Determinar la expresión de CAIX, GLUT-1, HKII y establecer si existe asociación entre la expresión y la respuesta temprana al tratamiento en carcinomas escamocelulares de cuello uterino.
Sujetos y métodosEn este estudio de tipo cohorte retrospectiva se incluyó a 66 pacientes en estadios FIGO IIB y IIIB durante el periodo del 2001 al 2007, con una edad promedio de 47 años. De las 66 pacientes, 22 fueron tratadas con radioterapia exclusiva y 44 con quimioterapia concomitante a radioterapia. La expresión de las proteínas CAIX, GLUT-1 y HKII fue determinada mediante inmunohistoquímica en biopsias tomadas antes del tratamiento.
ResultadosSe encontró un mayor incremento en la expresión de GLUT-1 (74%), seguido de CAIX (41%) y HKII (18%). La coexpresión de GLUT-1 y CAIX resultó ser significativa (p < 0,002) en comparación con GLUT-1 y HKII. Además, se observó una tendencia de riesgo de no respuesta cuando se expresan simultáneamente las 3 proteínas.
ConclusionesEl incremento en la expresión de GLUT-1 respecto de CAIX y HKII reafirma el concepto de que los carcinomas tienen un alto consumo de glucosa y su coexpresión con CAIX y HKII como factores biológicos preexistentes puede contribuir a esclarecer los mecanismos de hipoxia en la invasión tumoral, así como su posible efecto frente a tratamientos como la radioterapia exclusiva y la radioquimioterapia concomitante para el manejo de cáncer de cuello uterino en estadios iiB y iiiB.
To determine the expression of CAIX, GLUT-1 and HKII and whether there is an association between expression of these markers and early treatment response in squamous cell carcinomas of the uterine cervix.
Subjects and methodsThis retrospective cohort study included 66 patients with squamous cell carcinomas of the uterine cervix in FIGO (International Federation of Gynecology and Obstetrics) stages IIB and IIIB between 2001 and 2007. The mean age was 47 years. Of the 66 patients, 22 were treated with radiotherapy and 44 with concurrent radiochemotherapy. Expression of the proteins CAIX, GLUT-1 and HKII was determined by immunohistochemistry in biopsies taken before treatment.
ResultsThe highest increase was found in expression of GLUT-1 (74%), followed by that of CAIX (41%) and HKII (18%). Coexpression of GLUT-1 and CAIX was significant (p <0.002) compared with that of GLUT-1 and HKII. When all three proteins were expressed simultaneously, we observed a tendency toward lack of treatment response.
ConclusionsIncreased expression of GLUT-1 compared with that of CAIX and HKII supports the notion that carcinomas have high glucose consumption. Coexpression of GLUT-1 with CAIX and HKII as preexisting biological factors could help to elucidate the mechanisms of hypoxia in tumoral invasion. Coexpression could also help to explain the possible effect of these markers on response to treatments such as exclusive radiotherapy and concurrent radiochemotherapy in the management of stage iiB and iiiB cervical cancer.
En Colombia, el cáncer de cuello uterino constituye la segunda causa de cáncer, siendo la principal causa de muerte en mujeres. En 2002 la agencia internacional para investigación en cáncer reportó en GLOBOCAN una estimación de 21,8 casos nuevos por 100.000 mujeres al año con cáncer de cuello uterino1. La mayoría de los casos son diagnosticados en estadios avanzados iiB y iiiB, por lo que deben recibir tratamientos como radioterapia exclusiva o radioterapia concomitante a quimioterapia. El Instituto Nacional de Cancerología (INC) para el 2008 reportó 641 (11,8%) casos nuevos, de los cuales 92 (14,4%) casos correspondían a estadio iiB y 133 (20,7%) casos a estadio iiiB2,3. Algunos estudios realizados en pacientes con cáncer de cuello uterino, así como estudios biológicos dirigidos a evaluar el microambiente del tumor y los mecanismos moleculares que lo regulan, señalan que puede existir una asociación significativa entre la respuesta al tratamiento y el fenotipo tumoral, caracterizado este por cambios en la expresión génica, proteica y metabólica4-10. Los fenotipos que caracterizan el microambiente tumoral son la hipoxia (bajos niveles de oxígeno hasta el 1%), la glucólisis (incremento) y la acidosis (pH bajo)4,11,12. En estas condiciones, las células malignas emplean vías metabólicas alternas a las que comúnmente utilizan las células normales para suplir sus necesidades, adaptarse y favorecer su proliferación y supervivencia.
Los fenotipos hipóxico, glucolítico y de acidosis son tomados en cuenta dentro del modelo hipotético propuesto para el desarrollo tumoral del cáncer invasivo de cuello uterino13,14. Este modelo se plantea desde la aparición de lesiones displásicas como consecuencia de la infección por virus del papiloma humano en la zona de transformación del tejido epitelial del cuello uterino15,16, lesiones que mantenidas en el tiempo continúan hasta establecer el carcinoma in situ, caracterizado este por excesiva proliferación celular que da lugar a la condición de hipoxia1,15,17-21. Esta se conserva durante la siguiente etapa de invasión celular (cáncer invasivo), en la que se hacen evidentes fenotipos como el glucolítico y de acidosis13,22,23. Aquellas proteínas que se encuentran involucradas dentro de estos eventos y fenotipos mencionados experimentan modulación de su expresión. La expresión de algunas de ellas se ha considerado con posible valor pronóstico en el cáncer de cuello uterino, como las que se evaluaron en este estudio: anhidrasa carbónica (CAIX), transportador de glucosa tipo 1 (GLUT-1) y hexocinasa ii (HKII)24-29. La CAIX es considerada un marcador endógeno de hipoxia, condición bajo la cual incrementa su expresión, regulada a través del factor inducible por hipoxia tipo 1 (HIF-1)29,30; su expresión también puede depender de factores como bajos niveles de glucosa (que impiden su expresión)29-32 y de bicarbonato30,33, así como principalmente de la densidad celular31,34. A nivel de fenotipo de acidosis, es importante por su participación en regulación del pH extracelular del tumor. El GLUT-1 es una proteína que se suma al desarrollo del cáncer; se ha demostrado que su sobreexpresión se asocia a un pronóstico adverso en varios tipos tumorales, incluyendo el cáncer de cuello uterino y, al igual que la CAIX, participa en la progresión, la invasión y la metástasis34-37. Se ha reportado que su expresión se incrementa tanto en lesiones precursoras como en el cáncer invasivo de cuello uterino (estadios i-iv), y se relaciona con el grado de diferenciación del tumor a bajos niveles de oxígeno (considerado por ello otro marcador endógeno de hipoxia) y con el incremento de la captación de glucosa, evaluada esta en tumores de cáncer de cuello uterino in vivo mediante tomografía por emisión de positrones (PET)10,28,35-37. Los estudios que han evaluado el consumo de glucosa por PET y su relación con la expresión de GLTU-1 en el cáncer de cuello uterino discuten la importancia que puede tener la enzima HKII, ya que esta participa en la conversión de glucosa a glucosa-6-fosfato durante la glucólisis37-39 y desempeña un papel en la inhibición de la apoptosis y muerte celular a través de su estabilización y la unión a la membrana mitocondrial. Por esto se cree que su actividad pueda estar incrementada, contribuyendo así a la proliferación, la supervivencia celular y el mantenimiento del fenotipo tumoral en el cáncer11,13,38,39.
Tomando en cuenta los antecedentes anteriormente mencionados y considerando que la expresión de estas proteínas no ha sido descrita en pacientes con cáncer escamocelular invasivo de cuello uterino de nuestra población, el propósito del presente trabajo se centró en determinar dicha expresión mediante IHQ y establecer si existe asociación entre la expresión y la respuesta temprana al tratamiento.
Materiales y métodosUn grupo de 66 pacientes diagnosticadas de cáncer escamocelular invasivo de cuello uterino fue seleccionado de 218 historias clínicas de pacientes que fueron remitidas a la consulta de Ginecología del INC durante los años 2001 al 2007. Las características clínico-patológicas de las pacientes incluidas en este estudio se describen en la tabla 1. Una base de datos fue construida para registrar datos clínicos, histopatológicos y de tratamiento.
Características clínico-patológicas de las pacientes
| Características | N.° de pacientes |
| Edad (promedio) | 47 años (26-72) |
| Estadio FIGO | |
| IIB | 24 (36,4%) |
| IIIB | 42 (63,6%) |
| Localización del tumor | |
| Exofítico | 48 (72,7%) |
| Endofítico | 8 (12,1%) |
| Exo/endofítico | 10 (15,2%) |
| Tamaño del tumora | |
| > 4 cm | 9 (13,6%) |
| < 4 cm | 57 (86,4%) |
| Compromiso parametrios | |
| Unilateral | 25 (37,9%) |
| Bilateral | 41 (62,1%) |
| IK | |
| 70 | 1 (1,5%) |
| 80 | 4 (6,1%) |
| 90 | 16 (24,2%) |
| 100 | 45 (68,2%) |
IK: índice Karnofsky.
Con el fin de confirmar el diagnóstico de carcinoma escamocelular infiltrante de cuello uterino de cada una de las pacientes incluidas, las preparaciones histológicas, coloreadas con hematoxilina y eosina a partir de biopsias incluidas en parafina, fueron leídas por un patólogo oncólogo del INC.
De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud (OMS), parámetros como el grado de diferenciación celular, la presencia o la ausencia de queratinización y el tamaño celular fueron tomados como criterios para realizar la respectiva clasificación histológica. Para la queratinización, la presencia de perlas de queratina indicaba queratinización y la ausencia de estas indicaba ausencia de queratinización. Para el tamaño celular, células grandes o células pequeñas representaban un criterio importante que se tuvo en cuenta con el fin de evitar confusión con los carcinomas de célula pequeña (tumores con diferenciación neuroendocrina no incluidos en este estudio).
De cada bloque de parafina correspondiente a cada uno de los casos que se debían estudiar, se hicieron 3 cortes de 3μm de tejido, colocándolos en láminas cargadas con poli-L-lisina como adherente y secadas a temperatura ambiente durante 12 h para el análisis inmunohistoquímico (IHQ) de CAIX, GLUT-1 y HKII. Como controles positivos de expresión, para la CAIX se empleó tejido de carcinoma renal de célula clara40,41, carcinoma canalicular infiltrante de seno para GLUT-142 y para HKII un osteosarcoma de alto grado, tipo condroblástico y fibroblástico43; cada control fue seleccionado según la recomendación del inserto para cada anticuerpo. Como controles negativos se emplearon los mismos tejidos de los controles positivos, sustituyendo la incubación del anticuerpo por PBS. Adicionalmente, se evalúo un grupo de 20 casos de tejido no tumoral de cuello uterino procedente de biopsias con diagnóstico histopatológico de cervicitis, sin evidencia de lesión escamosa intraepitelial ni malignidad.
El proceso de IHQ se realizó siguiendo la técnica estandarizada en el laboratorio de Patología del INC, utilizando el kit Dako En vision + Dual Link system-HRP. Los cortes de tejido de 3μm fueron desparafinados, rehidratados y lavados. La recuperación antigénica se realizó utilizando antígeno retrieval a 10X y pH 9. Para el bloqueo de la peroxidada endógena se colocaron los tejidos en solución de H2O2 al 6% durante 7 min y seguidamente fueron lavados con PBS. Posteriormente, se llevó a cabo la incubación durante 45 min a temperatura ambiente con anticuerpos policlonales de conejo, CAIX (H-120: SC-25599, Santa Cruz) en dilución 1:50, que detecta los aminoácidos 41-160 de la proteína humana; GLUT-1 (RB-9052-P, Thermo Scientific), en dilución 1:100, que detecta el epítopo c-terminal de la proteína humana y HKII (ab37593, abcam) en dilución 1:50, que reconoce los aminoácidos 400-500 de la proteína humana.
La valoración de cada marcador o la expresión de cada proteína de estudio fueron realizadas por 2 patólogos oncólogos, para lo cual se tuvo en cuenta la localización de cada proteína a nivel del citoplasma, la membrana celular y/o la mitocondria y el porcentaje de células tumorales que expresaron cada proteína. De acuerdo con los reportes de la literatura, se consideraron las siguientes escalas: CAIX (citoplasma-membrana), expresión negativa (0%) y expresión positiva: + (1-25%), ++ (26-50%) y +++ (> 50%)40,41; GLUT-1 (citoplasma-membrana), expresión negativa (< 10%) y expresión positiva: + (10-24%), ++ (25-49%), +++ (> 50%)35; HKII (citoplasma-mitocondria) expresión negativa: 0 (0%) y expresión positiva: 1 (1-20%), 2 (21-40%), 3 (41-60%), 4 (61-80%) y 5 (81-100%)26,36.
Para el análisis estadístico descriptivo, las escalas se definieron en 4 categorías: negativa (escala 0% y escala < 10%), débil (escala + y escala 1), moderada (escala ++ y escala 2-3) y fuerte (escala +++ y escala 4-5). Además, se calcularon las medidas de tendencia central y dispersión para variables continuas, y proporciones para variables categóricas.
La respuesta temprana al tratamiento se definió como la respuesta evaluada 3 meses después de haber terminado el tratamiento y fue determinada de acuerdo con los criterios de la OMS así: respuesta completa (RC), cuando hubo una reducción del 100% del volumen tumoral inicial (VTI) y no evidencia clínica ni radiológica de la enfermedad; respuesta parcial (RP), cuando se presentó una reducción del VTI mayor al 50%, y no respuesta, cuando hubo menos del 25% de reducción del VTI o persiste el VTI o hay progresión por incremento en el tamaño del tumor inicial.
Para hacer el análisis estadístico se incluyeron 2 grupos de pacientes: el de pacientes con respuesta (incluyó RC) y el de no respuesta al tratamiento (incluyó la RP y no respuesta).
Para el análisis estadístico se realizo un análisis descriptivo mediante el cual se calcularon las medidas de tendencia central y dispersión para variables continuas y proporciones para variables categóricas. Para determinar qué variables estaban asociadas a la no respuesta al tratamiento, se realizaron análisis bivariados usando la prueba de Mann-Whitney para variables continuas y la prueba de la ji al cuadrado o el test exacto de Fisher si no se cumplía el supuesto de la ji al cuadrado para las variables categóricas. Se tuvieron en cuenta para el análisis las variables clínico-histopatológicas y la expresión de CAIX, GLUT-1 y HKII. Se calcularon OR crudas y ajustadas con sus intervalos de confianza, utilizando un modelo de regresión logística. El modelo fue ajustado usando las variables con resultados significativos en el análisis bivariado y aquellas con plausibilidad biológica (factores de riesgo para no respuesta descritos en la literatura).
ResultadosEn la figura 1 se muestran algunos casos representativos de la descripción histológica correspondiente a carcinoma escamocelular infiltrante que nos permiten observar las diferentes características estructurales y morfológicas. Con respecto a la clasificación de lesiones escamocelulares (OMS), se observó que el 87,9% correspondió a lesiones queratinizantes y el 12,1% a lesiones no queratinizantes.
Descripción histológica de carcinoma escamocelular infiltrante.
Casos representativos de carcinoma escamocelular (CE), que muestran las diferentes características estructurales y morfológicas de cada tipo histológico. A) CE bien diferenciado (BD) queratinizante (Q) de célula grande (CG), con áreas necróticas (AN). B) CE moderadamente diferenciado (MD) no queratinizante de célula grande (CG). CBE: células basales del epitelio que limitan con el estroma. C) CE pobremente diferenciado (PD) no queratinizante de célula grande (CG).
E: infiltración epitelial al estroma.
En la figura 2 se observa inmunorreactividad para CAIX, GLUT-1 y HKII de algunos casos representativos de cáncer escamocelular invasivo de cuello uterino en estadios clínicos FIGO IIB o IIIB. Se observó como característica particular de la tinción o expresión de GLUT-1, que regularmente se encuentra localizada junto a los vasos sanguíneos (fig. 2E).
Casos representativos de la expresión de las proteínas CAIX, GLUT-1 y HKII por IHQ, en carcinoma escamocelular invasivo de cuello uterino.
Para cada proteína se muestran los niveles de expresión negativa (–), débil (+), moderada (++) y fuerte (+++). Las fotografías A, B, C, E, F, G, I y J corresponden a casos en estadios FIGO IIIB y las fotografías D, H y L son casos en estadio iiB. Las flechas indican inmunorreactividad para CAIX (2A) y GLUT-1 (2E) en eritrocitos de casos negativos.
En el análisis de la distribución de la expresión de las proteínas CAIX, GLUT-1 y HKII se observó una variación en los niveles de expresión; se encontró un incremento en la expresión de GLUT-1 (74%), seguido de CAIX (41%) y HKII (18%). Además, se observó que en el 43,8% de las muestras analizadas el patrón de expresión de GLUT-1 fue débil y negativo, mientras que en el 55,9% fue moderado y fuerte (fig. 3). La expresión individual o coexpresión de CAIX, GLUT-1 y HKII de los 66 casos analizados se muestra en la tabla 2, donde se observa de manera particular que en ningún caso analizado se presenta inmunorreactividad individual para HKII.
Al estudiar la tendencia de las proteínas CAIX, GLUT-1 y HKII al expresarse individualmente o asociadas entre sí, encontramos que la tendencia de la coexpresión de GLUT-1 y CAIX resultó significativa (p < 0,002) en comparación cuando la expresión de GLUT-1 se asocia con HKII.
La mayor frecuencia de expresión con relación a estadios FIGO fue observada para la expresión individual de GLUT-1 (25,8%) en estadios iiB (7,5%) y iiiB (18,1%) en comparación con CAIX (3%), iiB (0%) y iiiB (3%), y HKII (0). También se observó que la coexpresión de GLUT-1 y CAIX fue mayor (28,7%) en estadios iiB (15,1%) y iiiB (13,5%) en comparación con la coexpresión de GLUT-1, CAIX y HKII (9,1%) y de GLUT-1 y HKII (9,1%).
Tomando la frecuencia total de expresión de GLUT-1 de los 66 casos analizados con relación al estadio clínico FIGO, observamos que la diferencia en frecuencia de expresión para iiB (83,3%) y iiiB (66,6%) no fue estadísticamente significativa; sin embargo, observamos que la expresión de GLUT-1 se mantiene del estadio iiB al iiiB.
Con respecto al esquema de tratamiento empleado, las pacientes presentaron un buen estado funcional antes de recibir el respectivo tratamiento, como lo indican los valores del índice Karnofsky (tabla 1), que oscilaron entre el 70 y el 100%. Todas recibieron el esquema completo de la terapia asignada, 22 (33,3%) de ellas fueron al protocolo de radioterapia exclusiva y 44 (66,7%) al protocolo de radioquimioterapia concomitante.
A todas las pacientes se les administró radioterapia externa (teleterapia) e intracavitaria (braquiterapia). Las dosis mínimas y máximas de teleterapia oscilaron entre 4.320-5.580 cGy y las de braquiterapia entre 2.500-5.040 cGy en puntos A y entre 660-3.500 cGy en puntos B; 55 (83,3%) pacientes recibieron braquiterapia de baja tasa y 11 (16,7%) de alta tasa.
Quienes recibieron quimioterapia fueron tratadas con 6 ciclos de cisplatino, una dosis semanal entre 44 a 70mg.
En el análisis de la respuesta temprana al tratamiento y la expresión de las proteínas CAIX, GLUT1 y HKII, en general se observó que los niveles de expresión de las 3 proteínas fue mayor en el grupo de respuesta respecto al de no respuesta.
En el grupo de pacientes que respondieron (n = 53), se observó que la mayor expresión fue para GLUT-1 (73,6%), seguido de CAIX (43,4%) y HKII (17%).
En el grupo de no respuesta (n = 13) también se observó que GLUT-1 presentó mayor expresión (77%) con respecto a CAIX (30,8%) y HKII (23,1%). En este grupo, se hallaron 2 (15,4%) casos que coexpresaron las 3 proteínas, otros 2 (15,4%) que coexpresaron GLUT-1 y CAIX, uno (7,7%) que coexpresó GLUT-1 y HKII, y ninguno con coexpresión de GLUT-1 y HKII.
En la tabla 3 se muestran los resultados del análisis de asociación entre las variables clínico-patológicas y la expresión de las proteínas con la respuesta al tratamiento. Al comparar entre los 2 grupos de respuesta, teniendo en cuenta las variables clínico-patológicas y la expresión de CAIX, GLUT-1 y HKII, no se halló ninguna diferencia estadísticamente significativa.
Asociación entre las variables clínico-patológicas y la expresión de las proteínas con la respuesta al tratamiento
| Variables | Respuesta | ||
| Sí (n = 53) | No (n = 13) | Valor p | |
| Edad, media | 46 | 47 | |
| DE | 11 (26 ± 72) | 13 (27 ± 65) | 0,82a |
| Tamaño tumor, media | 6 | 7 | |
| DE | 2 (3 ± 10) | 2 (3 ± 12) | 0,1618a |
| Estadio FIGO (%) | |||
| IIB | 21 (39,6) | 3 (23,1) | 0,345b |
| IIIB | 32 (60,4) | 10 (76,9) | |
| Tipo célula | |||
| Grande | 53 (100,0) | 13 (100,0) | – |
| Pequeña | 0 (0,0) | 0 (0,0) | |
| Queratinización (%) | |||
| Presente | 6 (11,3) | 2 (15,4) | 0,651b |
| Ausente | 47 (88,7) | 11 (84,6) | |
| Compromiso parametrios (%) | |||
| Unilateral | 21 (39,6) | 4 (30,8) | 0,752b |
| Bilateral | 32 (60,4) | 9 (69,2) | |
| Índice de Karnosky | |||
| 70% | 1 (1,9) | 0 (0,0) | 0,17c |
| 80% | 2 (3,8) | 2 (15,4) | |
| 90% | 11 (20,8) | 5 (38,5) | |
| 100% | 39 (73,6) | 6 (46,2) | |
| Tipo de tratamiento (%) | |||
| Radioterapia | 16 (30.2) | 6 (46.2) | 0,331b |
| Radioterapia+quimioterapia | 37 (69.8) | 7 (53.8) | |
| Tipo tasa braquiterapia | |||
| Baja | 45 (84,9) | 10 (76,9) | 0,79b |
| Alta | 8 (15,1) | 3 (23,1) | |
| Tipo expresión | |||
| Negativo | 13 (24,52) | 3 (23,07) | 0,535c |
| GLUT-1 | 12 (22,64) | 5 (38,46) | |
| GLUT-1 y HKII | 5 (9,43) | 1 (7,7) | |
| GLUT1 y CAIX | 19 (35,84) | 2 (15,38) | |
| GLUT-1, HKII y CAIX | 4 (7,54) | 2 (15,38) | |
p<0,05 (significación).
En el análisis de regresión logística entre la expresión de CAIX, GLUT-1 y HKII y la no respuesta al tratamiento, no se encontró ninguna asociación estadísticamente significativa; sin embargo, se observó un posible riesgo (OR = 1,70) en las pacientes que expresaron GLUT-1. Sobre la base de este resultado, se consideró evaluar si la expresión conjunta de GLUT-1-CAIX, GLUT-1-HKII y GLUT-1-CAIX-HKII aumenta el riesgo de no responder al tratamiento; se observó una tendencia de riesgo de no respuesta cuando se expresan simultáneamente las 3 proteínas (OR = 1,43).
DiscusiónLa detección molecular de proteínas endógenas como CAIX, GLUT-1 y HKII fue posible a través del uso de una de las técnicas de fácil acceso y aplicabilidad como la IHQ, para la cual se estandarizaron condiciones específicas y se utilizaron muestras de rutina clínica como son los tejidos embebidos en parafina38,39. En este trabajo se describen y cuantifican por primera vez los patrones de expresión de marcadores relacionados con la hipoxia y la glucólisis, como la CAIX, el GLUT-1 y la HKII, en carcinomas escamocelulares invasivos de cuello uterino de población colombiana.
El modelo propuesto para el desarrollo de cáncer de cuello uterino plantea la participación de fenotipos como el hipóxico, el glucolítico y de acidosis8,11,44-46, los cuales están implicados en resistencia al tratamiento, como la radioterapia, quimioterapia y/o radioquimioterapia concomitante, y se asocian con inestabilidad genética, que puede reflejarse en el incremento de la expresión de ciertas proteínas, entre las que están CAIX, GLUT-1 y HKII, consideradas como posibles marcadores pronósticos de progresión de la enfermedad, metástasis y supervivencia10,13,14,46. Diferentes estudios han demostrado que la expresión de CAIX, GLUT-1 y HKII evaluada por IHQ se encuentra incrementada en tejidos tumorales de cáncer escamocelular invasivo de cuello uterino, señalando que el incremento en la expresión de CAIX puede oscilar entre el 21,1 y el 99% de los casos analizados30,31,38,47-49. A su vez, el incremento en la expresión de GLUT-1 puede darse entre un 7 y un 94,1% de los casos27,37,44,50. Los únicos reportes recientes sobre niveles de expresión de HKII en cáncer escamocelular invasivo de cuello uterino, como el de Guo-Qing et al.51, en un estudio de casos y controles en pacientes con carcinoma cervical severo, encuentran un 69,2% de expresión. En otros tipos de cáncer, como el carcinoma de pulmón (98%), el carcinoma oral (58%), de tiroides (16%), el carcinoma de seno (76%) y el colangiocarcinoma (81%), se ha reportado que su expresión es variable26,39,42,52,53. El incremento observado de la expresión de GLUT-1, CAIX y HKII en nuestro estudio, que se ubica dentro de los porcentajes de los estudios reportados, confirma el papel relevante de estas proteínas en el desarrollo y la invasión del cáncer escamocelular invasivo de cuello uterino.
Warburg54, en 1931, demostró un incremento tanto de la tasa glucolítica como de la expresión de proteínas membranales transportadoras de glucosa (GLUT-1, GLUT-7) y su asociación a un aumento del metabolismo en células neoplásicas. Además, el incremento en la expresión de GLUT-1 se ha visto correlacionado con el aumento de valores en fracciones hipóxicas, como lo han demostrado Airley et al.5, razón por la que se le considera esta proteína como un marcador endógeno de hipoxia. Sobre la base de los resultados reportados en la literatura, y comparándolos con las frecuencias de expresión halladas en el presente estudio para GLUT-1, podríamos pensar que aproximadamente el 44% de los casos analizados serían hipóxicos y el 56% de estos se encontrarían en un ambiente de normoxia.
Aunque el grado de expresión de estas moléculas en la totalidad de las secciones tumorales no se correlaciona cuantitativamente con el estado de oxigenación, como se muestra en número de publicaciones4-6,55, su intensidad en expresión microrregional aumenta con la ampliación de distancia de los vasos sanguíneos. Sin embargo, la expresión de GLUT-1 también se encuentra regularmente adyacente a los vasos sanguíneos, siendo este fenómeno atribuido tanto a la actividad de HIF-1 independiente de oxígeno y a la hipoxia transitoria (aguda) debido a la oclusión transitoria de los vasos sanguíneos38,55. Esta localización adyacente a los vasos sanguíneos de la expresión de GLUT-1 fue una característica particular en la mayoría de los casos analizados en el presente estudio. Recientemente, Mayer et al. han reportado que gracias a la valoración morfológica de la microarquitectura del cáncer de cuello uterino y a los resultados de la identificación mediante IHQ de áreas hipóxicas mediante el uso de anticuerpos contra GLUT-1 se puede llegar a tener claro cómo los mecanismos de hipoxia conducen a fenómenos invasivos55. Mayer et al. han identificado un elemento novedoso de invasión en cáncer que consiste de un estroma rico en vasos sanguíneos, infiltrante y que migra activamente, el cual parece dar forma a las masas de células tumorales y, al hacerlo, influye decisivamente en la arquitectura histológica del tumor55.
Además de la hipoxia, tal como sucede en otros tipos de cáncer, el incremento en la expresión de GLUT-1 también depende del aumento de la glucólisis29,34,38,56-58, proceso que implica una alta tasa de captación de glucosa con un gasto energético elevado. En nuestro caso, observamos que solo en el 27,2% de los casos la expresión de GLUT-1 fue negativa y en el 72,7% fue positiva, lo que demostraría la necesidad del requerimiento energético en tumores de cáncer escamocelular invasivo de cuello uterino.
Estas diferencias en los niveles de expresión de GLUT-1 posiblemente se deban a: heterogeneidad intratumoral, evento que puede dificultar la evaluación de marcadores moleculares57, y extensión e intensidad de coloración de marcadores endógenos, las cuales quizá dependan de la técnica utilizada41. Nosotros también hallamos que la expresión de GLUT-1 estuvo limitada a partes específicas del epitelio normal, de la zona de transformación y porciones del endocérvix, patrón de tinción también observado con CAIX y HKII.
Con respecto a la distribución de la expresión de GLUT-1 y su relación con el estadio clínico FIGO IIB o IIIB, aunque no se halló una diferencia estadísticamente significativa, se observa que la expresión de GLUT-1 se mantiene del estadio iiB al iiiB, condición que estaría favoreciendo el mantenimiento del fenotipo tumoral, la invasión y la metástasis.
Estudios clínicos han validado la expresión de CAIX al igual que GLUT-1 como marcadores endógenos de hipoxia en carcinoma avanzado de cuello uterino mediante IHQ38,49, al encontrarse una expresión colocalizada con el marcador endógeno hipóxico pimonidazole5.
De los resultados hallados en este estudio para la expresión de CAIX y su relación con la hipoxia tumoral, y habiendo hallado que en el 59,1% de los casos la expresión fue negativa y en un 40,9% fue positiva, sin haber medido directamente hipoxia, podríamos mencionar que la ausencia de expresión estaría relacionada con la presencia de hipoxia aguda, condición no suficiente para inducir a CAIX. Respecto a esta relación entre la expresión de CAIX y la hipoxia, Mayer et al.59 toman como referencia los estudios de Loncaster et al.38 y Hedley et al.57 para proponer 2 fundamentos: el primero hace referencia a que la ausencia de hipoxia no puede predecirse a partir de la carencia de la expresión de CAIX, mientras que el segundo considera que la expresión fuerte de CAIX se identifica en tumores que exhiben hipoxia comparada con tumores normóxicos, donde estos últimos carecen de la expresión de esta proteína. Adicionalmente, Loncaster et al. muestran otros hallazgos sobre la relación potencial entre hipoxia y el fenotipo de acidosis38. En hipoxia el nivel de pH extracelular disminuye conllevando a acidosis, condición que se ha visto contrarrestada por la acción de CAIX. Otros reportes señalan que el proceso de acidosis extracelular también es inducido vía incremento de la glucólisis, condición dada en nuestro estudio por el incremento de expresión de GLUT-1 en el 74% de los casos analizados, lo que significa que en esta condición se eleva la expresión de CAIX. Tomando en cuenta los antecedentes mencionados y los resultados que hallamos para la expresión de CAIX, podríamos suponer que aproximadamente el 75% de los casos analizados en este estudio serían normóxicos y el 25%, hipóxicos.
Varios estudios muestran que los factores reguladores de GLUT-1 son los mismos que regulan la expresión de HKII; entre ellos están: el incremento de glucólisis, la hipoxia, el estrés, la transformación y la carcinogénesis36. Por tal razón, se ha considerado que existe una relación entre el incremento de GLUT-1 y el aumento de HKII, donde esta enzima, a su vez, contribuye a la retención de glucosa, ayudando así a la obtención del requerimiento energético que favorece el rápido crecimiento de las células tumorales53.
En nuestro estudio, en el 74% de los casos se encontró un incremento en la expresión de GLUT-1; sin embargo, no encontramos correspondencia con la expresión de HKII (18,1%). Estos datos discrepan de los hallazgos descritos en la literatura26,51,53. Esta diferencia podría ser explicada si se tiene en cuenta que la expresión de HKII es específica del tejido tumoral, la presencia de heterogeneidad intratumoral, el tipo de anticuerpo, las condiciones de IHQ utilizadas y las técnicas de detección empleadas distintas de la IHQ60.
Existen distintos reportes sobre la expresión de CAIX, GLUT-1 y HKII con relación a los resultados del tratamiento en el cáncer cervical localmente avanzado, en los que se relaciona la supervivencia; sin embargo, con respecto a la respuesta temprana, aún no se conocen reportes. En este estudio se observó una tendencia de riesgo de no respuesta cuando se expresan simultáneamente estas 3 proteínas, a pesar de que el patrón de expresión de estas proteínas fue variable. Estos resultados permiten confirmar que ocurren cambios en los niveles de expresión de estas proteínas a nivel intratumoral previos al tratamiento, como lo representa GLUT-1, que pueden influir frente a una respuesta completa; sin embargo, se debe tener en cuenta que no es un requerimiento absoluto, sino que sucede como efecto aditivo de otros mecanismos biológicos, que desempeñan un papel importante frente al resultado del tratamiento.
En conclusión, el incremento en la expresión de GLUT-1 respecto a CAIX y HKII reafirma el concepto de que los carcinomas tienen un alto consumo de glucosa y su coexpresión con CAIX y HKII como factores biológicos preexistentes puede contribuir a esclarecer los mecanismos de hipoxia en la invasión tumoral, así como su posible efecto frente a tratamientos como la radioterapia exclusiva y la radioquimioterapia concomitante para el manejo de cáncer de cuello uterino en estadios iiB y iiiB.
Responsabilidades éticasProtección de personas y animales. Los autores declaran que para esta investigación no se han realizado experimentos en seres humanos ni en animales.
Confidencialidad de los datos. Los autores declaran que en este artículo no aparecen datos de pacientes.
Derecho a la privacidad y consentimiento informado. Los autores declaran que en este artículo no aparecen datos de pacientes.
FinanciaciónEste trabajo recibió apoyo financiero del Instituto Nacional de Cancerología-Recursos Inversión Nación-, a través del proyecto «expresión de IGF-IR, GAPDH, HIF-1alfa, Survivina, ERCC1, GLUT1 y polimorfismo ARG72PRO de P53 como biomarcadores de respuesta a tratamiento en pacientes con cáncer escamocelular invasivo de cuello uterino» (código C41030610026).
Conflicto de interesesLos autores declaran no tener ningún conflicto de intereses.