Un estudio vincula la contaminación del aire con un mayor riesgo de cáncer de colon a través de cambios en el ADN

Un estudio vincula la contaminación del aire con un mayor riesgo de cáncer de colon a través de cambios en el ADN

uno recienteeBioMedicinaEl estudio examina la asociación entre la contaminación del aire y el riesgo de cáncer colorrectal (CCR) basándose en análisis epigenómicos.

El papel de la contaminación del aire en el riesgo de CCR

El CCR es uno de los cánceres más comunes en todo el mundo, cuya etiología está relacionada con una variedad de estilos de vida y factores ambientales. En relación con los factores ambientales, la contaminación del aire es especialmente importante porque, al influir en el sistema inflamatorio, puede provocar el desarrollo de cáncer.

Se ha documentado una asociación significativa entre las partículas en suspensión (PM) y el riesgo de cáncer colorrectal, la incidencia de cáncer gastrointestinal y de hígado y la mortalidad. Por tanto, es imperativo comprender el mecanismo por el cual las PM influyen en la incidencia del CCR. El efecto sinérgico de las PM con otros contaminantes del aire, como los óxidos de nitrógeno, sobre la incidencia del cáncer colorrectal también requiere más investigación.

Nuevos estudios de asociación de todo el epigenoma (EWAS) han destacado que la exposición a la contaminación del aire conduce a la alteración de los marcadores epigenéticos, en particular la metilación del ADN (ADN). Este cambio desencadena inflamación, lo que podría aumentar el riesgo de desarrollo y progresión de la enfermedad.

La formación de 5-metilcitosina en dinucleótidos de citosina-fosfato-guanina (CpG), que reflejan ADNm aberrante, se ha identificado como un mecanismo epigenético importante en la carcinogénesis del CCR. Dado este hallazgo, es crucial comprender el papel de la contaminación del aire en el ADNm alterado asociado con la patogénesis del CCR.

El análisis de aleatorización mendeliana (MR) es una herramienta poderosa para identificar la interferencia causal. Utiliza variantes genéticas como indicador de la exposición al ADNm causada por la contaminación del aire para identificar el factor causante. Una ventaja importante de este método es la minimización de la causalidad inversa y los factores de confusión.

Sobre el estudio

El actual estudio de cohorte prospectivo examinó la asociación de la exposición individual y combinada a la contaminación del aire con el riesgo de CCR y la mortalidad por todas las causas. También se evaluaron los efectos patológicos asociados con el ADNm relacionado con la contaminación del aire y la interacción gen-ambiente.

La asociación entre los contaminantes del aire, incluidos PM10, PM2,5 y óxidos de nitrógeno (NOx y NO2), y la incidencia y supervivencia del cáncer colorrectal se evaluó utilizando muestras relevantes de la cohorte del Biobanco del Reino Unido (UKB). Tanto los datos genotípicos como los fenotípicos relacionados con la salud se obtuvieron del UKB.

Se realizaron análisis de loci de rasgos cuantitativos de metilación por RM epigenética (mQTL) en dos muestras para identificar el mecanismo subyacente del ADNm relacionado con la contaminación del aire. Se realizaron análisis de interacción gen-ambiente y de colocalización genética para dilucidar el posible efecto cancerígeno de los contaminantes del aire en la manifestación del CCR.

Resultados del estudio

Se incluyeron un total de 428.632 participantes del UKB, 2.401 de los cuales fueron diagnosticados con cáncer colorrectal y eran elegibles para el estudio actual. Entre estas personas, se identificaron 533 muertes por todas las causas y 767 casos de CCR recién diagnosticados. Para determinar la mortalidad por todas las causas en pacientes con CCR se consideraron aquellos con diagnóstico previo de CCR.

De acuerdo con estudios anteriores, el estudio actual también mostró una correlación positiva entre la exposición a PM2,5 y un mayor riesgo de CCR. La puntuación de exposición a contaminantes del aire (APES, por sus siglas en inglés) recientemente desarrollada mostró que la exposición a diferentes contaminantes del aire, individualmente o juntos, redujo la tasa de supervivencia general del CCR de una manera dependiente de la dosis.

Los efectos pronósticos adversos de la contaminación del aire fueron más comunes en hombres, fumadores y aquellos con actividad física insuficiente, aunque no estadísticamente significativos. Por tanto, cambiar ciertos factores del estilo de vida podría reducir el riesgo de cáncer de colon.

Se observó una asociación significativa entre la contaminación del aire y la incidencia/supervivencia del CCR. La metilación del ADN se produjo dentro de los genes codificadores de proteínas de la proteína 1 que contiene el motivo inhibidor BAX transmembrana (TMBIM1)/discinesia paroxística no cinesigénica (PNKD), el receptor de quimiocina 5 con motivo CX-C (CXCR5) y la proteína transmembrana 110 (TMEM110), que median los efectos adversos de la contaminación del aire en el CCR. Los resultados experimentales sugieren firmemente que la exposición a la contaminación del aire tiene un efecto perjudicial general sobre el desarrollo y el pronóstico del cáncer colorrectal.

La contaminación del aire media el desarrollo del CCR a través de la vía inflamatoria sistémica, que se asocia con un aumento del ácido ribonucleico mensajero (ARNm) y de los niveles de proteína de interferón-γ (IFN-γ), la producción de interleucina y la actividad proinflamatoria en la sangre.

Los análisis de interacción gen-ambiente mostraron que la exposición a PM2.5 afecta el sitio CpG rs876961 del gen TMBIM1/PNKD, que influye en la supervivencia del CCR. La exposición prolongada a PM2,5 también se ha relacionado con un aumento de los niveles de proteína C reactiva y la inducción de un estado inflamatorio sistémico.

El sitio CpG cg16235962 relacionado con PM2.5 se asoció con el gen CXCR5, que codifica un factor inflamatorio vital en el microambiente. El sitio CpG relacionado con PM2.5 cg16947394 se asoció con el gen TMBIM1, mientras que la presencia de rs992157 en el intrón de PNKD y TMBIM1 se asoció significativamente con la progresión y la susceptibilidad del CCR.

Conclusiones

El estudio actual confirmó el efecto nocivo de la contaminación del aire sobre el riesgo y la supervivencia del CCR y el impacto de las alteraciones epigenéticas de TMBIM1/PNKD, CXCR5 y TMEM110 en la patogénesis del CCR. Se necesitan estudios futuros para dilucidar el mecanismo subyacente por el cual los cambios epigenéticos provocan el desarrollo del cáncer de colon. En particular, el estudio actual identificó algunos factores modificables como la actividad física, el tabaquismo y la contaminación del aire que pueden contribuir a la prevención del cáncer colorrectal.

Fuentes: