Angiogénesis tumoral y oxigeno hiperbárico

Algunos efectos bioquímicos desencadenados por la hiperoxia durante la terapia de oxigenación hiperbárica (TOHB), pueden resultar controversiales cuando se trata de la aplicación del oxígeno hiperbárico (OHB) en el tratamiento antitumoral. Se podría pensar intuitivamente que la estimulación de la angiogénesis (a través del aumento de la producción de factor de crecimiento endotelial vascular, VEGF) y de la proliferación y diferenciación de células progenitoras, podría favorecer el crecimiento tumoral o la metástasis.

Sin embargo, la fisiología de la cicatrización de heridas y los mecanismos fisiopatológicos del crecimiento y la metástasis tumoral son procesos muy diferentes desde distintos aspectos. Esto hace que la respuesta de las heridas al TOHB no sea extrapolable a lo que sucede en los tejidos tumorales, sobre todo en términos de angiogénesis. A nivel molecular, se ha discutido que TOHB puede generar efectos diferentes respecto del angiogénesis fisiológica, que son dependientes del tejido, sobre la expresión de factores inducidos por hipoxia (HIF).

La condición de hipoxia en los tumores también actúa como el principal estimulo angiogénico mediado por VEGF, mientras que la hiperoxia puede incluso inhibir la producción de VEGF que se produce por esta vía y la angiogénesis en tumores. El estado de hipoxia y la limitación de la difusión son responsables por la resistencia a la RT y QT sobre todo al inicio del tratamiento.

La angiogénesis tumoral no es inducida con TOHB porque la angiogénesis en tumores responde a estímulos distintos a los que desencadenan neovascularización en tejidos isquémicos, como son las heridas.

La TOHB es una práctica segura para terapia adyuvante en pacientes con cáncer, ya que no estimula el crecimiento ni la recurrencia tumoral. La terapia de oxigenación hiperbárica (TOHB) combate la hipoxia, factor predisponente para la resistencia a terapias oncológicas convencionales.

Su uso como sensibilizador en terapias convencionales ha demostrado aumentar la efectividad de la radioterapia y disminuir la mortalidad en algunos tumores de cabeza y cuello y existe amplia evidencia de su uso en las lesiones radio inducidas. Más aún, en el tratamiento del dolor y bienestar general produce una mejora significativa en la calidad de vida del paciente oncológico.

Los tumores sólidos, en su mayoría, contienen áreas o centro hipóxicos con densidad vascular significativamente mayor en la periferia de la masa tumoral comparado con la región central.

La masa tumoral hipóxica es difícil de alcanzar por la radiación (RT) y los agentes quimioterapéuticos (QT).

Así, la persistencia de la hipoxia puede ser, en parte, responsable de la recurrencia porque desarrolla un mecanismo de adaptación, supervivencia y proliferación, contribuyendo a su vez a la resistencia a tratamientos convencionales Fig. 1, imagen basada en estudio de Xian Wu and Yanhong Zhu.

La terapia de oxigenación hiperbárica (TOHB) consiste en respirar altas concentraciones de oxígeno (O2) (~100%) dentro de una cámara presurizada por encima de la presión atmosférica normal (1.0 atmósferas absolutas o ATA a nivel del mar).

La acción benéfica del oxígeno para el tratamiento de tumores, entonces consiste en aumentar el estrés oxidativo en las células tumorales, frenando su desarrollo y crecimiento e impidiendo su replicación y metabolismo descontrolado volviéndose más quimio y sobre todo radio sensible. La hipoxia es en sí, un mecanismo de resistencia, para evadir defensas endógenas, como componentes del sistema inmune y dificultar el acceso de los agentes terapéuticos exógenos, como la radiación y los fármacos antineoplásicos.

La quimio resistencia producida por la hipoxia afecta algunos fármacos antitumorales y puede atribuirse a: la alteración del metabolismo celular (reduce la citotoxicidad del fármaco), el estado oxidativo (se requiere oxígeno para generar radicales libres, RL y lograr la toxicidad máxima), o la inestabilidad genética (permite desarrollar rápidamente mecanismos celulares de resistencia).

Por otro lado, la hipoxia no solo afecta la citotoxicidad del fármaco antitumoral sino también su biodisponibilidad, que también está relacionada con la irrigación, la difusión y la anatomía de la masa tumoral. La combinación de la RT y TOHB se usa extensamente en el tratamiento clínico como radio sensibilizante y en las lesiones producidas por la RT, buscando aumentar el efecto y la potencia antitumoral de RT.

El uso de TOHB concomitante a la RT reduce el impacto y la lesión que induce la radiación en tejidos sanos. Entre las estrategias de modificación de la hipoxia, TOHB mostró el mayor efecto potenciador de la RT. TOHB mejora el control tumoral local al mismo tiempo que reduce la mortalidad de los pacientes que se exponen a ambas terapias principalmente en tumores de cabeza y cuello. TOHB, fue utilizada inicialmente en el tratamiento por radiación del cáncer de cabeza y cuello Fig. 2, así como en el cáncer cervical.

Las evidencias demostraron que la OHB mejoró la oxigenación del tumor, y el tratamiento con OHB durante la radiación mostró mejora en la respuesta a la radiación de muchos tumores sólidos. Se recomienda que en el tratamiento de TOHB adyuvante a RT, sea administrado cercano en el tiempo de modo que la metabolización del oxígeno y los radicales libres que queden residuales aumenten la efectividad de la radiación para eliminar el tejido tumoral.

La asociación de radiación inmediatamente posterior a sesión de OHB favorece la regresión del tamaño tumoral y aumenta la sobrevida en pacientes con glioma. La TOHB también puede ser efectiva en optimizar la resección quirúrgica de los tumores en el pre acondicionamiento pre y post quirúrgico. Esto tiene su fundamento, también, en su capacidad de
revertir la hipoxia y favorecer la cicatrización tisular.

El proceso de cicatrización y bactericida podría ser de utilidad para la eficacia de las cirugías de resección del tumor en los pacientes que lo requieran porque TOHB acelera los tiempos de cicatrización y tiene un efecto antiinflamatorio potente. La TOHB previene lesiones tardías (ORN, cistitis, proctitis, RN faríngea, etc.) siendo muy eficaz en cicatrización de
heridas, analgésico, disminuyendo el dolor. 

La TOHB con RT y QT es segura, no induce el crecimiento tumoral ni la angiogénesis tumoral, por lo tanto, aumenta la apoptosis de células tumorales. La generación de especies reactivas de oxígeno que se produce de manera transitoria con TOHB hace más efectiva la acción de la RT y promueve un aumento posterior de defensas antioxidantes y efecto antiinflamatorio que protege al tejido sano circundante de posteriores radiolesiones.

La seguridad oncológica cuando se utiliza en combinación con la RT y QT se ha comprobado que la adición de OHB no aumenta el tamaño del tumor ni la angiogénesis tumoral.

Es importante tomar recaudos ante la administración de TOHB en pacientes bajo terapia antitumoral con Doxorrubicina, Bleomicina y Cisplatino ya que puede potenciarse la toxicidad farmacológica. La eficacia de la TOHB en QT dependerá del: Agente citotóxico, tipo de Tumor y Performance Status. En QT el efecto de sensibilización favorecido por la TOHB está menos estudiado que en el caso de RT.








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Dr. Marcel Simonetti
Dra. Mariana Benítez
Dr. Wilson Golomar
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