Aumento de la proliferación de células rectales tras el abuso de alcohol | Gut
Discusión
Nuestros resultados muestran por primera vez que el consumo excesivo crónico de alcohol, independientemente del tipo de bebida alcohólica consumida, produce aumento significativo de la regeneración de la mucosa rectal. Esta diferencia significativa en la regeneración celular se demostró con tres marcadores de proliferación diferentes. El análisis cuantitativo con tinción PCNA también arrojó información sobre el patrón de esta hiperproliferación rectal asociada al alcohol. Un determinante importante para caracterizar la importancia de la hiperproliferación de las células de la cripta es el grado de expansión de la PC de la cripta. En condiciones normales, el tercio inferior de la cripta representa el CP, seguido del compartimento funcional donde la división celular se reduce en gran medida y las células generalmente se diferencian antes de llegar a la luz colónica. La expansión del CP sin hiperplasia de las criptas, como en este caso, es típica del crecimiento celular reparativo después de un daño tóxico de la mucosa y se asemeja a los cambios proliferativos en el recto de animales experimentales alimentados con alcohol crónicamente.12-14 Un tiempo de supervivencia reducido de las células de las criptas probablemente previene la hiperplasia ya que el consumo crónico de etanol obviamente conduce a daño celular tóxico y por lo tanto a una hiperproliferación compensatoria secundaria.13 La expansión del CP también se asocia con un mayor riesgo de cáncer colorrectal y puede representar un marcador predictivo para un mayor riesgo de cáncer colorrectal, como se muestra en animales de experimentación1617 así como en humanos.1819
Además del estudio cuantitativo PCNA, investigamos un segundo grupo de pacientes alcohólicos y controles. En estos sujetos se tiñeron muestras de biopsia rectal para Ki67 e histona H3. Ki67 es una proteína nuclear no histona que se expresa en las células en ciclo casi durante todo el ciclo celular, excepto la G-1 temprana. Por tanto, caracteriza aproximadamente la fracción de crecimiento del tejido en evaluación23, aunque a un nivel algo menor. Se puede realizar una tinción fiable de las células de la fase S con hibridación in situ para la histona H3.24 Tanto los marcadores de proliferación Ki67 como la histona H3 mostraron una tinción marcadamente aumentada en las criptas rectales de los pacientes en comparación con los controles. Esto se asoció con la expansión de la zona proliferativa hacia la luz del colon. Se encontró que el porcentaje de células positivas para H3 era naturalmente más bajo en comparación con Ki67. Por lo tanto, confirmamos una mayor proliferación de células de la mucosa rectal con tres métodos diferentes en sujetos que beben mucho. Como las muestras de tejido congeladas instantáneamente arrojaron los mismos resultados para Ki67 e histona H3 que el estudio de PCNA con tejidos fijados con formalina, se pueden descartar artefactos de fijación.
En estudios experimentales, existe una correlación significativa entre las tasas de producción de células de criptas y la mucosa Se notificaron concentraciones de acetaldehído en la mucosa rectal de animales consumidores crónicos de etanol.1214 El acetaldehído que se encuentra en la mucosa colorrectal y también en el lumen del intestino grueso es producido predominantemente por bacterias fecales.122526 Estas bacterias son capaces de metabolizar el etanol (que existe en la luz del colon en concentraciones similares a las de la sangre) al acetaldehído. Debido a la gran cantidad de bacterias presentes, no es sorprendente que las concentraciones de acetaldehído en el intestino grueso sean las más altas que se encuentran en el cuerpo cuando se calculan por gramo de tejido27 y está bien establecido que el acetaldehído se une rápidamente a las proteínas28 e incluso al ADN29. resultando en lesión celular.30 De hecho, el compartimento funcional de las criptas rectales es más pequeño y la vida útil de las células en el compartimento funcional se reduce, lo que indica la destrucción de las células de la mucosa cuando se alimenta con alcohol a ratas de forma crónica.13 Además, las biopsias rectales de alcohólicos revelaron alteraciones histología con infiltrados inflamatorios.31 Esta característica histológica vuelve a la normalidad después de tres semanas de abstinencia.31 Además, se podrían inducir cambios hiperplásicos e hiperproliferativos en el tracto gastrointestinal superior de animales de experimentación después de la administración oral de acetaldehído.15 Además del hecho de que se puede producir acetaldehído por bacterias fecales, la alcohol deshidrogenasa de las mucosas también es c capaz de generar acetaldehído.32 Si el acetaldehído no se metaboliza adecuadamente más a acetato por la acetaldehído deshidrogenasa (ALDH), puede acumularse y sus efectos tóxicos pueden agravarse. De hecho, un estudio reciente de Yokoyama et al informó un mayor riesgo de cáncer de recto en individuos que poseen una ALDH-2 mutante que no es capaz de eliminar el acetaldehído de manera adecuada, que es otro hallazgo importante que se centra en el efecto cancerígeno o promotor de tumores del acetaldehído en humanos. 33
Otro posible mecanismo de aumento de la proliferación celular en bebedores empedernidos podría ser la abstinencia del alcohol en sí, ya que se tomaron biopsias rectales durante la hospitalización y la abstinencia.Cantidades elevadas de alcohol pueden inhibir la proliferación celular, al menos en el hígado, 34 mientras que el consumo moderado de alcohol produce hiperproliferación hepática35.
No pudimos encontrar ningún efecto del consumo crónico de alcohol en la expresión de p53, que no es sorprendente, ya que la sobreexpresión de p53 es un evento tardío en la carcinogénesis que se observa a menudo en los pólipos neoplásicos. Además, el alcohol no afectó la expresión de Rb1. Hubo una actividad débil en algunas células basales, pero no hubo diferencias entre los dos grupos. Sin embargo, se debe enfatizar que la función de Rb1 depende de su fosforilación y esto no puede ser dilucidado por el método utilizado.
El protooncogén bcl-2 está involucrado en la regulación de la muerte celular programada donde se opone a la inducción. de apoptosis.36 En las criptas colorrectales normales, solo unas pocas células en la base de las criptas son positivas para bcl-2, lo que puede representar células madre putativas.37 Dado que la ingestión de alcohol conduce a la hiperregeneración de la mucosa y la expansión de la CP de las criptas rectales sin cambios en el protooncogén expresión, el consumo crónico de etanol parece afectar los eventos tempranos en la tumorigénesis rectal. Según Fearon y Vogelstein, la aparición de hiperregeneración de la mucosa es de hecho un evento tan temprano.38 Sin embargo, la deficiencia de ácido fólico podría ser un factor adicional en una situación en la que se produce la hiperproliferación de la mucosa3940.De hecho, parece haber un vínculo entre el alto consumo de alcohol y la deficiencia de folato. y un mayor riesgo de cáncer colorrectal.4142 Más recientemente, se demostraron niveles bajos de folato en la mucosa rectal de ratas después de la ingestión crónica de alcohol.43 Debido al mayor requerimiento de folato para la metilación de citosina y síntesis de timidina en condiciones hiperproliferativas, tal deficiencia de folato puede ser un factor adicional. factor relevante en la carcinogénesis rectal asociada al alcohol. De hecho, recientemente se ha informado hipometilación del ADN en el colon de ratas después del consumo crónico de alcohol.44 Además, el acetaldehído puede ser el responsable de la deficiencia local de folato ya que el acetaldehído, en concentraciones presentes en el colon, destruye el folato.45
Evaluamos la diferenciación epitelial, inmunoteñimos para diferentes citoqueratinas. Las células de la cripta colorrectal de los pacientes y de los controles mostraron el patrón de expresión de citoqueratina habitual con tinción positiva para las citoqueratinas 8 y 19, y sin inmunorreactividad para las citoqueratinas 4 y 13, expresándose esta última normalmente en epitelios escamosos46
En conclusión, demostramos aquí por primera vez un aumento de la proliferación de células mucosas con expansión del CP en las criptas rectales de pacientes con abuso crónico de alcohol. Esta es una condición asociada con un mayor riesgo de cáncer de recto.