NOTA REVISIÓN CLÍNICA
Cáncer colorrectal: circunstancias inductoras (etiología) y caminos de realización (patogenia) P. Sánchez-Fayos Calabuig, D. Juzgado Lucas, O. Bosch Esteva, A. González Guirado y J. C. Porres Cubero Servicio de Aparato Digestivo, Fundación Jiménez Díaz, Facultad de Medicina, Universidad Autónoma. Madrid.
Consideraciones preliminares El cáncer colorrectal (CCR) (el tumor maligno más frecuente del tubo digestivo) es, por su alta incidencia en los países del llamado mundo occidental, una de las enfermedades que Denis P. Burkitt incluyó hace años dentro del término genérico de Western Diseases uunto a la enfermedad coronaria, la hipertensión arterial, la diabetes, la obesidad y ciertos carcinomas, como el de pulmón y el de mama)1. Y esto es así desde el momento que más del 5% de la población de estos países está condenada a padecer esta neoplasia antes de los 75 años de edad2. En la gran mayoría de las ocasiones el CCR es el último escalón de una larga secuencia tumorigénica, de diez a quince años de duración. Este tumor maligno parece desarrollarse, casi siempre, a partir de pólipos adenomatosos, los cuales representan los dos tercios de todos los pólipos colorrectales3,4. El riesgo de transformación maligna de una lesión adenomatosa colónica es mayor en el caso de pólipos de más de 1 cm de diámetro, con histología vellosa y alto grado de displasia. Por el contrario, los llamados pólipos hiperplásicos no suelen comportarse como lesiones precancerosas. Algunos autores consideran que la primera etapa, todavía microscópica, de la tumorigénesis colorrectal está representada por los llamados «focos de criptas aberrantes» displásicas o microadenomas5,6. Las formas meramente hiperplásicas de estas criptas aberrantes (afines a los pólipos hiperplásicos) tienen un potencial de malignización pequeño. El CCR, como el resto de las neoplasias malignas, viene definido por una serie de piezas biológicas conceptuales7-9. Se trata de una expansión celular de naturaleza clonal, que puede surgir por metamorfosis evolutiva desde un proceso premaligno (el adenoma colorrectal), con frecuencia también clonal. Todo ello como resultante de una cascada multifásica de acontecimientos mutacionales (ya iniciados en los focos displásicos de criptas aberrantes y, sobre todo, en los pólipos adenomatosos), progresivamente acumulados, que llegan a originar cambios genéticos críticos autoperpetuables en una célula somática (colonocito) que benefician un proceso de «selección clonal».
Correspondencia: P, Sánchez-Fayos Calabuig. Servicio de Aparato Digestivo. Fundación Jiménez Díaz. Avda, Reyes Católicos, 2. 28040 Madrid. Aceptado para su publicación el 25 de mayo de 2000.
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Estas alteraciones genéticas exhiben a veces una clara predisposición hereditaria, aunque en la mayoría de las ocasiones parecen secundarias a circunstancias etiológicas ambientales (factores directamente genotóxicos o acontecimientos epigenéticos, que suelen llegar a ser mutagénicos). Modelos matemáticos teóricos sugieren que son necesarios, al menos, cinco o seis eventos mutacionales antes de llegar a un CCR invasor10. El CCR es una de las neoplasias malignas en que mejor se ha podido estudiar y confirmar todas y cada una de las piezas de la anterior definición11,12. Y esto es así por varias razones, como son: su elevada prevalencia en las áreas geográficas del mundo occidental, lo que proporciona abundante material para estudios epidemiológicos y clínico-biológicos; la fácil accesibilidad de las lesiones colorrectales al enfoque endoscópico-biópsico, lo que permite la obtención repetida de muestras histológicas para investigaciones multidisciplinarias (morfológicas, citogenéticas y moleculares); las múltiples posibilidades de analizar la participación de factores alimentarios y/o fecales en su génesis, a través de investigaciones epidemiológicas, bioquímicas y bacteriológicas; por último, la puesta a punto de modelos de tumorigénesis colónica en roedores ha facilitado la valoración experimental de presuntos carcinógenos similares a los que podrían estar implicados en patología humana. Tratar de ordenar y resumir lo que hoy sabemos sobre el porqué (etiología) y el cómo (patogenia) de este importante carcinoma ha sido el propósito de este trabajo. Perfil epidemiológico como base a una aproximación etiológica El CCR ha sido ampliamente estudiado desde el punto de vista epidemiológico. Los resultados de este enfoque no han sido siempre coincidentes, a pesar de lo cual han proporcionado una base valiosa para descifrar el entramado de circunstancias etiológicas que parecen actuar sobre este tumor. A continuación trataremos de resumir lo más convincente de aquellas aportaciones13-19. 1) El CCR es una de las neoplasias malignas más frecuentes. La Organización Mundial de la Salud (OMS) lo situó, hace años, en el tercer lugar entre los doce tipos de cánceres más importantes, detrás del de pulmón y mama20. En varones, el CCR es el más frecuente después del de pulmón y en ocasiones del de próstata. En mujeres sólo es superado por el de mama y a veces por el de útero13. 605
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Tal como ocurre con otros tumores epiteliales, la incidencia del CCR crece exponencialmente con la edad, siendo el predominio por el sexo masculino más evidente en las localizaciones rectales que en las colónicas. 2) El CCR muestra tremendas diferencias geográficas de incidencia. Así se ha comunicado, en un pasado reciente, incidencias diagnósticas (por 100.000 habitantes y año) de 35,8 casos en el estado de Connecticut (EE.UU.) frente a 3,4 casos en Nigeria. Pormenorizando estas diferencias se han establecido áreas mundiales de diferente incidencia. Un área de alto riesgo la formarían los países anglosajones (Reino Unido, EE.UU., Canadá, Australia y Nueva Zelanda), junto a otros del norte y centro de Europa (Dinamarca, Holanda, Bélgica, Austria, etc.). Un área de bajo riesgo formado por países de Asia, África subsahariana y América del Sur (excepto Argentina). Por último, existen regiones de riesgo intermedio a la que pertenecen los países europeos de la cuenca mediterránea y del Este13,21. 3) Una consideración superficial de estas grandes diferencias geográficas en la incidencia del CCR podría hacer pensar en algún factor genético-racial. Sin embargo, pronto se descartó esta posibilidad al comprobar lo que se ha llamado la «occidentalización de las emigraciones»13,22. Los emigrantes llegados a países occidentales de alto riesgo, procedentes de áreas de bajo riesgo, rápidamente adquieren las tasas de incidencia de CCR propias de las poblaciones de los países que las acogen. Este cambio se aprecia ya en los propios emigrantes y, sobre todo, en la siguiente generación. 4) Aquellos estudios epidemiológicos apuntaron muy pronto a la influencia del régimen alimentario como explicación de aquellas diferencias geográficas23-28. El común denominador de la dieta de los países con alto riesgo de incidencia de CCR fue la importancia de la grasa animal en la misma, ya que representaba entre el 40% y el 60% de las calorias de aquélla. Por el contrario, sólo un 10%-15% de las calorías de la dieta de los países con bajo riesgo procedían de este tipo de grasa. La correlación positiva entre ingesta de grasas saturadas de origen animal y CCR no se ha demostrado con el consumo de grasas vegetales. Una proporción notable de las calorías de los habitantes de los países mediterráneos procede del consumo de aceite de oliva, a pesar de lo cual la incidencia del CCR es baja. Lo mismo ocurre con los ácidos grasos procedentes del pescado (ácidos grasos omega-3) ampliamente utilizados en la alimentación de los japoneses y otros pueblos orientales, con baja incidencia en CCR. En algunos estudios epidemiológicos se ha encontrado también una correlación positiva entre incidencia de CCR y otras circunstancias, tales como dieta rica en carne roja, dieta hipercalórica, regímenes hiperproteicos, exceso de peso, etc. Es probable que todas estas variables estén en gran parte relacionadas con los regímenes alimentarios y estilo de vida típicamente occidentales. 5) Pronto empezó a vislumbrarse que en la alimentación de los países con bajo riesgo de padecer CCR era muy abundante la ingestión de harinas de cereales poco refinadas, frutas variadas y verduras, fundamentalmente de los géneros Brassica (col, 606
coliflor, coles de bruselas, bréculi, remolacha, etc.) y Allium (ajo, cebolla y cebollino). Estos datos sugirieron la importancia de la fibra alimentaria, así como de algunos fitonutrientes contenidos en los vegetales (carotenOides, vitaminas C v E. folatos. etc,)24-29. 6) Algunos hallazgos epidemiológicos relacionados con variaciones intraculturales dietéticas aportaron nuevas ideas sobre el papel de la alimentación en el desarrollo del CCR30. Un primer ejemplo lo ofreció la población rural finlandesa, cuyo estilo de vida es muy parecido al de los pueblos rurales escandinavos vecinos, a pesar de lo cual la incidencia en aquélla del CCR es cuatro veces menor que la de las otras comunidades nórdicas. Al analizar la posible causa de esta diferencia se comprobó que los habitantes de la ciudad de Kuopio (donde se investigó la rama finesa de este estudio) se alimentaban con un régimen rico en grasa animal (procedentes fundamentalmente de productos lácteos), con poca carne y muy rico en pan de centeno con mucha fibra. Esta última aportación de fibra alimentaria no existía entre los habitantes de la ciudad de Copenhague, con una cantidad de grasa similar (donde se analizó la rama escandinava del estudio). Otra variación intracultural la ofreció el grupo religioso de los mormones que viven en el estado de Utah (EE.UU.) y que tradicionalmente sufren una incidencia muy baja en CCR (y también en cáncer de mama) en comparación con la de la población general americana. Los mormones disfrutan de una dieta rica en carne, pero con grandes cantidades de fruta y vegetales junto a pan realizado con harinas poco refinadas. Todos estos hallazgos epidemiológicos apoyan la presunción del papel antineoplásico de la fibra y quizá de otros nutrientes contenidos en la fruta y las verduras. 7) Por último llama la atención, desde el punto de vista de la epidemiología comparada, que el CCR es del orden de 30 veces más frecuente que el carcinoma de intestino delgado. El hecho biológico más llamativo que podría explicar esta dramática diferencia incidental podría ser la cuantía de la flora microbiana en ambos sectores del tubo digestivo. Se sabe que el número de bacterias en el colon es seis veces superior que en el íleon. En aquél habitan unos 50 géneros bacterianos (lo que significa varios centenares de especies) y esta microflora representa casi el 50% del peso de las heces31.
Circunstancias etiológicas La aproximación epidemiológica al estudio del CCR y la explotación de los modelos de tumorigénesis colónica experimental en roedores han permitido obtener algunas conclusiones sobre la red de circunstancias etiológicas inductoras de este tumor16,18,30,32,35. Para mayor claridad dividiremos este capítulo en dos apartados en los que comentaremos los factores genético-hereditarios y los agentes ambientales. Factores genético-hereditarios Desde hace bastantes años se conoce la tendencia del CCR a la agregación familiar. Este mismo rasgo se ha 26
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encontrado también en la aparición de pólipos adenomatosos colorrectales, hechos que hablan a favor de una predisposición hereditaria de la tumorigénesis colorrectal, apreciable con claridad en más del 5% de los CCR36-38. A continuación comentaremos las formas hereditarias mejor conocidas de tumores epiteliales de intestino grueso.
derecho, que parece heredarse con carácter autosómico dominante, por una mutación del gen APC, y b) el síndrome de Peutz-Jeghers, enfermedad heredada con carácter autosómico dominante, en la que se asocia una poliposis hamartomatosa gastrointestinal, potencialmente maligna, con pigmentaciones melánicas de la mucosa bucal, etc.
Poliposis colónica familiar Se trata de un cuadro anatomoclínico raro que se hereda con carácter autosómico dominante, caracterizado por la aparición, a partir de la segunda década de la vida, de centenares de pólipos adenomatosos. Antes de alcanzar la edad de 50 años suele comenzar la metamorfosis maligna de alguno(s) de aquellos pólipos, en el 100% de los casos, a menos que se haya practicado una colectomía total. Existe una variante de este proceso, denominada síndrome de Gardner, en la que junto a la poliposis colónica aparecen otras lesiones extraintestinales (osteomas, fibromas y tumores de tejidos blandos). Los carcinomas secundarios a estas dos entidades representan menos del 1 % de todos los CCR. El impacto genético que pone en marcha estos síndromes, como después veremos, arranca de algún tipo de mutación de un gen específico, situado en el cromosoma 5q, denominado adenomatous poliposis coli (gen APC), transmitida a las células somáticas a través de la línea germinal.
Predisposición hereditaria del cáncer colorrectal esporádico Finalmente se sabe que la incidencia de carcinoma de intestino grueso de familiares directos de pacientes afectos de CCR esporádico es de dos a tres veces mayor que en la población general. Se desconoce la base genética de esta predisposición.
Carcinoma colorrectal hereditario no asociado a poliposis (CCHNP) El carcinoma colorrectal hereditario no asociado a poliposis (CCHNP) se denomina también síndrome de Lynch. Se trata del CCR hereditario más frecuente, desde el momento que representa entre el 4%-6% de todos los carcinomas de intestino grueso (para algunos autores esta incidencia llegaría al 10%). Este proceso se hereda con carácter autosómico dominante, comportándose como un cáncer familiar de localización exclusiva colorrectal (s. de Lynch I) o con múltiples localizaciones (colon, estómago, endometrio, ovarios, etc.), en los diferentes miembros afectos de la familia (s. de Lynch II). La lesión de este tumor en el intestino grueso se realiza fundamentalmente en el colon derecho. La predisposición familiar de este síndrome parece ser secundaria a una mutación de alguno de los genes encargados de la reparación del ADN (genes hMSH2, hMLH1, etc.) como después veremos. Una variante excepcional de s. de Lynch II es el llamado síndrome de Muir-Torre, en el que se combina el cuadro del CCHNP con tumores cutáneos (queratoacantomas) y de glándulas sebáceas.
Agentes genotóxicos carcinogénicos Son muchos los agentes genotóxicos presuntamente carcinogénicos42-47. Un primer grupo podría ser el de sustancias químicas naturales (alcaloides de plantas, micotoxinas, etc.) y el de ciertos compuestos sintéticos utilizados como pesticidas o aditivos alimentarios. Otro grupo lo forman compuestos generados en la superficie de las carnes y pescados fritos, asados o braseados, por lo que se llaman productos de la pirolisis (hidrocarburos aromáticos, benzopirenos y sobre todo aminas heterocíclicas). Los mutágenos fecales más estudiados y mejor conocidos son los llamados fecapentanos. Se trata de agentes mutagénicos producidos por la microflora intestinal (ciertas razas de Bacterioides sp.), a partir de precursores bioquímicos desconocidos. Es sugestivo el hecho de que para la producción bacteriana de fecapentanos in vitro sea necesaria la adición de ácidos biliares y la incubación anaerobia de las heces. Estos productos recuerdan estructuralmente a los éteres del glicerol y alcoholes insaturados. Una serie de hechos apoyan el carácter genotóxico de los fecapentanos, como son: a) el comportarse como agentes mutagénicos en un sistema experimental in vitro, como es la prueba de la Salmonella de Ames; b) el ser capaces de producir roturas de una cadena del ADN y mutaciones en cultivos de fibroblastos, y c) el inducir transformación neoplásica de células de ratones BALB/C 3T3. Sin embargo, sólo en una parte de los estudios se ha encontrado una asociación entre niveles de fecapentanos y CCR, por lo que es
Otros síndromes hereditarios Entre ellos se puede citar: a) una forma atenuada de poliposis colónica familiar, en la que los pacientes presentan un número discreto (inferior a 200) de adenomas planos, no polipoideos, localizados en el colon 27
Agentes ambientales El CCR es la resultante de la mutación y expansión clonal autoperpetuable de un colonocito. La célula diana de esta mutación está permanentemente en contacto con los restos de la digestión (y de los metabolitos endógenos asociados a ésta), junto a la actividad de la microflora intestinal. Todo ello hace muy probable la participación de estas variables en la etiología del tumor39-41. En los puntos siguientes de este apartado comentaremos las circunstancias etiológicas más sospechosas.
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dudoso que estos agentes desempeñen un papel etiológico importante. Algunos agentes microbianos anaerobios, como los Clostridia, parecen ser productores de carcinógenos colónicos altamente tóxicos, como el sulfuro de hidrógeno (SH2), generado a partir de sulfato y H2. La amplia ingestión de alcohol parece asociarse para algunos autores al desarrollo de CCR (fundamentalmente de localización rectal). Carcinógenos potenciales del alcohol son el acetaldehido y el uretano (potenciados ambos por los ácidos biliares secundarios) y sobre todo el sulfato. Finalmente se ha especulado en estos últimos años sobre el posible efecto genotóxico de los radicales oxidantes libres, de los productos de la peroxidación de lípidos y de las formas reactivas de nitrógeno. Durante el almacenamiento, cocción y digestión de los alimentos se puede generar, bajo efecto bacteriano, formas de oxígeno reactivo, tales como radical superóxido (O2) y radical hidróxilo (OH), así como productos intermedios de la peroxidación de grasas, tales como los hidroperóxidos lípidos y el malonilaldehido. Por otra parte, la reacción de los fagocitos de la mucosa colónica a cualquier proceso inflamatorio subepitelial genera formas reactivas de nitrógeno (como el óxido nítrico) y a partir de ellas agentes posiblemente genotóxicos como las nitrosaminas. Moduladores epigenéticos de carácter promotor La circunstancia etiológica más clara, a la que han apuntado los estudios epidemiológicos, ha sido el papel de una dieta alimentaria con alta proporción calórica de grasas saturadas de origen animal25,27,48,50. Sin embargo, nada parece indicar que esta grasa, procedente de carnes rojas y productos lácteos, sea en sí misma un carcinógeno genotóxico. Por ello se ha tenido que pensar que el papel tumorigénico de este tipo de dieta (propia de la cultura occidental) debía guardar relación con las consecuencias directas de su digestión y/o de los productos endógenos que su ingesta genera. Una dieta rica en grasa de origen animal incrementa la síntesis hepática de colesterol y ácidos biliares primarios o conjugados. Como consecuencia inmediata de este efecto se encuentra el incremento en la excreción fecal de esteroides neutros (colesterol y sus metabolitos) y, sobre todo, de esteroides ácidos (ácidos biliares secundarios o libres). La transformación intraluminal de ácidos biliares primarios (ácido cólico y kenodeoxicólico) en ácidos biliares secundarios (ácidos oxicólico y litocólico) es la consecuencia de una acción enzimática de dehidroxilación realizada por bacterias anaerobias (Bacteroides sp.). Estos gérmenes son también responsables de la degradación del colesterol en sus metabolitos. Los ácidos biliares libres o secundarios no tienen tampoco las características de los carcinógenos genotóxicos. Sin embargo, existen pocas dudas sobre su papel en la tumorigénesis colorrectal. Parece que estos ácidos serían capaces de «desnudar» a la mucosa colónica de su capa hidrofóbica protectora, por su acción 608
detergente sobre su soporte lipídico y sobre las membranas celulares. Todo ello acarrearía la renovación de la mucosa colónica con incremento de la actividad proliferativa, que terminaría ejerciendo, a la larga, un efecto promotor de la tumorigénesis, no genotóxico. Se ha elaborado recientemente una hipótesis de trabajo que sugiere que algunas circunstancias epidemiológicas que apoyan el papel etiológico de algunos de estos factores (exceso de grasa alimentaria de origen animal, obesidad, exceso de alcohol, etc.) podrían estar asociadas por un hecho biológico común: la resistencia a la insulina con subsiguiente hiperinsulinemia que estimularía el crecimiento de tumores colorrectales. En apoyo de esta hipótesis estaría el hallazgo epidemiológico de un incremento de la incidencia del CCR en pacientes diabéticos51. Moduladores epigenéticos de carácter protector Existe toda una serie de factores, fundamentalmente alimentarios, que parecen trabajar como protectores de la tumorigénesis colorrectal. Por tanto, lo que actuaría como circunstancia etiológica no sería su exceso, sino todo lo contrario, su déficit. No obstante, quedaría incompleto este capítulo de la etiología del CCR si no fuesen comentados. La fibra dietética es el factor alimentario protector de la carcinogénesis colorrectal al que se le ha dado más importancia en estudios epidemiológicos. Esta fibra, contenida fundamentalmente en la cutícula celular de los granos de cereales (salvado de trigo, etc.) y en la textura de muchos vegetales, es una combinación de hidratos de carbono (celulosa, hemicelulosa y pectina) junto a otros compuestos diferentes como la lignina, etc.25,29,49,50. Varios son los mecanismos a través de los cuales la fibra alimentaria ejerce su papel protector: a) el originar un incremento del volumen fecal, comportándose como una esponja con gran capacidad de absorción de carcinógenos y cocarcinógenos; b) el reducir el tiempo de tránsito intestinal de los mismos, disminuyendo el contacto de agentes potencialmente mutagénicos con el epitelio colónico; c) el hecho de que la rotura de carbohidratos de la fibra incremente la fermentación alimentaria y con ello la acidificación del medio que cuando es importante (pH inferior a 6,5) inhibe la dehidroxilación microbiana de los ácidos biliares primarios y con ello disminuye la formación de promotores tumorales (ácidos biliares secundarios); por último, d) aquella fermentación aumenta la formacion de ácido butírico, cuya incorporación al colonocito aminora su susceptibilidad de malignizarse, al facilitar su diferenciación celular. Algunos estudios epidemiológicos sugieren un papel protector de los regímenes alimentarios ricos en frutas y vegetales frescos29,41,52. Esta propiedad se debe, aparte del efecto de la fibra vegetal, al contenido en agentes antioxidantes, tales como la vitamina C, tocoferoles (vitamina E) y carotenoides (vitamina A). Estos agentes evitarían el daño sobre el ADN de los colonocitos por parte de radicales oxidantes y peróxidos lípidos. A su vez, los vegetales y la fruta poseen otros fitonutrientes de posible efecto protector, como 28
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son: el ácido fólico (que evitaría desequilibrios en la metilación del ADN), los fenoles (moduladores del ácido araquidónico), los indoles (inductores de enzimas detoxicantes), etc. Algunos estudios geoquímicos del suelo en diferentes regiones geográficas han postulado hace algún tiempo una correlación negativa entre tasa de sales de selenio de dichas tierras e incidencia en CCR13,18. Se ha especulado, sin excesivo fundamento, en un efecto protector de la carcinogénesis colónica a través de un control de la glutatión peroxidasa, realizando con ello un efecto antioxidante como la vitamina E. También existen trabajos experimentales controvertidos que apoyan la sospecha de que las sales de calcio modulan a la baja la acción promotora sobre la carcinogénesis colorrectal de los ácidos biliares53. Este efecto se podría realizar a través de la combinación intraluminal de estas sales con los ácidos biliares para formar jabones cálcicos insolubles e inactivos, con lo que se reduciría el estímulo proliferativo de aquéllos sobre la mucosa colónica. Se han obtenido resultados epidemiológicos y clínicos discordantes con relación al papel de factores reproductores y hormonales femeninos en la realización del CCR54,55. Algunos de estos estudios han apoyado la idea de una correlación positiva entre incidencia de CCR (y también de mama), por una parte, y soltería o ausencia de paridad, por otra. En estos estudios parece haberse encontrado una correlación negativa entre incidencia de CCR y toma de progestágenos anticonceptivos. Buscando una explicación a estos hallazgos se ha sugerido que mientras que los estrógenos descienden el colesterol plasmático e incrementan la producción de ácidos biliares, la progesterona y los progestágenos reducen el colesterol plasmático, así como la producción de ácidos biliares y posiblemente la microflora colónica degradad ora de los ácidos biliares primarios. La posibilidad de que los fármacos antiinflamatorios no esteroideos (AINE) ejerzan una quimioprotección frente al desarrollo de neoplasias gastrointestinales sigue siendo un argumento en continuo debate56,57. Sin embargo, una notable proporción de estos estudios epidemiológicos apoya esta idea protectora, especialmente de la aspirina. Los AINE inhibirían la actividad de enzimas como la ciclooxigenasa y con ello la formación de algunos eicosanoides (prostaglandinas, etc.) con capacidad de incrementar la actividad proliferativa del epitelio colónico. Patologías predisponentes Existe toda una serie de procesos patológicos (digestivos o extradigestivos) que parecen estar asociados de alguna manera al CCR. El primero de ellos es el adenoma colónico, del que hemos hablado en la introducción de este trabajo. Esta lesión es una tumoración benigna muy frecuente, ya que casi un tercio de las personas mayores de 50 años desarrolla en su vida al menos un pólipo adenomatoso. Sin embargo, sólo un 5% de éstos termina malignizándose. La secuencia patodinámica adeno29
ma-carcinoma está tan claramente documentada en la patología colorrectal que no cabe ninguna duda de que una lesión adenomatosa es una circunstancia que casi siempre precede al desarrollo de un CCR, a través de una probable metamorfosis clonaI3,4. Un significado pareCido tiene el hecho de que toda persona a la que se le descubre un CRR tiene un riesgo importante (2%-6% de los casos) de desarrollar un segundo CCR, sincrónico o metacrónico, con relación al primero. Se sabe desde hace años que la enfermedad inflamatoria crónica del intestino propicia el desarrollo local de un CCR30,58. Así, la incidencia de este tumor en pacientes con colitis ulcerosa es 30 veces superior a la de la población general. Las posibilidades degenerativas son tanto mayores cuanto más precozmente comience la enfermedad inflamatoria y más extensa sea su localización. Este riesgo alcanza al 12% de los enfermos después de 25 años de evolución y llega al 25% de los mismos después de 30 años de padecimiento. Un 1% de los CCR diagnosticados exhibe, como probable circunstancia etiológica, una colitis ulcerosa previa. Es un tipo de cáncer que surge desde lesiones displásicas planas, tiene un carácter múltiple sincrónico en más del 10% de los casos y pueden comenzar en edades relativamente tempranas, a diferencia de lo que ocurre en el CCR esporádico. El riesgo degenerativo de las raras formas colorrectales de la enfermedad de Crohn es sólo cuatro veces superior al de la población general. Es muy posible que la producción local de citoquinas estimuladoras de la proliferación celular de la mucosa y quizá cierto grado de folicopenia puedan facilitar la aparición de focos displásicos no polipoideos que terminen desarrollando a veces un fenotipo maligno. Otra asociación, defendida por algún estudio epidemiológico, ha sido la del CCR y una colecistectomía previa. Se ha especulado que esta última circunstancia podría alterar el pool total de ácidos biliares, con incremento de la excreción de sus formas secundarias, con actividad promotora de la tumorigénesis colónica. Una mención especial merece la asociación del CCR con el cáncer de mama59. Ambos procesos pertenecen al grupo de las llamadas Western Diseases de D. P. Burkitt, con una distribución geográfica idéntica en el mundo. Incluso en comunidades que representan variantes intraculturales dentro de Occidente (como los mormones y los adventistas del Séptimo Día en EE. UU. y la población rural finesa en el norte de Europa), la baja incidencia en CCR corre paralela a la baja incidencia en cáncer de mama. Todo ello hace pensar que existen circunstancias etiológicas compartidas entre estos dos tumores más que predisposición de uno a otro. Aspectos patogénicos Desde alguna o algunas de las circunstancias etiológicas analizadas en el capítulo anterior (hereditarias y/o adquiridas) se puede poner en marcha la «aventura tumorigénica colorrectal» a través de la suma de 609
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varios eventos mutacionales críticos del genoma de un colonocito. Hoy sabemos que en la realización del cáncer humano se encuentran implicados algunos de los numerosos genes que en condiciones normales codifican proteínas que de alguna manera regulan funciones celulares básicas60-62. Desde el impacto de diversas circunstancias etiológicas se pueden producir alteraciones de aquellos genes a través de: mutaciones puntuales de un solo par de bases del ADN (con modificación del producto proteico de dicho gen en un solo aminoácido), traslocaciones recíprocas, deleciones o pérdidas alélicas de dicho material, reordenamiento de estructuras genéticas, amplificación de función (sin cambios en la anatomía cromosómica), etc. Todos estos acontecimientos son los responsables de la patogenia del cáncer en general y, como es lógico, del CCR en particular63-65. Las estructuras genéticas cuya alteración parece ser protagonista del CCR pertenecen a diversas familias funcionales, como son: los oncogenes, los genes supresores del tumor, los genes reparadores del ADN y posiblemente otras familias todavía mal identificadas. A continuación resumiremos lo que hoy sabemos sobre este tema. Oncogenes y cáncer colorrectal Secuencias transforman tes de acción oncogénica se han encontrado en varias docenas de virus ARN (retrovirus) implicados en diferentes tumores de aves y roedores (sarcomas, linfomas, leucemias, etc.). Estos genes se conocen con el nombre de oncogenes víricos (v-onc). En los vertebrados se han encontrado secuencias nucleotídicas similares a los v-onc en el genoma de tejidos normales, a los que se han denominado protooncogenes. Estas estructuras realizan, fisiológicamente, funciones de regulación del ciclo nuclear, diferenciación celular, control de los mecanismos de muerte celular programada (apoptosis), etc. Muy probablemente los v-onc fueron raptados ancestralmente por ciertos retrovirus al infectar a los seres vivos superiores, incorporándolos a su genoma, con lo que se transformaron en oncornavirus (virus ARN con capacidad oncogénica). Finalmente, la alteración de estos protooncogenes en seres humanos, a través de eventos mutacionales, los transforma en oncogenes celulares (c-onc), homólogos a los v-onc, con los que comparten, por razones obvias, grandes analogías estructurales y un probable papel tumorigénico66-68. Los c-onc actúan con carácter dominante, de tal manera que el cambio mutacional de una de las copias del protooncogén (alelo) se expresa en el producto proteico de este gen como un exceso de función, que induce una proliferación anormal. Los productos de los c-onc actúan sobre las células diana (germinales o somáticas) de manera muy distinta. Algunos se comportan como factores de crecimiento (sis) o como receptores de aquellos factores (erb-B, fms). Otros actúan en procesos de transducción de señales: bien como proteínas G-símiles (la familia ras) o bien como 610
proteínas nucleares, activando la replicación celular y la transcripción de genes vecinos (myc, myb, fos, etc.) Por último, otros c-onc regulan el proceso fisiológico de la apoptosis (como el bcl-2, que es un inhibidor de la misma). Como veremos a continuación algunos de estos oncogenes parecen implicados en la tumorigénesis colorrectal. Oncogenes ras De todos los c-onc hoy día conocidos son los de la familia ras los que mayor relación parecen tener con la patogenia del CCR69,70. Estos oncogenes proceden de la activación mutacional de tres protooncogenes (K-ras, N-ras y H-ras) que codifican, en condiciones normales, proteínas con actividad en trifosfatasa de guanosina (con acción parecida a la de la proteína G de localización submembranaria), hidrolizando, por tanto, la guanosina-trifosfato (GTP) a guanosina-difosfato (GDP). Esta hidrólisis es la base bioquímica de la transducción de señales extracelulares a efectores intracelulares de acción nuclear. De aquellas tres estructuras son sin duda las alteraciones del gen K-ras las de mayor importancia en el CCR71,72. El protooncogén K-ras está situado en el cromosoma 12 (12p12) y codifica una proteína de 189 aminoácidos. Con técnicas moleculares se han encontrado mutaciones puntuales en el codón 12 (y con menor frecuencia en los codones 13 ó 61) en más de la mitad de los casos de CCR y adenomas colónicos de más de 1 cm de tamaño. Por el contrario, los adenomas pequeños (de menos de 1 cm de tamaño) sólo mostraron alteraciones del K-ras en el 10% de los casos. La mutación del K-ras se da con independencia del carácter esporádico o hereditario del CCR y es compartida por las zonas adenomatosas del tejido canceroso cuando aquéllas se pueden identificar. Todos estos datos parecen indicar que la lesión genética del K-ras es un evento mutacional que ocurre en una etapa intermedia de la tumorigénesis colorrectal, a nivel de lesiones premalignas. Sin embargo, el hallazgo ocasional de esta mutación en algunos focos de criptas aberrantes (13%) plantea alguna duda sobre esta última interpretación cronopática73. Sea como fuere, esta alteración del gen K-ras provocaría una disregulación proliferativa del epitelio colónico, en forma de señal mitogénica continua, potencialmente carcinogénica. Otros oncogenes Otro c-onc que podría desempeñar algún papel en la patogenia que nos ocupa es el c-myc, resultante de la activación del protooncogén del mismo nombre, situado en el cromosoma 8 (8q24). Esta activación parece realizarse a través de un proceso de amplificación e hiperexpresión génica, no relacionado a ningún tipo de traslocación (como es el caso del linfoma de Burkitt). El polipéptido codificado por este gen es una fosfoproteína de acción nuclear necesaria para la replicación del ADN y para la transcripción activa de 30
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otros genes. Parece ser que sólo en un 7% de los CCR se ha encontrado alteración del c-myc, por lo que es dudosa su importancia en la realización tumoral74,75. En aisladas ocasiones se han encontrado alteraciones del gen c-myb (cromosoma 6q22) que, como el anterior, codifica una proteína de acción nuclear. T ambién parece tratarse de un fenómeno de amplificación génica, con síntesis excesiva de un producto proteico que disregularía al alza el ciclo nuclear. Con carácter excepcional se han comunicado alteraciones de otros protooncogenes en casos de CCR, tales como el erb-B (cromosoma 7p), cuyo producto proteico se comporta como un receptor del factor de crecimiento epitelial (EGF); el src (cromosoma 1p) cuya proteína actúa como una mediadora citoplasmática con actividad en tirosinquinasa, etc. Genes supresores de tumor y cáncer colorrectal Una segunda familia de secuencias nucleotídicas del ADN, cuya lesión parece claramente implicada en la carcinogénesis humana, es la de los llamados genes supresores del tumor, también denominados genes supresores del crecimiento celular o antioncógenes. Se trata de genes cuya acción, en condiciones normales, es frenad ora de la proliferación celular y cuya lesión (mutación o deleción) origina una pérdida de función, que para expresarse fenotípicamente requiere afectar de alguna manera a ambos alelos del gen en cuestión. Estos genes se comportan, al menos teóricamente, como recesivos66,68,76,78. A principios de los años setenta, A. G. Knudson intentó interpretar la realidad de algunos cánceres hereditarios, como el retinoblastoma (heredado en más del 40% de los casos)79. Este autor especuló sobre la posibilidad de que alguno de estos carcinomas familiares fuesen realizados por eventos mutacionales sucesivos de los alelos de un mismo gen supresor del crecimiento tumoral; el primero (mutación intragénica) se realizaría en una célula de la línea germinal afectando a un alelo de dicho gen. Las células somáticas de estos sujetos se encontrarían a mitad de distancia de la supresión génica total que podría surgir tras un segundo golpe (otra mutación o generalmente una deleción), lo que provocaría la total inactivación del gen (pérdida de heterozigosidad), dando lugar al desarrollo del tumor (hipótesis de los dos golpes de Knudson)80. Las ideas imaginativas de este autor recibieron apoyo al descubrirse, en estudios citogenéticos convencionales, pérdidas de material cromosómico (deleciones) en algunas neoplasias, lo que sugería que en los fragmentos cromosómicos delecionados podrían estar ubicadas estructuras genéticas de acción antitumoral que al desaparecer hubiesen facilitado el desarrollo tumoral. Los hallazgos de algunos estudios de hibridación in vitro entre células cancerosas y células homólogas normales también apoyaron la interpretación especulativa de Knudson81; las células híbridas de estos experimentos pierden el fenotipo maligno, hecho que apunta a que en los cromosomas normales podrían existir estructuras genéticas inhibidoras 31
del tumor. Finalmente, en estos últimos años se ha realizado el análisis genético-molecular de algunas de aquellas regiones cromosómicas sospechosas tanto en carcinomas hereditarios como esporádicos, lo que ha permitido la clonación de varios genes presuntamente supresores de tumor. Sin embargo, estos estudios no han permitido objetivizar con claridad, en todos los casos, una situación homozigota o hemizigota en relación con un presunto gen supresor que parece comportarse como recesivo. Estaríamos ante lo que en Genética se ha llamado un efecto dominante negativo, en virtud del cual un gen que a nivel celular actúa como recesivo podría en la práctica comportarse como dominante82. Se desconoce cuál es la explicación de este curioso efecto dominante negativo. Se ha sospechado que los productos proteicos de cada uno de los alelos de estos genes necesitan para actuar correctamente combinarse entre sí formando un dímero; cuando uno de los alelos está mutado, la proteína que codifica es anómala y al emparejarse con la proteína tipo silvestre, codificada por el alelo normal, se inactiva totalmente el producto. Es decir, que la proteína normal es «secuestrada» en un oligómero biológicamente truncado, no siendo siempre necesario un segundo golpe mutagénico para que surja el cáncer. Los genes supresores de tumor mejor conocidos son: el gen del retinoblastoma (Rb), el gen adenomatous polyposis coli (APC), el gen de la neurofibromatosis tipo 1, el gen p53, el gen deleted in colorectal carcinoma (DCC), etc. Algunos de estos genes, como veremos a continuación, parecen claramente implicados en la tumorigénesis colorrectal. Gen adenomatous polyposis coli El hallazgo, en un pasado reciente, de deleciones del brazo largo del cromosoma 5 en células de un CCR de un paciente afecto de poliposis colónica familiar hizo sospechar la existencia, en este segmento cromosómico, de algún gen supresor de tumor involucrado en la tumorigénesis de este síndrome hereditario. De esta manera se descubrió, con técnicas de clonación posicional, el gen APC, aparentemente implicado en este síndrome, aunque posteriormente se comprobó que también estaba alterado en muchos casos de CCR esporádico83,88. El gen APC está situado en la región cromosómica 5q21 y en condiciones normales codifica una proteína de 2.843 aminoácidos que parece desempeñar un papel en procesos de adhesión y/o comunicación celular, gracias a la formación de complejos con proteínas submembranarias (alfa y beta cateninas) asociadas a su vez con la E-caderina (molécula de la superficie celular que media interacciones Ca-dependientes con células vecinas). Alteraciones moleculares del gen APC se han encontrado en el 90% de los pacientes afectos de poliposis colónica familiar, en los que la mutación de uno de los alelas se heredaría a través de la línea germinal y sería la responsable de la predisposición hereditaria de la enfermedad. La deleción o mutación puntual 611
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del segundo alelo ocurriría en una célula somática, con posterioridad, y pondría en marcha o facilitaría la secuencia tumorigénica. Este alelo residual también podría sufrir, en algún caso concreto, el efecto dominante negativo, anteriormente comentado. Con técnicas moleculares de alto rendimiento se han encontrado alteraciones de este gen en casi los dos tercios de los casos de CCR esporádico. En estos últimos se han descubierto numerosos tipos de mutaciones, aunque en un 65% de los casos ocurren en una pequeña región del axón 15 del gen conocida como MCR (mutación cluster región). Este tipo de mutaciones se ha encontrado también en adenomas colónicos pequeños (de apariencia histológica benigna) y en las células de un 5% de los focos de criptas aberrantes estudiados. Todo ello sugiere que la lesión del gen APC es una alteración precoz en la secuencia tumorigénica colorrectal, tanto en procesos hereditarios como adquiridos, y probablemente previa a las mutaciones del gen K-ras comentadas en el apartado anterior. Gen mutated in colorectal carcinoma El estudio en profundidad de algunas deleciones intersticiales del cromosoma 5q en pacientes afectos de CCR condujo al descubrimiento de este gen (antes incluso de identificar el gen APC, localizado en la misma región 5q21)67,68,89. El gen mutated in colorrectal carcinoma (MCC) codifica en condiciones normales una proteína de 829 aminoácidos que presenta regiones homólogas con las del receptor muscarínico de la acetilcolina y estructuras secundarias análogas a las de otras proteínas (queratina, laminina, vimentina, miosina, etc.). Su acción fisiológica es mal conocida, y aunque en un principio se encontraron alteraciones de este gen en casi la mitad de los casos de CCR, estudios subsiguientes hablan sólo de lesiones en un 6% de los casos, por lo que su papel oncogénico es dudoso. Por supuesto, no parece en absoluto implicado en el CCR de la poliposis colónica familiar o de otros síndromes hereditarios. Gen p53 El análisis molecular de alteraciones citogenéticas en el brazo corto del cromosoma 17, en células tumorales de pacientes con CCR, condujo en los años ochenta a la identificación de un nuevo gen, al que se le ha llamado p53 por el peso molecular (53 Kd) de la proteína que codifica90,91. Se trata del gen supresor de tumor mejor conocido, y hasta ahora el que con mayor frecuencia se ha encontrado alterado en tumores sólidos (incluso por encima de los oncogenes de la familia ras)92,93. El gen p53 se encuentra localizado en el cromosoma 17q21 y en condiciones normales codifica una fosfoproteína de 393 aminoácidos de acción nuclear. Esta actividad se realiza uniéndose a secuencias nucleotídicas específicas del ADN, evitando con ello que células con algún tipo de lesión estructural de su genoma pue612
dan atravesar la barrera G 1-S del ciclo nuclear y con ello perpetuar dicha lesión. Esta acción de guardián del genoma se completa, si es necesario, con una estimulación de la apoptosis, a través de una modulación funcional del gen bcl-2. En la mayoría de los estudios genéticos de tumores sólidos, en los que se ha encontrado afecto el gen p53, se han descubierto lesiones (mutaciones y/o deleciones) en ambos alelos, lo que provoca una inactivación funcional de las dos copias del mismo. Sin embargo, en algunos casos esto no ha sido así, siendo el gen p53 el que con mayor frecuencia exhibe el llamado «efecto dominante negativo», dentro de los genes supresores de tumor (teóricamente recesivos). Conviene aclarar que el producto proteico codificado por un gen p53 mutado, aun teniendo una expresión biológica truncada, exhibe una vida media prolongada, por lo que se puede detectar acumulado en el núcleo de las células tumorales con técnicas histoquímicaso Ésta es la razón por la que esta hiperexpresión morfológica se suele considerar como sinónimo de mutación del gen. Con técnicas tumorales adecuadas se han objetivado alteraciones del gen p53 en la mitad de los tumores sólidos y, concretamente, en un 75% de los CCR esporádicos94,96. Por el contrario, sólo una pequeña fracción de los adenomas colónicos la presenta. Finalmente, los pacientes afectos del síndrome de LiFraumeni (caracterizados por una predisposición hereditaria a padecer cáncer de mama, sarcomas y otros tumores) son portadores de una mutación alélica del gen p53, transmitida a través del la línea germinal, a la que se sumaría, en su momento, una segunda mutación somática del alelo residual que terminaría inactivando totalmente dicho gen97.
Gen deleted in colorectal carcinoma Tras el descubrimiento de alteraciones citogenéticas en el brazo largo del cromosoma 18, en algunos casos de CCR, se identificó una nueva estructura genética en el gen DCC, que parece comportarse como un gen supresor de tumor68,98. Este gen, identificado a finales de los años ochenta, se encuentra ubicado en el cromosoma 18q21 (región que también alberga el gen bcl-2, inhibidor de la apoptosis y el gen del péptido liberador de la gastrina). El producto proteico de este gen es un péptido integrado por 1.418 aminoácidos que en condiciones normales exhibe homologías con moléculas de adhesión neuronal (N-CAM) y también muestra dominios que recuerdan a los de la región constante de las inmunoglobulinas y de la fibronectina. Por todo ello parece que su acción fisiológica está relacionada con fenómenos de adhesión celular. En estos últimos años se han encontrado alteraciones del gen DCC en un 70% de los CCR esporádicos y en una proporción inferior de adenomas colónicos avanzados. Estas mutaciones pueden truncar la expresión proteica, alterar la cohesión celular y facilitar con ello la progresión, invasión y metástica tumoral. 32
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Otros genes supresores de tumor Se conocen otros genes de tipo supresor que también parecen implicados en la patogenia del CCR. El gen DPC-4 (deleted in pancreatic cancer) y el gen MADR-2, situados en la región cromosómica 18q21. Los productos de estos dos genes forman parte, en condiciones normales, de la superfamilia de proteínas conocida como factor de crecimiento transformante beta (TGF-beta) que tiene efectos antiproliferativos sobre el epitelio colónico. La inactivación de estos genes, por deleción alélica y/o mutación, se han encontrado en un 20% de los CCR esporádicos 99101. Otros candidatos a genes supresores son el gen FHIT, el gen p16 (MTSI) y el gen p27.
Genes reparadores del ADN El número de células de un ser humano gira en torno a 1014 (cada una de ellas tiene 3 x 109 pares de bases) y se mueven a través de 1016 mitosis a lo largo de la vida. Como norma, los seres vivos tienen que adoptar ciertas estrategias para tratar de preservar una fidelidad total a su ADN a lo largo de aquel inmenso caudal de ciclos generativos99. Como es bien sabido, la replicación de la molécula de ADN es un acontecimiento postmitótico (fase S del ciclo nuclear) que realiza la ADN-polimerasa, emparejando adecuadamente bases purínicas y pirimidínicas. De vez en cuando falla la precisión de aquella enzima y se emparejan de manera inadecuada dichas bases. Este hecho propicia un acontecimiento mutacional, a través de una situación de inestabilidad genómica, si no se repara rápidamente. Una de las formas más frecuentes de alteración del ADN es la originada por el desparejamiento (mismatching) de nucleótidos. El remiendo de este tipo de lesión requiere la acción coordinada y secuencial de varias proteínas codificadas por una familia de genes reparadores del ADN desparejado o desajustado (DNA mismatch repair). La alteración congénita o adquirida de alguno de estos genes parece ser importante en la patogenia del cáncer en general y del CCR en particular68,102. En los seres humanos se han identificado varios genes cuyos productos proteicos trabajan normalmente en el reconocimiento y reparación de este tipo de lesión del ADN. Nos referimos a: el gen hMSH2 (localizado en el cromosoma 2p21), que codifica una proteína de 909 aminoácidos; el gen hMLH1 (localizado en el cromosoma 3p21), que codifica una proteína de 756 aminoácidos; el gen hPMS1 (localizado en el cromosoma 2q31-33), que codifica una proteína de 932 aminoácidos, y el gen hPMS2 (situado en el cromosoma 7p22), que codifica una proteína de 862 aminoácidos. Todos ellos son más o menos análogos a genes reparadores del ADN de la enterobacteria E. coli (sistema Mut-HLS). Nuevos genes de esta familia están en vías de identificación (hMSH6/GTBP, etc.). Dando un salto atrás en la historia que nos ocupa diremos que desde hace años se conoce la existencia, a lo largo del genoma humano, de frecuentes secuencias 33
repetitivas de bases nucleotídicas, dispuestas en tandas cortas, localizadas en áreas no codificantes del ADN. Estas curiosas estructuras, de significación biológica desconocida, se denominan microsatélites del ADN103. El estudio genético-molecular de estas estructuras ha aportado varias observaciones importantes: a) que los microsatélites pueden mostrar, en algunos casos, una marcada inestabilidad (es decir, una marcada variabilidad en el número de repeticiones o longitud de las mismas); b) que esta inestabilidad traduce siempre errores de replicación del ADN que se manifiesta por un fenotipo celular especial, el de «células RER-positivas» (replication error); c) que el hallazgo de un fenotipo RER-positivo es un marcador molecular de la existencia de un defecto de alguna de las proteínas reparadoras del ADN desparejado, lo que ha permitido la identificación de alteraciones en esta familia de genes en diversos procesos neoplásicos. En estos últimos años se ha demostrado la existencia de mutaciones de estos genes en un 86% de los carcinomas (digestivos y extradigestivos) de pacientes afectos de síndrome de Lynch I y II (CCHNP)104-105. Así, se han demostrado mutaciones del gen hMSH2 en el 50% de los casos de este síndrome hereditario y mutaciones del gen hMLH 1 en el 30% de los mismos. Mucho menos frecuente fueron las alteraciones a nivel de los genes hPMS1 y hPMS2 (10% de dichos pacientes). En todos estos casos la transmisión de esta mutación se realiza a través de la línea germinal que muestra uno de los alelos del gen afecto. En algunos pacientes con CCHNP se han encontrado mutaciones somáticas en los dos alelos de aquellos genes, hecho que habla a favor de un comportamiento recesivo, con un modelo bialélico, de inactivación, semejante al que hemos visto para los llamados genes supresores de tumor. Sin embargo, parece razonable considerar a estas dos familias de genes como diferentes dado su distinto mecanismo de acción. Además de la clara participación de estos genes en la realización del CCR de pacientes afectos de síndrome de Lynch, se han encontrado mutaciones de estos mismos genes en un 10%-15% de los CCR esporádicos66-68. Igualmente se ha encontrado una alta prevalencia de fenotipos RER-positivos en otros carcinomas esporádicos: endometrio (17%), gástricos (39%), pulmonar de células pequeñas (45%), etc. Es posible que un defecto genético en los mecanismos reparadores del ADN no sea en sí mismo un hecho suficiente para que se desarrolle un carcinoma, pero puede ser un primer paso que facilite la acumulación de otras mutaciones facilitadas por dietas de alto riesgo y otras circunstancias etiológicas. Otras posibles alteraciones genéticas Otras alteraciones genéticas diferentes de las consideradas en los apartados anteriores podrían desempeñar un papel patogénico en el CCR. 1) Una alteración del ADN, que podría ser un evento precoz en la tumorigénesis colorrectal, es la pérdida de grupos metilo de los residuos de citosina de aquél64,106. Esta hipometilación del ADN parece ser producida 613
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por un defecto enzimático de la ADN-metil-transferasa y su repercusión más importante podría ser la no disyunción de los alelos en las mitosis, lo que originaría células con ganancia o pérdida de un alelo, con posibles repercusiones posteriores. Esta alteración del ADN parece ser un evento precoz en la tumorigénesis colorrectal. 2) A finales de los años ochenta se reconoció un nuevo gen, al que se denominó nm23, candidato a participar en la fase final (diseminación linfática y hematógena) de la carcinogénesis colorrectal107. 3) Se está empezando a vislumbrar el posible papel carcinogénico de una nueva familia de genes modificadores del riesgo tumoral. Este concepto ha nacido del descubrimiento, en el modelo de poliposis colónica familiar en ratones Min, de la posibilidad de modular o modificar su expresión patológica por un gen específico, el llamado gen Mom-1. Se ha especulado que los seres humanos podrían tener un gen homólogo al Mom-1, situado en el cromosoma 1 p (¿gen de la fosfolipasa A2 secretora?)108. 4) Los seres humanos poseen dos genes que codifican la síntesis de enzimas acetiladoras (las arilaminaN-acetiltransferasas), localizadas en el cromosoma 8. Según la capacidad de acetilar sustratos, como la arilamina o hidrazina, se habla de seres humanos rápidamente o lentamente acetiladores. Varios estudios epidemiológicos han sugerido que los sujetos rápidamente acetiladores son especialmente susceptibles a padecer CCR109. 5) En estos últimos años se apunta también el posible papel en el CCR de genes relacionados con la apoptosis (bcl-2) y con la invasión y metástasis tumorales (E-cad erina , CD44 y VEGF). Así, la hiperexpresión del bcl-2 tendría un buen pronóstico, mientras que la expresión inmunohistoquímica del CD44 y del VEGF y la expresión reducida de la E-caderina serían marcadores de mal pronóstico110. 6) Por último, en la medida que el PTTG-1 (pituitary tumour transforming gene) regula la secreción de un factor promotor de la angiogénesis, como es el factor FGF (fibroblast growth factor), la hiperexpresión tumoral de aquel gen en el CCR parece comportarse como un marcador de invasión tumoral111. Consideraciones finales Los argumentos tratados en los capítulos de etiología y patogenia del CCR son complejos y quizá convenga hacer alguna consideración final de ideas sencillas para intentar cerrar esta historia, todavía inacabada. 1) Sobre la etiología. Un reconocido investigador en tumorigénesis experimental colónica, B. N. Ames (autor de la llamada prueba de la Salmonella, anteriormente comentada), publicaba a principios de los años noventa, en la revista Science, un trabajo con un título extraño: Too many rodent carcinogens: mitogenesis increases mutagenesis112. El motivo de este trabajo era defender la idea de que la mayoría de las sustancias que se han considerado carcinógenos colorrectales directos, más que agentes necesariamente genotóxicos, eran sustancias que al 614
incrementar inespecíficamente la proliferación del epitelio colónico podían provocar casualmente una mutación somática autoperpetuable113. Y esto es así, según B. N. Ames, porque «todo lo que es persistentemente mitogénico puede llegar a ser potencialmente mutagénico». En la sencilla filosofía de este trabajo podría resumirse lo más importante de lo que hoy conocemos sobre el porqué del CCR. Que no es mucho. 2) Sobre la patogenia. Es un hecho plenamente aceptado que el cáncer, en general, es una enfermedad genética de una célula somática, de carácter multifásico. Por las razones que dábamos en la introducción de este trabajo, el CCR ha servido de modelo para el estudio de la patología molecular genética de la enfermedad cancerosa114. Algunos autores defienden la hipótesis patogénica de que lo realmente importante en la secuencia tumorigénica colorrectal (mucosa normal-adenoma-carcinomal es la acumulación de varias lesiones genéticas críticas, más que el orden en que éstas aparezcan. Esto es en gran parte cierto; sin embargo, como hemos visto al repasar cada una de aquellas alteraciones, su aparición guarda un cierto orden dentro de un evidente desorden. Por todo ello, aunque quizá sea prematuro dibujar un modelo multifásico preciso de lesiones genéticas unidas a escalones histopatológicos, parece razonable ir situando algunos de aquellos acontecimientos mutacionales dentro de una secuencia cronológica tentativa115. Por otra parte, pronto hemos aprendido que algunos de los genes cuya mutación guarda relación con CCR hereditarios también están claramente implicados en CCR esporádicos. De manera provisional, podríamos decir que parecen ser acontecimientos genéticos precoces en la tumorigénesis colorrectal: la mutación de los genes APC y MCC, la activación del c-myc y el fenómeno de hipometilación del ADN. A su vez podrían ser eventos genéticos de una etapa intermedia: las mutaciones de los genes K-ras y p53. Este orden secuencial de lesiones cambia cuando se trata de un CCR asociado a colitis ulcerosa, en el que la mutación del p53 es un acontecimiento precoz, mientras que la mutación del APC es un evento tardío. Finalmente, podrían ser alteraciones de la última fase del desarrollo tumoral, la mutación del gen DCC, la deleción del gen nm23 y las alteraciones de otros genes relacionados con la invasión y diseminación tumoral, como E-caderina, CD44, VEGF y PTTG-l. La ubicación patogénica de las mutaciones de los genes reparadores del ADN debe ser muy variable y es todavía poco conocida. Se ha especulado estos últimos años sobre la posibilidad de que existan dos vías moleculares diferentes de realización del CCR116. Por una parte, la vía supresora en la que estarían implicadas deleciones y/o mutaciones de genes supresores (APC, p53, etc.) que quedarían inactivados junto a mutaciones que activarían algunos oncogenes (K-ras, c-myc, etc.); pertenecen a este modelo tumorigénico los CCR surgidos en la poliposis colónica familiar y el 80% de los CCR esporádicos. 34
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Por otra parte, estaría la llamada vía mutadora en la que desempeñaría un papel importante la mutación de alguno(s) de los genes reparadores del ADN; este modelo sería el responsable de la tumorigénesis de la mayoría de los CCHNP (síndrome de Lynch), así como de un 15% de los CCR esporádicos. Sólo el paso del tiempo permitirá descubrir todas las piezas (genéticas y extragenéticas) implicadas en la realización del CCR, las irá colocando en su sitio, que no tiene por qué ser siempre el mismo, y nos irá aclarando el cómo de su compleja secuencia de acción. Que no es poco. BIBLIOGRAFÍA 1. Burkitt o, Related disease-related cause? Lancet 1969; 2:1.229-1.231. 2. Boring CC, Squies TS, Tong T, et al. Cancer statistics, 1994, Cancer J lar Clinicians 1994; 44:7-26. 3. Mosson Be. The polyp-cancer sequence in the large bowel Proc R Soc Med 1974; 67:451-457. 4. Hamilton RS, The adenoma-adenocarcinoma sequence in the large bowel: variations on a theme, J Cell Biochem 1992; 16:41-46. 5. Pretlow TP, Barrow BJ, Ashton WS. et al. Aberrant crypts: putative preneoplastic loci in human colonic mucosa, Cancer Res 1991; 51:1.5641.567. 6. Shpitz B, Hay K, Medline A, et al. Natural history of aberrant crypt loci, Dis Colin Rectum 1996; 39:763-767. 7. Fearon ER. Hamilton SR, Vogelstein B, Clonal analysis of human colorectal tumors, Science 1987; 238: 193-197. 8. Vogelstein B, Fearon EH, Stanley BA, et al. Genetic alterations during colorrectal tumor development. N Engl J Med 1988; 319:525-532. 9. Jass JR, Colorectal adenoma progression and genetic change: is there a link? Ann Med 1995; 27:301-306. 10. Peto R. Epidemiology, multistage models and short ter m mutagenesis tests, En: Origins of human cancer New York: Cold Spring Harbar, 1977; 1.403-1.428. 11. Princhard PJ, Tjandra JJ, Colorectal cancer Gastroenterology 1998; 169:493-498. 12. Midgley R, Kerr O, Colorectal cancer. Lancet 1999; 353:391-399. 13. Breslier RS, Kim YS, Malignant neoplasms of the large intestine, En: Textbook of gastroenterology, Philadelphia: JB Lippincott Company, 1991; 1.906-1.961. 14. Boyle P, Zaridze OG, Smans M, Descriptive epidemiology of colorectal cancer Int J Cancer 1985; 36:9-18. 15. Bosch FJ, Benito E, Epidemiología del cáncer de colon, En: Revisiones en cáncer I. Madrid: Arán Ediciones, SA, 1990; 341-347. 16. Luk GO, Epidemiology and etiology of colorectal neoplasia, Current Opinion in Gastroenterol 1992; 8: 19-24. 17. Potter JO, Slattery ML, Bostick RM, et al. Colon cancer: a review of the epidemiology, Epidemial Rev 1993; 15:499-545. 18. Crucitti F, Solo L, Ratto C, et al. Colorectal cancer: epidemiology, etiology, patogenesis and prevention, Rays 1995; 20: 121-131. 19. Wilmink ABM, Overview of the epidemiology of colorectal cancer, Dis Colon Rectum 1997; 40:483-493. 20. Parkin OM, Stejernasward J, Muir CS. Estimates of the world-wide Frequency of twelve major cancers, Bull WHO 1984; 62:163-182. 21. Armstrong B, 0011 R, Environmental lactors and cancer incidence and mortality in differente countries, with special relerence to dietary practices, Int J Cancer 1975; 15:617-631. 22. Haenzel W, Berg JW, Berg M, et al. Large bowel cancer in Hawaiian japanese, J Natl Cancer Insti 1973; 51:1.765-1.799. 23. Goldbohm RA, Van der Brandt PA, Van’t Veer P, et al. A prospective cohort study on the relation between meat consumtion and the risk of colon cancer. Cancer Res 1994; 54:718-723. 24. Willet WC. Stamffer MJ, Colditz GA, et al. Relation of meat, lat and liber intake to the risk of colon cancer in a prospective study among women, N Engl J Med 1990; 326: 1.664-1.672. 25. Statland BE, Nutrition and cancer Clin Chem 1992; 38: 1.587-1.594, 26. Nauss KM, Jacobs LR, Newberne PM, Dietary lat and liber: relation to caloric intake, body growth and colon tumorigenesis, Am J Clin Nutr 1987; 45:243-251. 27. Giovannucci E, Rimm EB, Stampler MJ, et al. Intake of fat, meat and liber in relation to risk of colon cancer in men, Cancer Res 1994; 54:2,3902,397. 28. Ferguson LR. Diet and the prevention of colorectal cancer, Mutation Research 1993; 290: 139-143. 29. Steinmetz K, Potter J, Vegetables, Iruit and cancer, Cancer Causes Control 1991; 58:195-198. 30. Weisburger JH, Causes, relevant mechanisms and prevention of large bowell cancer, Semin Oncol 1991; 18:316-336. 31. Hill MJ, Microbes and human carcinogenesis, Londres: Edward Arnold,1986. 32. Reddy BS, Narisawa T, Maronpot H, et al. Animal models lar study of dietary lactors and cancer of the large bowel Cancer Res 1975; 35:3.4213.426.
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