El alcohol daña los cromosomas y provoca mutaciones en las células madre de la sangre que pueden llevar al cáncer

Amparo Tolosa, Genética Médica News

 

Beber aumenta el riesgo a desarrollar algunos tipos de cáncer como el de mama, de esófago o de intestino. Imagen: Pixabay.

El alcohol produce daños en el material hereditario en las células progenitoras de la sangre, muestra un reciente estudio publicado en la revista Nature que revela algunos de los mecanismos por los que el consumo de alcohol aumenta el riesgo a tener ciertos tipos de cáncer.

Beber aumenta el riesgo a desarrollar algunos tipos de cáncer como el de mama, de esófago o de intestino. Con el objetivo de ver cómo afecta el alcohol a las células en un sistema in vivo y determinar su relación con el riesgo al cáncer, un equipo de investigadores del Medical Research Council de Reino Unido ha analizado el efecto del alcohol en las células madre de la sangre, las células hematopoyéticas.

Gran parte de la toxicidad del alcohol en nuestro organismo se produce como consecuencia del acetaldehído, producto resultante de la oxidación del alcohol. El efecto tóxico del acetaldehído se previene por la acción de la enzima ALDH2 (acetaldehído deshidrogenasa 2) que lo transforma en acetato, molécula que puede ser utilizada por el organismo para obtener energía.

Los investigadores han analizado el efecto del alcohol en las células madre de la sangre, las células hematopoyéticas. En la imagen se muestran mieloblastos, células precursoras de algunos de los tipos de células de la sangre.

El primer paso de los investigadores fue generar ratones que carecían de enzima acetaldehído deshidrogenasa y por tanto no eran capaces de metabolizar adecuadamente el acetaldehído en acetato. Para observar los efectos del alcohol, y más específicamente del acetaldehído, les administraron alcohol diluido y a continuación, analizaron el ADN de las células hematopoyéticas residentes en la médula ósea. De este modo, observaron que al tomar alcohol los ratones sin ALDH2 mostraban cuatro veces más daños en el ADN de sus células hematopoyéticas que los ratones control con ALDH2 funcional. En estos ratones la acumulación de acetaldehído producía inestabilidad en el genoma y roturas en la doble cadena del ADN. Y, aunque la presencia de daños en el ADN estimulaba a los mecanismos de reparación de la célula, también daban lugar a reorganizaciones cromosómicas.

La deficiencia en ALDH2 es tolerada hasta cierto punto en humanos lo que hizo pensar a los investigadores que debía existir otro mecanismo trabajando en paralelo a ALDH2 que actuara para defender al organismo de los efectos tóxicos del alcohol.

Diversas evidencias apuntaban a que los responsables moleculares de la anemia de Fanconi podrían estar relacionados. La anemia de Fanconi es una enfermedad hereditaria causada por la presencia de mutaciones en diversos genes implicados en la reparación del ADN y mantenimiento de la estabilidad del genoma. Niños con anemia de Fanconi que presentan formas de ALDH2 menos activas manifiestan de forma más temprana uno de los síntomas característicos de la enfermedad, el fallo de la función de la médula ósea. Por esta razón, los investigadores decidieron investigar la ruta molecular alterada en la anemia de Fanconi en relación a la reparación de los daños causados por etanol.

Utilizando ratones con mutaciones en el gen Fancd2 los investigadores encontraron que esta ruta es esencial para prevenir los daños en el ADN ocasionados en respuesta a la toxicidad de los aldehídos. Cuando ADLH2 no funciona adecuadamente y se acumula el acetaldehído, la ruta de reparación del ADN responsable de la anemia de Fanconi es esencial para prevenir la rotura de cromosomas.

Al evaluar el sistema de producción de las células de la sangre, los investigadores encontraron que cuando la ruta de reparación del ADN que interviene en la anemia de Fanconi es deficiente se acumulan los puntos de rotura en el ADN y se producen reorganizaciones cromosómicas.

La presencia de ALDH2 y la ruta de resparación del ADN responsable de la anemia de Fanconi es esencial para evitar la inestabilidad en el genoma y rotura de cromosomas. En la imagen se muestra la inestabilidad cromosómica, reflejada en la presencia de marcadores de diferentes cromosomas en un cáncer cerebral. Imagen: Thomas Ried, NCI Center for Cancer Research, National Cancer Institute, National Institutes of Health.

Los resultados del trabajo señalan que el primer mecanismo del organismo para defenderse del efecto tóxico del acetaldehído es la acción de la enzima aldehído deshidrogenasa 2. En el caso de que la enzima ALDH2 no funcione adecuadamente, la ruta de reparación del ADN relacionada con la anemia de Fanconi es la principal encargada de proteger el material hereditario y evitar que los daños en el ADN empeoren.

Aunque los investigadores no evaluaron si los ratones estudiados desarrollaban cáncer, los resultados del trabajo proporcionan un mecanismo por el cual la exposición al alcohol puede llevar a daños permanentes en el ADN y aumentar el riesgo a desarrollar cáncer. Además resultan especialmente relevantes para los millones de personas, procedentes principalmente de países asiáticos, que poseen copias de ALDH2 no activas.

“Nuestro estudio resalta que no ser capaz de procesar el alcohol de forma efectiva pueden llevar a un riesgo más elevado de daños relacionados con el alcohol y por tanto de ciertos cánceres,” señala Ketan Patel, director del trabajo. “Pero es importante recordar que la eliminación del alcohol y los sistemas de reparación del ADN no son perfectos y el alcohol puede causar cáncer en diferentes modos, incluso en personas en las que los mecanismos de defensa están intactos.

Referencia: Garaycoechea JI, et al. Alcohol and endogenous aldehydes damage chromosomes and mutate stem cells. Nature. 2018. Doi: http://dx.doi.org/10.1038/nature25154

Fuente:

New research shows how alcohol damages DNA and increases cancer risk. http://www.cancerresearchuk.org/about-us/cancer-news/press-release/2018-01-03-new-research-shows-how-alcohol-damages-dna-and-increases-cancer-risk

Alcohol and cancer: This is how booze damages DNA inside cells. http://scienceblog.cancerresearchuk.org/2018/01/03/alcohol-and-cancer-this-is-how-booze-damages-dna-inside-cells/

 

 

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