Desvelan cómo y por qué las personas que no fuman tienen cáncer de pulmón

Publicado en «Nature», el estudio no solo ayuda a comprender cómo la contaminación interactúa con las células pulmonares para iniciar y propagar los cambios que eventualmente resultan en cáncer y explica los casos de cáncer de pulmón en no fumadores, sino que también proporciona un argumento a favor de las iniciativas para abordar la calidad del aire como una urgente prioridad para la salud pública.

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Y, como advierte Charles Swanton, director del Instituto Francis Crick y de la investigación advirtió: entre 3 y 5 años de exposición es suficiente para que se active este mecanismo.

Además, señala Víctor Briz, del Centro Nacional de Sanidad Ambiental del Instituto de Salud Carlos III, el estudio también muestra que este tipo de mutaciones se acumulan de manera natural con la edad y no son el resultado de otros factores ambientales (como por ejemplo el tabaco o la propia contaminación) y, por tanto, todas las personas somos susceptibles a ellas; «de ahí la importancia de reducir los niveles de polución ambiental».

El trabajo forma parte de una serie de estudios financiados por Cancer Research UK para tratar de comprender los mecanismos por los que la contaminación del aire puede inducir el cáncer de pulmón, con el fin de encontrar formas de prevenir el desarrollo de la enfermedad en las personas expuestas.

Que la contaminación atmosférica es algo que perjudica nuestra salud es algo que casi nadie discute. Está asociada con enfermedades cardiovasculares, muchos tipos de cáncer, obesidad, etc.

«Las mismas partículas en el aire que se derivan de la combustión de combustibles fósiles, que exacerban el cambio climático, están impactando directamente en la salud humana a través de un importante y previamente pasado por alto mecanismo causante de cáncer en las células pulmonares. El riesgo de cáncer de pulmón por la contaminación del aire es menor que el que hay por el consumo de tabaco, pero no tenemos control sobre lo que todos respiramos. A nivel mundial, hay cada vez más personas expuestas a niveles peligrosos de contaminación del aire que a sustancias químicas tóxicas procedentes del humo del cigarrillo, y estos nuevos datos vinculan la importancia de abordar la salud climática para mejorar la salud humana», apunta Swanton, también del University College of London (Reino Unido).

Se sabe que una mayor exposición a la contaminación se asocia con una mayor incidencia de cáncer de pulmón. Un factor clave en este proceso son las partículas (PM), especialmente las partículas finas que son de 2,5 micrómetros o más pequeñas (PM2,5) y pueden llegar fácilmente al pulmón.

Sin embargo, la interacción entre los desencadenantes ambientales y las mutaciones genéticas asociadas con el cáncer de pulmón (como las mutaciones en los genes EGFR o KRAS, dos de los genes mutados con mayor frecuencia en el cáncer de pulmón de células no pequeñas) es poco conocida.

La investigación examinó datos de más de 400.000 personas y analizó si las tasas de ciertos tipos de cáncer de pulmón eran más altas en áreas con altos niveles de partículas finas (llamadas PM2.5).

Primero, investigaron la relación entre la exposición a PM2.5 y la frecuencia de cáncer de pulmón en 32.957 personas con cáncer de pulmón con mutación en EGFR de cuatro países (Inglaterra, Taiwán, Corea del Sur y Canadá).

De esta forma vieron que la exposición a niveles elevados de PM2.5 está asociada con una mayor incidencia estimada de cáncer de pulmón con mutación en EGFR.

Y los datos de 407.509 participantes del Biobanco del Reino Unido respaldaron esta asociación.

A continuación examinaron una cohorte de 228 personas con cáncer de pulmón de Canadá y encontraron una mayor frecuencia de casos de cáncer de pulmón después de 3 años de exposición alta a contaminantes atmosféricos PM2.5 (73 %) frente a exposición baja (40 %).

Lo alarmante, reconoce Swanton es que esta asociación entre la cohorte canadiense no se observó durante un período de 20 años, lo que sugiere que 3 años de exposición a altos niveles de contaminación pueden ser suficientes para que surjan este tipo de cánceres.

Para determinar cuál es el mecanismo que induce el cáncer de pulmón en personas que no han fumado o en tan breve espacio de tiempo, los científicos usaron modelos de ratón para investigar los procesos celulares que podrían ser la base de la progresión del cáncer en relación con la contaminación del aire.

Hace más de 70 años, se propuso que la tumorigénesis conlleva un proceso de dos pasos: uno inicial que induce mutaciones en células sanas, seguido de otro promotor que desencadena el desarrollo del cáncer.

Gracias a su modelo, se ha visto que esto no es así.

Según explica Swanton, las partículas ambientales PM2.5 promueven el cáncer de pulmón al actuar sobre las células que albergan mutaciones oncogénicas preexistentes en el tejido pulmonar sano. En concreto, señala, «en el cáncer de pulmón provocado por EGFR, que es más común en los que nunca han fumado o en los fumadores leves, encontramos una asociación significativa entre los niveles de PM2,5 y la incidencia de cáncer de pulmón en 32.957 casos de cáncer de pulmón provocado por EGFR en cuatro cohortes dentro del país».

Los investigadores, además, han visto que las partículas PM2.5 parecen desencadenar un proceso en el sistema inmune: impulsa la entrada de macrófagos que liberan el mediador inflamatorio, la interleucina-1β, lo que impulsa la expansión de las células con las mutaciones de EGFR en respuesta a la exposición a PM2.5, y que el bloqueo de la interleucina-1β inhibe la iniciación del cáncer de pulmón. 

Este proceso, explica, genera un estado celular similar a un progenitor dentro de las células epiteliales alveolares de pulmón tipo II mutantes de EGFR que alimenta la tumorigénesis.

Dicho paso, explica Swanton, «exacerba la inflamación e impulsa aún más la progresión del tumor en los modelos de cáncer EGFR y KRAS ».

En declaraciones a Science Media Centre, Víctor Briz, destaca que la importancia y trascendencia de este estudio radica «no solo en confirmar con datos estadísticos fehacientes» la asociación entre la polución y el desarrollo de tumores pulmonares, sino en que va más allá, «al investigar y dilucidar los mecanismos implicados utilizando modelos animales».

Usando modelos de ratón genéticamente modificados, explica Briz, «los autores demuestran de manera convincente que las partículas de polución ambiental desencadenan una respuesta inflamatoria en los pulmones, mediada por los macrófagos (células del sistema inmune) y la interleuquina-1 (molécula proinflamatoria), que es responsable de estimular la proliferación de determinadas células del epitelio pulmonar (justamente aquellas con mutaciones en EGFR)».

A pesar de que los autores reconocen pequeñas limitaciones metodológicas en su estudio, tales como las estimaciones en la exposición a partículas por región (en lugar de exposición individual) o el uso de tejido alveolar sin purificar previamente los distintos tipos celulares en los análisis genéticos, para Briz estas son mínimas en comparación con la abrumadora evidencia científica aportada que apoya sus conclusiones.

En cualquier caso, Swanton subraya la importancia de reducir la contaminación del aire para reducir el riesgo de enfermedades pulmonares, incluido el cáncer. «Conocemos el vínculo entre la contaminación y el cáncer de pulmón desde hace mucho tiempo, y ahora tenemos una posible explicación. Dado que el consumo de combustibles fósiles va de la mano con la contaminación y las emisiones de carbono, tenemos un fuerte mandato para abordar estos problemas, tanto por razones ambientales como de salud».