es el resultado de la propia inclinación de la comunidad periodontal por la nomenclatura arcana y siempre cambiante para clasificar las enfermedades periodontales, que continúa evolucionando en la actualidad.

La teoría de que la composición genética del huésped puede actuar en combinación con factores ambientales para influir en la enfermedad periodontal no es nueva. En 1930, se concluyó que la susceptibilidad y la inmunidad a la enfermedad periodontal eran "probablemente heredadas". Incluso antes, la literatura dental en idioma alemán proporcionó una serie de citas indocumentadas, pero no obstante intrigantes, sobre el tema:

"Los análisis de pedigrí revelan una y otra vez que los parientes consanguíneos a menudo sufren de piorrea". (Moral, 1924)

"A menudo he observado que los padres de niños con piorrea avanzada pierden los dientes temprano". (Sachs, 1925)

"La susceptibilidad a la verdadera piorrea alveolar se debe a una falta específica de resistencia del huésped, que probablemente no se adquiere, sino que se hereda". (Reinmoller, 1925)

"La herencia juega un papel importante en la periodontitis. Una vez vi a una madre de ocho hijos que tenía enfermedad periodontal, y también cuatro de sus hijos". (Boenheim, 1928)

Ante un desafío patógeno conocido, algunas personas sucumben, mientras que otras parecen intrínsecamente resistentes. Se ha reconocido desde los primeros días de la odontología y la medicina que algunas enfermedades o afecciones son familiares o "hereditarias". Como ejemplo de este fenómeno, consideremos el humo del tabaco y el cáncer de pulmón.

Realidad: No todas las personas que fuman desarrollan cáncer. Y, sin embargo, el humo del tabaco contiene más de 4.700 compuestos químicos, más de 40 de los cuales son cancerígenos reconocidos. Hace treinta años, el Dr. Tokuhata estudió el cáncer de pulmón en varios miles de fumadores, no fumadores y sus familiares. Proporcionó un diagrama instructivo y revelador (Figura 1), que implicaba un "factor familiar" en la patogenia del cáncer de pulmón. Su diagrama muestra la interacción sinérgica entre el factor familiar y el factor tabaco. Las personas que tienen ambos factores están sujetas a un aumento dramático de cáncer de pulmón. El Dr. Tokuhata se refirió a esto como un "factor de refuerzo".

Diez años más tarde, otros científicos pudieron explicar este fenómeno cuando descubrieron que algunas personas tienen la capacidad genética de convertir carcinógenos potenciales (derivados del tabaco) en carcinógenos activos, mientras que otras personas no. Los miembros del último grupo son menos susceptibles a la enfermedad, aunque están expuestos a los mismos carcinógenos: los subproductos del tabaco.

La investigación posterior, en gran parte realizada por el Dr. Victor McKusick, llevó a la asignación de lo que ahora se conoce como "estimación de heredabilidad" para muchas afecciones médicas. Ésta es una medida cuantitativa de hasta qué punto la constitución genética de una persona puede ser considerada "responsable" del hecho de que la enfermedad se desarrolla cuando el desafío está presente. La Figura 2 proporciona las estimaciones de heredabilidad para algunas enfermedades comunes. Revela que las venas varicosas, por ejemplo, son 100 por ciento heredables (en absoluto influenciadas por factores ambientales), mientras que las úlceras de estómago son solo un 35 por ciento heredables. Investigaciones clínicas recientes han demostrado que la estimación de heredabilidad de los signos clínicos de la enfermedad periodontal probablemente oscila entre el 40 y el 80 por ciento.Eso significa que cuando se enfrentan a la presencia de placa dental que contiene patógenos, algunas personas desarrollarán periodontitis, mientras que otras serán resistentes a ella.

En la posguerra de Bonn, Alemania, la enfermedad periodontal se estudió mediante el "paradigma del gemelo humano", que se había empleado para la investigación clínica en medicina y psicología desde 1876. En 13 pares de gemelos idénticos mayores de 25 años, periodontitis grave se detectó en cuatro juegos de gemelos. Ambos gemelos de los cuatro conjuntos de gemelos se vieron afectados y coincidieron con los parámetros clínicos relevantes, incluida la formación de bolsas, la recesión gingival, la acumulación de cálculos subgingivales, la movilidad de los dientes y la supuración de las bolsas periodontales. El investigador se apresuró a reconocer que el tamaño de su muestra era bastante pequeño, pero sugirió que sus hallazgos preliminares deberían estimular estudios ampliados de gemelos adultos en periodoncia y deberían incluir gemelos no idénticos (fraternos) como el grupo de control ideal.

Pasaron casi 40 años antes de que la comunidad de científicos periodontales prestara atención a este consejo. Por lo tanto, solo desde 1989, y hasta la actualidad, los exámenes clínicos de gemelos humanos han aportado nuevos conocimientos sobre el papel principal que desempeña la genética en los trastornos periodontales.

Hoy en día, los estudios de gemelos se utilizan típicamente para detectar variaciones genéticas de rasgos o condiciones que son multifactoriales. La comparación de la similitud de los gemelos idénticos con la de los gemelos fraternos se basa en la diferencia en los genes compartidos y la similitud de los entornos compartidos, por lo que un mayor grado de similitud para los gemelos idénticos es evidencia de variación genética. Para el modelo simple en el que se basan las estimaciones de heredabilidad para los rasgos mendelianos, se esperaría que la correlación para los gemelos idénticos no sea más del doble que para los gemelos fraternos. Sin embargo, esto no siempre es cierto para los rasgos multigénicos. Una diferencia aún mayor entre la similitud de gemelos idénticos y fraternos sugiere que un modelo genético más complejo (interacción gen-ambiente) o mayor ambiente compartido para gemelos idénticos es una mejor explicación de las correlaciones observadas. Una correlación casi igual para gemelos idénticos y fraternos sugiere que los factores ambientales compartidos, no los genes, explican las similitudes observadas.

Desde 1984, los investigadores dentales de Minnesota también han estudiado a los gemelos criados separados. Es de suponer que esos gemelos no comparten más entorno que dos individuos no relacionados y, ciertamente, comparten menos de su entorno que los gemelos criados juntos. Por lo tanto, la inclusión de gemelos criados separados en un diseño de estudio facilita conclusiones más sólidas sobre la importancia de la variación genética y el entorno compartido en la agrupación familiar en un proceso de enfermedad.

Hace treinta años, un estudio clínico de la salud periodontal en 26 pares de gemelos de entre 12 y 17 años no encontró evidencia de una contribución genética a la variación en la recesión gingival, la profundidad de sondaje del surco o los índices de gingivitis, cálculos y placa. Sin embargo, estudios más recientes y bien controlados de gemelos de edad más apropiada apoyan el concepto de que la variación genética puede contribuir a las diferencias individuales en el riesgo de la periodontitis adulta más común.

Por ejemplo, en un gran estudio poblacional de gemelos sobre la enfermedad periodontal evaluada mediante un cuestionario, se encontró que los gemelos idénticos eran más concordantes para la enfermedad periodontal que los gemelos fraternos. Por lo tanto, si uno es un gemelo idéntico (monocigoto), el riesgo de desarrollar enfermedad periodontal si un hermano ha tenido enfermedad periodontal es del 28-31 por ciento frente al 8-16 por ciento para los gemelos fraternos. Ambas tasas de concordancia son más altas que la prevalencia de la enfermedad periodontal entre gemelos (5 por ciento) y entre cónyuges que no son gemelos (4 por ciento). Sin embargo, las diferencias de edad y género en el riesgo de enfermedad periodontal - y otros factores de riesgo de enfermedad periodontal (por ejemplo, fumar) - no se tomaron específicamente en cuenta en estos análisis.

Recientemente se ha evaluado la similitud de gemelos para las medidas clínicas de la enfermedad periodontal y los posibles factores de riesgo del huésped para la enfermedad periodontal. Después de tener en cuenta los efectos de la edad y el sexo en cada medida, se compararon las similitudes de los gemelos idénticos criados juntos, los gemelos fraternos criados juntos y los gemelos idénticos criados separados en cuanto a pérdida de inserción, profundidad de sondaje de bolsillo, índice gingival e índice de placa. La mayor similitud de los gemelos idénticos, ya sean criados juntos o separados, sugiere que existe una contribución genética a las variaciones en los niveles de placa supragingival y las medidas clínicas de la salud periodontal. Sin embargo, el bajo grado de similitud en los gemelos fraternos para la mayoría de las medidas sugirió que el modelo genético puede no ser un modelo aditivo sencillo, sino que puede ser una interacción entre genes en un locus (dominancia), entre genes en más de un locus (epistasis ), o entre genes y otros factores de riesgo.

La diferencia en la similitud de la altura del hueso alveolar para los gemelos idénticos criados juntos y los gemelos fraternos sugiere que la variación genética contribuye a las diferencias individuales en la altura del hueso alveolar. La diferencia de similitud entre los gemelos idénticos criados por separado y los criados juntos sugiere que los factores ambientales compartidos también contribuyen a la variación en la altura del hueso alveolar.

Otro campo de la ciencia que ha surgido relativamente recientemente es el campo de la biología in vitro. La biología in vitro ha permitido a los científicos periodontales hacer preguntas relevantes sobre los posibles mecanismos genéticos que operan para controlar la susceptibilidad a las enfermedades periodontales. La capacidad de recolectar células humanas (células sanguíneas y células somáticas) y mantener su viabilidad de forma aislada en el laboratorio en diversas condiciones experimentales ha proporcionado un paisaje fértil para la experimentación y la prueba de hipótesis.

Por ejemplo, los científicos estudiaron la capacidad de los neutrófilos de sangre humana in vitro para migrar a través de una membrana filtrante hacia una sustancia quimiotáctica conocida. Como resultado de estos estudios, primero pudieron determinar que un defecto de migración celular, es decir, incapacidad o lentitud de movimiento, representaba un componente de la patogénesis de una forma de enfermedad periodontal. Se sabe que esta forma tiene una base genética. Se denomina periodontitis juvenil, es decir, la respuesta inadecuada del huésped a las sustancias etiológicas.

Los estudios in vitro de células del tejido conjuntivo periodontal y gingival humano, conocidas como fibroblastos, han contribuido mucho a nuestra comprensión de la destrucción y regeneración de tejidos. Las investigaciones in vitro de las células óseas alveolares, llamadas osteoblastos, proporcionaron información revolucionaria sobre las funciones que desempeñan varios subproductos de los microorganismos en el inicio de la resorción ósea.

El método in vitro permite la exposición de células de gemelos idénticos y fraternos a varios agentes exógenos para evaluar si la respuesta a dichos agentes podría estar bajo control genético. La primera exploración de esta hipótesis evaluó la respuesta de los fibroblastos gingivales de gemelos al fármaco antiepiléptico fenitoína (Dilantin). Mostró que el efecto de la fenitoína sobre la síntesis de proteínas en general, y específicamente sobre la síntesis de colágeno, estaba bajo un fuerte control genético. Los investigadores concluyeron que el agrandamiento gingival y el crecimiento excesivo a menudo provocado por la fenitoína también es una respuesta determinada genéticamente. Claramente, no todas las personas que toman fenitoína en un régimen crónico desarrollan sobrecrecimiento gingival, solo aquellas que son genéticamente susceptibles lo hacen.

Tanto la homeostasis como la reparación de los tejidos blandos periodontales están reguladas en su mayor parte por células fibroblásticas residentes. Un atributo importante de tales células es su capacidad para proliferar cuando sea necesario para reemplazar tejidos perdidos o dañados. El estudio in vitro de fibroblastos derivados de gemelos ha demostrado que la tasa de proliferación celular de estas células está bajo un fuerte control genético (ver Figuras 3 y 4).

El concepto de una base celular para la susceptibilidad genética a la periodontitis del adulto también ha sido objeto de investigación de laboratorio mediante el paradigma de gemelos in vitro. Desde 1960, numerosos autores han estudiado los efectos de los supuestos microorganismos patógenos periodontales y sus subproductos sobre las células humanas en cultivo. Se han identificado más de 30 microorganismos diferentes como supuestamente patógenos, por lo que algunos investigadores han tratado de determinar los efectos de dichos microorganismos en células cultivadas derivadas de tejidos orales humanos. Una ventaja del método in vitro es que los microorganismos individuales se pueden estudiar de forma aislada. Por ejemplo, se demostró que Treponema denticola se adhiere a células epiteliales cultivadas, mientras que Porphyromonas gingivalis tiene efectos deletéreos sobre la tasa de proliferación de fibroblastos gingivales humanos. Los subproductos de Porphyromonas gingivalis también alteraron la morfología de los fibroblastos.

Con base en estos hallazgos, se deduce que la susceptibilidad de las células del tejido conjuntivo gingival a los efectos de los microorganismos orales es un rasgo de influencia genética. Para probar esta hipótesis, se expusieron fibroblastos gingivales de gemelos emparejados a extractos bacterianos. Los cultivos de control revelaron células con fibras de tejido conectivo intactas perfectamente alineadas y que parecían migrar activamente dentro de la placa de cultivo. Sin embargo, después de la exposición a extractos bacterianos, las células se volvían más difusas o agrupadas. La exposición prolongada resultó en una franca ruptura de las membranas celulares de los fibroblastos cultivados. La similitud entre las células de los gemelos idénticos fue mayor que la de las células de los gemelos fraternos. Este hallazgo es consistente con una influencia genética significativa en la variación individual de la respuesta al desafío bacteriano. Con el análisis estadístico, los gemelos idénticos mostraron similitudes significativas, mientras que los cultivos celulares de gemelos fraternos no mostraron similitudes.

Ahora está claro que la susceptibilidad a la pérdida de hueso alveolar no está bajo un simple control mendeliano. Los mecanismos son multigénicos y complejos, con factores ambientales (microorganismos patógenos, tabaquismo, estrés, etc.) que juegan un papel significativo en si el rasgo "pérdida de hueso alveolar" se expresa o no. El control genético de la resistencia o susceptibilidad a las enfermedades periodontales podría ejercerse a través de muchas vías biológicas diferentes.

Otro estudio genético de gemelos humanos reveló un control genético significativo de las proteínas salivales (p. Ej., Lactoferrina, lisozima, peroxidasas e IgA secretora) que tienen importantes propiedades antimicrobianas. Estos componentes de la saliva humana pueden influir significativamente en la colonización y el crecimiento de microorganismos patógenos periodontales. Por lo tanto, un defecto genético que dé como resultado niveles salivales subnormales de tales sustancias antimicrobianas podría hacer que el huésped sea más susceptible a la colonización bacteriana y la posterior degradación periodontal.

El modelo de gemelos para estudiar la susceptibilidad a las enfermedades periodontales se ha utilizado muy poco hasta ahora. Es una técnica poderosa, tanto in vivo como in vitro, para diseccionar los factores hereditarios en la patogénesis de la enfermedad, y los esfuerzos de investigación futuros deben estar dirigidos a explotar esta metodología bien establecida.

Pruebas de predicción clínica

Aunque los grandes estudios clínicos de grupos familiares y gemelos han proporcionado pruebas valiosas de un fuerte componente hereditario de la susceptibilidad a la enfermedad periodontal, dichos estudios no proporcionan información sobre la susceptibilidad individual. La incapacidad de los médicos para determinar el curso futuro de la salud periodontal de un paciente conduce a decisiones de tratamiento que se basan más en la intuición que en hechos científicos. Inevitablemente, muchos pacientes reciben un tratamiento insuficiente debido a la falta de hallazgos objetivos en el momento del examen clínico o se tratan en exceso en un intento por garantizar que se alcance el mejor nivel posible de salud periodontal.

En la última década han aparecido en el mercado varios métodos de "alta tecnología" para el diagnóstico periodontal, como las pruebas de presencia de microorganismos patógenos putativos, las pruebas de enzimas, los productos de degradación de tejidos derivados del huésped y los mediadores inflamatorios. Estas pruebas son, de hecho, aplicables a pacientes individuales. Sin embargo, estas pruebas son casi exclusivamente diagnósticas, no predictivas. Es decir, las evaluaciones clínicas y biológicas pueden informar al dentista e higienista dental sobre el estado actual del periodonto del paciente, pero estos signos, síntomas y juicios clínicos tienen un valor pronóstico muy débil.

Por ejemplo, es un proceso clínico relativamente sencillo diagnosticar la periodontitis moderada y avanzada. Sin embargo, hasta hace muy poco, no existía ningún mecanismo para determinar qué pacientes con enfermedad leve o nula responderían negativamente a la placa bacteriana y luego progresarían a una periodontitis más grave que exige un tratamiento clínico más extenso. La falta de marcadores confiables para la susceptibilidad del paciente a la periodontitis severa ha impedido, hasta ahora, la identificación temprana de aquellas personas que están en mayor riesgo, y también ha impedido la administración de la terapia que sería apropiada en vista del riesgo individual.

Hasta la fecha, el tratamiento clínico de la periodontitis se ha basado en el llamado "Modelo Placa-Antiplaca", que es una hipótesis simple de tres puntos:

(1) El tratamiento de la periodontitis es antibacteriano porque las bacterias causan la enfermedad.

(2) Las bacterias específicas e inespecíficas se identifican como dianas antibacterianas.

(3) La reducción, el control y la eliminación de los sitios que conducen a la colonización bacteriana son tratamientos eficaces para la mayoría de los pacientes.

A lo largo de los años, este modelo recibió un apoyo considerable de la comunidad científica y ha sido la fuerza impulsora de muchas decisiones de tratamiento clínico. La principal dificultad con el modelo placa-antiplaca es que no se tiene en cuenta el hecho de que, si bien las bacterias específicas son necesarias para el desarrollo de la enfermedad, las bacterias por sí solas no son suficientes para causar la enfermedad. En otras palabras, la presencia de bacterias no significa automáticamente que el paciente tendrá la enfermedad.

Esto nos recuerda el paradigma de 1964, establecido por el Dr. Tokuhata, para el tabaquismo y el cáncer de pulmón: el tabaco por sí solo no causa la enfermedad, sino que existe una interacción sinérgica entre el tabaco y uno o más factores de susceptibilidad familiar-huésped. El mismo paradigma se puede aplicar a las enfermedades periodontales. (Ver Figura 5.)

La etiología bacteriana de la periodontitis, aunque importante, no puede explicar toda la variabilidad que vemos en la práctica. Algunos pacientes tienen placa abundante y poca o ninguna enfermedad, otros pacientes tienen solo una pequeña cantidad de placa, pero padecen una enfermedad grave. Muchos pacientes responden bien a la terapia periodontal conservadora estándar, pero algunos pacientes no. Por lo tanto, la aplicación universal de un método de tratamiento estándar, la terapia antiplaca, a cada paciente da como resultado una combinación de resultados clínicos buenos y no tan buenos.

Un avance reciente en la investigación periodontal ha proporcionado a los profesionales de la salud bucal una nueva y poderosa herramienta para la detección temprana de la susceptibilidad a enfermedades. Por medio de un simple análisis de sangre, ahora es posible determinar temprano si un paciente, que podría presentarse hoy en el consultorio dental con tejidos periodontales de apariencia saludable, está genéticamente destinado a la destrucción periodontal. La prueba de punción en el dedo, y más recientemente, una prueba de saliva, representan la tecnología de investigación más contemporánea a nivel del gen, lo que permite el análisis genético de cómo se puede esperar que un individuo, en el futuro, responda a desafíos por enfermedades periodontales conocidas. , microorganismos patógenos y sus subproductos. La prueba se llama "PST", para la prueba de susceptibilidad a la periodontitis, y está disponible en Interluken Genetics. La prueba no diagnostica la enfermedad actualmente activa, sino una evaluación de si es probable que un paciente desarrolle periodontitis grave en el futuro.

La prueba en realidad analiza marcadores genéticos específicos asociados con una mayor producción de interleucina-1 (IL-1). Esto sugiere un mecanismo genético por el cual algunos individuos, si son desafiados por acumulaciones bacterianas, pueden tener una respuesta inmunoinflamatoria más vigorosa que conduce a una periodontitis más severa. Estos "marcadores" de la enfermedad en realidad son funcionales. Los monocitos de pacientes con genotipo positivo producen más IL-1 cuando son estimulados por un antígeno bacteriano. Esto es significativo porque el proceso patológico resultante del aumento de IL-1 se ha asociado fuertemente con la patología de la periodontitis. Se cree que la producción de IL-1 conduce a una enfermedad más generalizada y grave.

A pesar de este factor de riesgo genético, fumar supera con creces al genotipo IL-1 como consideración patógena, es decir, fumar es un factor de riesgo más significativo que tener el genotipo IL-1 positivo. Para los pacientes con antecedentes de tabaquismo de más de 20 paquetes-año, el impacto del tabaquismo en sí es un factor ambiental tan dominante que eclipsa gran parte de la influencia genética en la determinación de la gravedad de la enfermedad. Es probable que fumar, combinado con otros factores de riesgo, pueda tener algunos efectos aditivos, pero aún no se han publicado pruebas científicas de esto.

Además, la mayor parte de la investigación del genotipo IL-1 hasta la fecha se ha centrado en personas de ascendencia caucásica del norte de Europa. Por lo tanto, la aplicabilidad directa de estos datos a otros grupos raciales y étnicos está sujeta a dudas.

La lista de factores de riesgo periodontal reconocidos y probados es relativamente corta y bien entendida: tabaquismo, estrés, sistema inmunológico comprometido e higiene bucal deficiente.

La investigación clínica y de laboratorio durante la última década, incluidos los estudios de grupos familiares, el paradigma humano-gemelo y la evaluación in vitro de las respuestas celulares humanas a las bacterias, han confirmado que existe un fuerte componente genético de susceptibilidad a la periodontitis y la destrucción periodontal. Esto permite agregar un quinto factor de OriskO a la lista: la susceptibilidad genética por el genotipo IL-1.

Tres de estos cinco factores de riesgo principales se pueden eliminar o modificar:

x Un paciente puede optar por dejar de fumar.

x Un paciente puede mejorar la higiene bucal.

x Un paciente puede tomar medidas para reducir el nivel de estrés (o tomar medicamentos para reducir el estrés).

El factor de riesgo de un sistema inmunológico significativamente comprometido es, afortunadamente, bastante raro; parece manifestarse solo en aquellos pocos pacientes que padecen formas juveniles o de aparición temprana de periodontitis.

El factor de riesgo de susceptibilidad genética debido al genotipo IL-1 es predictivo de enfermedad grave futura, y se estima que el 30% de la población (caucásica) es positiva para el genotipo IL-1. Esto conduce a un nuevo paradigma en periodoncia, basado en riesgo y susceptibilidad, más que en placa-antiplaca exclusivamente. Esto provocará cambios de comportamiento tanto en los médicos como en los pacientes que tratan.

Los conceptos tradicionales de tratamiento y prevención, que tienen relativamente poco valor pronóstico o diagnóstico, serán reemplazados por un manejo más proactivo de la salud y la enfermedad, en el que la evaluación del riesgo y la predisposición se utilizará como guías de primera prioridad para la toma de decisiones. Los médicos podrán identificar y monitorear el riesgo periodontal mucho antes, y esto mejorará la oportunidad de obtener resultados terapéuticos exitosos. Esto también maximizará las ecuaciones de costo-beneficio.

Hoy en día, la periodoncia se encuentra a la vanguardia de la ciencia biomédica en términos de evaluación del riesgo genético.Las profesiones dentales y de higiene dental están preparadas para aprovechar la nueva evidencia científica para mejorar la calidad de vida de sus pacientes.

Thomas M. Hassell, DDS, Dr. med. dent., PhD, es profesora afiliada de periodoncia en la Universidad de Washington, Seattle, Wash., y científica principal de Optiva Corporation, Snoqualmie, Wash. Trisha O? Hehir, RDH, BS, es editora consultora senior de la revista RDH y el editor de Perio Reports.


Carcinógenos ambientales y riesgo de cáncer

Cualquier sustancia que cause cáncer se conoce como carcinógeno. Pero el simple hecho de que una sustancia haya sido designada como carcinógena no significa que la sustancia necesariamente causará cáncer. Muchos factores influyen en si una persona expuesta a un carcinógeno desarrollará cáncer, incluida la cantidad y duración de la exposición y los antecedentes genéticos del individuo. Es más probable que los cánceres causados ​​por exposiciones involuntarias a carcinógenos ambientales ocurran en subgrupos de la población, como los trabajadores de ciertas industrias que pueden estar expuestos a carcinógenos en el trabajo.

¿Cómo se pueden limitar las exposiciones a carcinógenos?

En los Estados Unidos, se han establecido regulaciones para reducir la exposición a carcinógenos conocidos en el lugar de trabajo. Fuera del lugar de trabajo, las personas también pueden tomar medidas para limitar su exposición a carcinógenos conocidos, como dejar de fumar, limitar la exposición al sol, limitar el consumo de alcohol o, para las personas de la edad adecuada, vacunarse contra el VPH y el VHB. Consulte Factores de riesgo de cáncer para obtener más información sobre carcinógenos conocidos y presuntos.

¿Quién decide qué exposiciones ambientales causan cáncer en los seres humanos?

Dos organizaciones, el Programa Nacional de Toxicología (NTP), un programa interinstitucional del Departamento de Salud y Servicios Humanos (HHS) de EE. UU., Y la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC), la agencia contra el cáncer de la Organización Mundial de la Salud, han desarrollado listas de sustancias que, con base en la evidencia científica disponible, se sabe o se prevé razonablemente que son carcinógenos humanos.

Específicamente, el NTP publica el Informe sobre carcinógenos cada pocos años. Esta publicación ordenada por el Congreso identifica agentes, sustancias, mezclas o exposiciones (denominadas colectivamente "sustancias") en el medio ambiente que pueden causar cáncer en los seres humanos. La edición de 2016 enumera 62 carcinógenos humanos conocidos e incluye descripciones del proceso para preparar el informe con base científica y los criterios utilizados para enumerar una sustancia como carcinógeno.

La IARC también produce informes basados ​​en la ciencia sobre sustancias que pueden aumentar el riesgo de cáncer en humanos. Desde 1971, la agencia ha evaluado más de 1,000 agentes, incluidos químicos, mezclas complejas, exposiciones ocupacionales, agentes físicos, agentes biológicos y factores de estilo de vida. De estos, más de 500 han sido identificados como cancerígenos, probablemente cancerígenos o posiblemente cancerígenos para los seres humanos.

La IARC convoca a científicos expertos para evaluar la evidencia de que un agente puede aumentar el riesgo de cáncer. La agencia describe los principios, procedimientos y criterios científicos que guían las evaluaciones. Por ejemplo, los agentes se seleccionan para su revisión basándose en dos criterios principales: (a) hay evidencia de exposición humana y (b) hay alguna evidencia o sospecha de carcinogenicidad.

¿Cómo decide el NTP si incluye una sustancia en su lista de carcinógenos humanos conocidos?

A medida que se identifican nuevos carcinógenos potenciales, son evaluados científicamente por la Junta de Consejeros Científicos del NTP y el Director del NTP. A continuación, se prepara un borrador de monografía del Informe sobre carcinógenos, que es revisado por otros expertos científicos según sea necesario, el público y otras agencias federales. El borrador de la monografía luego se revisa según sea necesario y se publica para comentarios públicos adicionales y revisión por pares por parte de un panel de expertos dedicado. Por último, se envía una monografía finalizada y una recomendación para la inclusión en la lista al Secretario del HHS para su aprobación.


Ver el vídeo: Tabaco como factor de riesgo de cáncer (Agosto 2022).