Cómo el alcohol daña las células madre y aumenta el riesgo de cáncer

Cómo el alcohol daña las células madre y aumenta el riesgo de cáncer
Crédito de la imagen: Max Pixel

Después de los cigarrillos, el alcohol es quizás el agente carcinógeno más común al que los humanos se exponen voluntariamente. Sin embargo, cómo esta simple sustancia promueve el cáncer no ha sido clara. Pero nuestra último estudio, usando ratones genéticamente modificados, arroja algo de luz sobre el posible mecanismo.

Nuestra investigación anterior reveló el mecanismo principal que nos protege del daño del ADN inducido por el alcohol. El primer nivel de esta protección consiste en una enzima que convierte el acetaldehído, un subproducto tóxico creado en el cuerpo cuando se metaboliza el alcohol, en una sustancia inofensiva.

El segundo nivel de protección consiste en un sistema de reparación que corrige el daño que el acetaldehído causa al ADN. Ahora hemos ampliado este trabajo para mostrar cómo el alcohol, y subsecuentemente su subproducto tóxico, daña el ADN de las células que suministran sangre: la célula madre sanguínea.

Los defectos genéticos heredados que perjudican este mecanismo de protección son comunes en los humanos. Acerca de 500m personas en el sudeste asiático no tienen el sistema biológico para tratar con acetaldehído (el primer nivel de protección). Las personas de esta región a menudo se ruborizan después de beber alcohol, y con frecuencia se sienten mal. También tienen un mayor riesgo de cáncer de esófago.

Cuatro veces más daño

Mostramos que los ratones que han sido genéticamente modificados para emular esta pérdida de protección acumulan cuatro veces más daño en el ADN en sus células sanguíneas después de la exposición a una sola dosis de alcohol, por lo que dependen en gran medida del sistema de reparación del ADN para asegurarse de que acumular daño de ADN irreversible.

Aunque es bastante raro, algunas personas carecen del sistema de reparación de ADN (nivel de protección dos) que deshace el daño. Sufren de una enfermedad devastadora llamada Anemia de Fanconi eso conduce a la muerte prematura debido a la pérdida de producción de sangre, cáncer de sangre y otros tipos de cáncer.

Usando ratones que carecen de ambos mecanismos de protección, mostramos de manera concluyente que la exposición al alcohol causa daño a los cromosomas en las células sanguíneas, lo que resulta en reordenamientos de sus cromosomas, las estructuras en el núcleo de las células donde se empaqueta el ADN. Utilizando la tecnología de secuenciación de ADN más avanzada, desciframos los genomas de las células madre raras que suministran la sangre en estos ratones y mostramos cómo se ven alterados por este daño.

El daño al genoma de las células madre puede causar una disfunción. Sin embargo, debido a que estas células vitales dan lugar a un gran número de células sanguíneas especializadas, el genoma alterado de las células madre individuales puede transmitirse a muchas células hijas. Los genomas alterados en última instancia conducen a genes alterados, que, en algunos casos, hacen que las células se vuelvan cancerosas.

Sin certeza, pero nuevos conocimientos valiosos

Hemos estudiado principalmente las células sanguíneas en nuestros ratones, pero no podemos decir con certeza que el alcohol cause cáncer de sangre. Sin embargo, es bien sabido que el alcohol sí afecta la producción de sangre. Nuestros resultados explican, hasta cierto punto, por qué sucede esto.

La principal ventaja de estudiar la sangre es que es fácil de examinar experimentalmente. Este es particularmente el caso de las células madre sanguíneas, que se pueden cuantificar y evaluar funcionalmente mediante una técnica conocida como trasplante de médula ósea. Esto implica trasplantar células madre que uno puede desear evaluar en un ratón que ya no tiene tales células. Con el tiempo, las células madre trasplantadas comienzan a producir sangre nueva y la eficacia de hacerlo se relaciona con la aptitud de la célula madre trasplantada. Por lo tanto, el análisis de las células madre de la sangre proporciona una ventana sobre cómo el alcohol puede dañar otras células madre en el cuerpo, como las que producen el intestino y el hígado.

La conversaciónNuestra nueva investigación explica cómo el alcohol daña el ADN en nuestras células madre vitales. Aunque demostramos que este daño está limitado por un mecanismo de protección robusto, la disfunción hereditaria de este mecanismo es común en los humanos. Sin embargo, también es importante destacar que, como todos los mecanismos de protección, no son perfectos y pueden verse abrumados. La mayoría de la vida en la Tierra, desde las bacterias hasta los mamíferos, también posee este mecanismo de protección, pero, a diferencia de los humanos, todavía no han desarrollado la capacidad de fabricar alcohol a escala industrial para el consumo.

Sobre el Autor

Ketan Patel, Profesor, Universidad de Cambridge. Es un biólogo molecular en el MRC LMB

Este artículo se publicó originalmente el La conversación. Leer el articulo original.

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