Investigación Clínica
versión impresa ISSN 0535-5133versión On-line ISSN 2477-9393
Invest. clín v.50 n.2 Maracaibo jun. 2009
Importancia de los estudios de inmunohistoquímica en el diagnóstico y la evaluación pronóstica de la neoplasia intraepitelial y el cáncer cervical. Revisión
Jorge García-Tamayo1, Julia Molina1 y Eduardo Blasco-Olaetxea2.
1Laboratorio de Patología Molecular, Maracaibo, Venezuela e
2Instituto Canario de Investigación sobre el Cáncer. Fuerteventura, Islas Canarias.
Autor de correspondencia: Jorge García Tamayo. Laboratorio de Patología Molecular Novapath, Centro Comercial La Paragüita, local 13, Prolongación de la Circunvalación Nº 2. Maracaibo, Venezuela. Telf. 0261 742 9786. Correo electrónico: novapath@yahoo.com
Resumen: Se evaluó la expresión de proteínas dependientes de genes en el epitelio cervical, en la neoplasia intraepitelial cervical (NIC) y en el carcinoma del cuello uterino (CC) a través de diversos estudios de inmunohistoquímica (IHQ). Se examinó la detección de ciertas proteínas como p53, bcl2, C-Myc, Ki 67, Ciclinas, P16 INK4a, p21, p27, b-catenina, Wnt y MCM, en relación con la evolución de la neoplasia intraepitelial, el carcinoma cervical y la infección con el virus del papiloma humano (VPH). Se señaló como la actividad transcripcional de diversos genes provoca alteraciones de la heterocigosis y pérdida de regiones cromosómicas que influyen en la sobrexpresión de proteínas o en la pérdida parcial de la expresión de algunas glicoproteínas en la superficie celular por la activación de genes del VPH.
Palabras clave: Inmunohistoquímica, neoplasia intraepitelial cervical, cáncer cervical, VPH, alteraciones genéticas
Importance of immunohistochemical studies in the diagnosis and the prognostic evaluation of cervical intraepithelial neoplasia and invasive squamous cell carcinoma of the uterine cervix. Review
Abstract. Immunohistochemical studies in cervical intraepithelial neoplasia and cervical carcinoma are evaluated in this review. A variety of proteíns like p53, bcl2, C-Myc, Ki 67, Cyclines, P16 INK4a, p21, p27, b-catenin, Wnt and MCM, have been related to the development of cervical neoplasia and human papilloma virus infection. It is described how transcriptional factors of genes induce loss of heterozygosity, numerical chromosome abnormality and inactivation of gene products or the partial loss of some membrane glycoproteins induced by oncogenic human papillomaviruses (HPV).
Key words: Immunohistochemistry, cervical intraepithelial neoplasia, cervical cancer, HPV, genetic alterations
INTRODUCCIÓN
Las displasias del cérvix, conocidas desde hace años, como neoplasia intraepitelial cervical (NIC) y el carcinoma infiltrante del cuello uterino (CC), están relacionados con el virus del papiloma humano (VPH) de alto riesgo (1, 2). El VPH interfiere en el ciclo celular lo que provocará cambios en oncogenes, y terminará produciendo pérdida de la heterocigosis, así como pérdida de regiones cromosómicas específicas. Estas evidencias, parecieran señalar el probable papel de algunos genes supresores de tumores en la génesis del CC (3-5).
La expresión de diversas proteínas dependientes de genes en el epitelio cervical, puede ser evaluada a través de la técnica de inmunohistoquímica (IHQ). Mediante esta técnica, se han examinado proteínas como p53, bcl2, C-Myc, Ki 67, Ciclinas, P16 INK4a, p21, p27, b-catenina y MCM en NIC y en CC. Algunos resultados de estas investigaciones han creado expectativas entre quienes aspiran lograr evidencias para precisar el pronóstico de NIC y del CC y su relación con el VPH. En este trabajo, se revisó y se evaluó el estado actual de estos estudios inmunohistoquímicos.
p53
La proteína oncosupresora p53 se sabe que funciona como guardián de la integridad del genoma de la célula huésped y está encargada de que el ciclo celular progrese tras comprobar que el genoma está intacto. La proteína p53 es producto del gen P53 y ante cualquier daño del ADN, se expresará como consecuencia del freno del ciclo celular a través de p21, un inhibidor del ciclo que provoca fallas en los mecanismos de proliferación celular y en la apoptosis. La muerte celular programada en la infección por VPH, es interferida a través de p53 por el encogen E6 por el bloqueo del ciclo celular inducido por el inhibidor de la cinasa dependiente de la ciclina p21 y por Bax. Bax es una proteína proapoptótica presente en los epitelios indiferenciados que también puede ser degradada por E6 a través de la ubiquitina (6). Se sabe que p53 es inactivada por la oncoproteína supresora del VPH E6, la cual se une a la proteína p53, y promueve su degradación, por lo que su función se altera durante la infección con VPH de alto riesgo, sin que se produzca una verdadera mutación del gen (7-9). La proteína p53 no se expresa en el epitelio cervical normal. No siempre se observa inmunomarcaje para la proteína p53 en CC, y la experiencia nuestra en este sentido, ha sido similar a la de otros investigadores (10); sin embargo algunos consideran que la presencia de p53 se incrementa con los grados de NIC y con la malignidad, por lo que han planteado que esta proteína debería detectarse en el CC (11-13). Según otros investigadores, a pesar de que la infección con VPH de alto riesgo es la responsable de la sobreexpresión de p53, la expresión de esta proteína no puede considerarse como un factor de valor pronóstico (14), y finalmente, para otros, no pareciera existir ninguna relación directa entre la positividad para VPH y el inmunomarcaje para p53 (10, 15, 16).
Bcl 2
La expresión de bcl 2 en el cuello uterino normal, es escasa, sin embargo se ha descrito un incremento de la misma en NIC y en carcinomas (17), por lo que se ha sugerido que la expresión de bcl 2 y de p53 está relacionada con la infección con VPH de alto riesgo (15). Sin embargo, en el estudio del CC y de su relación con p53 y bcl2 algunos investigadores presentan resultados contrapuestos que solo pueden ser significativos si se examinan desde un punto de vista estadístico (18), no obstante según otros, con estos anticuerpos no es posible predecir su evolución y menos aún las probables metástasis (19).
C-Myc
Las proteínas C-Myc y Ki 67 aumentan su expresión con la proliferación celular presente en NIC y en CC, pero sus resultados no pueden considerarse como de valor pronóstico (20). Existen escasos estudios sobre C-Myc y el CC, por lo que hasta ahora pareciera no existir una relación aparente entre C-Myc y VPH 16-18 (11, 20).
CICLINAS
Las ciclinas son moduladores del ciclo celular, algunas están relacionadas con el gen del retinoblastoma (RB) y actúan inactivando la pRb. La oncoproteína E7 del VPH interacciona con el gen RB que controla los factores de crecimiento que mueven el ciclo celular y de esta manera inhibe su función reguladora. Las ciclinas son metabolizadas por la ubicuitina en el núcleo y pasan al citoplasma celular durante la fase de síntesis para ser destruidas. En el CC la ciclina D1 se expresó en el citoplasma y en casos de NIC se detectó en el núcleo y en el citoplasma (10). Algunos trabajos señalan la importancia de la ciclina-E en diversas neoplasias (21), ésta se ha detectado en cáncer de mama (22) y en CC (23-25). Se ha descrito también sobreexpresión de ciclina-A en NIC y en CC (26). La identificación de la ciclina D1 resulta útil en otras neoplasias pero su importancia no parece ser relevante en el CC (27).
Ki 67
La expresión de la Ciclina D1 es comparable a la de Ki67. Debe examinarse en detalle la posible relación entre C-Myc y Ciclina D1 pues es interesante observar que como ocurre con Ki67, tanto C-Myc como la Ciclina D1 se asocian con una mayor proliferación celular como se observa en el CC activado por VPH de alto riesgo (28).
ß-catenina
La Ciclina D1 y la C-Myc son dianas de la vía WNT/APC/ b-catenina Como resultado de la activación de la vía WNT, se produce acumulación de b-catenina en el citosol del queratinocito, lo cual provoca la translocación de b-catenina al núcleo donde va a interactuar con factores de transcripción implicados en la diferenciación celular a través de su grupo amino terminal con la b-catenina para activar la transcripción de genes, como C-Myc y Ciclina D1, los cuales definitivamente parecieran estar involucrados en los procesos de proliferación y diferenciación celular presentes en el CC (29).
P16 INK4a
La p16 INK4a es un inhibidor de la ciclina dependiente de kinasa 4 y se sabe es expresado tanto en NIC como en el CC (30, 31). No parecen producirse alteraciones genéticas en el gen P16 en casos de CC (32). La actividad de p16 en células normales se produce a través de una inhibición de su proliferación. La p16INK4a es un indicador específico para NIC, especialmente en lesiones de alto grado y se destaca el hecho de que éste es más específico que Ki67 (32, 33). La expresión de p27 y de p21 ha sido comparada con p16 en NIC, sin que puedan hallarse diferencias significativas (34); no obstante, al examinar el rol de la Ciclina D1 en el CC, se señala su importancia de valor pronóstico en la expresión de la proteína p16 (35). En un estudio reciente, cuando se examinaron casos de CC utilizando tecnología de micromatrices para estudio de genes, se ha detectado la pérdida de expresión de p16 en casos que mostraron menor sobrevida, sin estar ella relacionada con la profundidad de la invasión ni con las metástasis ganglionares (36). Debe enfatizarse que la proteína p16, es un elemento de la vía p16_ciclinaD-cdk4/6\RB (37). En el estudio inmunohistoquímico de 212 pacientes con CC estudiados para p16, p21 y p27, se demostró que, si bien con p16 existen resultados esperanzadores, en general estas proteínas no pueden considerarse directamente como factores de valor pronóstico para el CC (34).
p27
El ciclo celular está controlado por complejos proteicos compuestos por ciclinas y ciclinas-dependientes de kinasas (cdk) que se dividen en dos familias estructuralmente relacionadas; la familia Cip/kip (p21, p27 y p57) en la cual estas proteínas funcionan como inhibidores preferentemente de cdk2 (complejos de ciclina A/E-cdk2), y la familia INK4 (p15, p16, p18 y p19), que inhibe los complejos que contienen Ciclina D (cyclin D-cdk4/6). La p27 tiene una función reguladora que responde a señales extracelulares, además de sus conocidas funciones en la diferenciación celular y en la apoptosis (38). El oncogen E7 del VPH-16 puede unirse a la p27 sin degradarla, y su inactivación no está relacionada con su transformación oncogénica (39). Se ha descrito aumento de la expresión de p27 en el epitelio normal de cuello uterino, (40) lo cual contrasta con la expresión aumentada de p27 en NIC y en el CC (41-43). En base a estos hallazgos, se puede concluir que p27 no tiene valor como indicador pronóstico en el CC (34).
p21
Es bien sabido que la proteína p21 puede considerarse como la ejecutora de p53, considerando que el gen de p21 está bajo el control transcripcional de p53 (44). La expresión de p21 que está disminuida o ausente en células en reposo, se puede involucrar en el control de la actividad de cdk en células proliferantes, además de su función de respuesta al daño del ADN deteniendo el ciclo celular y participando en su reparación o llevando a la célula a la muerte celular programada. La expresión de p21 desaparece al inactivarse la proteína por acción del oncogen E7 del VPH-16 y aunque pudiera sobrexpresarse por efecto de alguna mutación, su actividad no influye en el control del ciclo celular, ni tiene valor pronóstico en el CC (43). También previamente se había señalado que la disminución en el inmunomarcaje de p21, podría ser un indicador de mal pronóstico (45). Igualmente, el encogen E7 del VPH-16 se puede unir a la p21 inactivada sin degradarla, lo que induce una exagerada actividad de cdk2 a pesar de que existan altos niveles de p21 (46).
Wnt
Las proteínas Wnt constituyen una familia de factores de crecimiento que controla la proliferación, la migración arquitectural y la organogénesis durante el desarrollo embriológico (47). Hallazgos recientes han demostrado que las proteínas Wnt tienen un papel importante en el desarrollo del cáncer a través de sus receptores y de una vía que se caracteriza por la acumulación de b-catenina en el citoplasma y en el núcleo. Los niveles de b-catenina en el citoplasma son controlados por la fosforilación que induce su unión con la ubicuitina y su ulterior degradación (48). En ausencia de Wnt, de glicógeno sintasa kinasa-3h (GSK-3h) se activa y fosforiliza la b-catenina degradándola. La activación de la vía de Wnt inhibe la acción de GSK-3h y provoca el exceso de b-catenina citoplasmática. El exceso de b-catenina va al núcleo para formar un complejo transcripcional con el Factor de células T (TCF) el cual se sabe activa la trancripcción de genes como C-Myc y la ciclina D1 (49). Una fosfatasa PP2A está también involucrada en la degradación del complejo b-catenina inhibiendo la señalización de Wnt a través de APC y de la axina (50). Se ha descrito un modelo experimental de queratinocitos cultivados en los cuales la transformación que el VPH ejerce sobre ellos, requiere de un segundo golpe y este está representado por la adopción de la vía Wnt y más allá, ésta podría ser uno de los mecanismos para la activación de la transformación maligna del epitelio del cuello uterino. La identificación por IHQ de b-catenina podría tener un interés particular, sobretodo en la exploración de esta vía en NIC y CC (51).
MCM
El análisis de los resultados de estudios realizados en los ratones transgénicos K14E6 y K14E7 que expresaban los oncogenes E6 y E7 y en los que existía hiperplasia epitelial y tumores espontáneos en la piel, demostró como al ser éstos tratados con estrógenos, los roedores desarrollaron cáncer cervical (52). En estudios previos con ratones transgénicos y VPH-16 se había demostrado como el oncogén E7 inactivando la pRb afectaba la expresión de la proteínas p107 y p130, y como también al activar la familia de los factores de transcripción E2F, inducía una respuesta génica con presencia de una proteína que fue denominda proteína minicromosómica de mantenimiento7 (MCM7). Esta proteína representa un componente de la ADN helicasa inducido por el gen E2F (53). La expresión de MCM7 se producía en el curso de la enfermedad neoplásica en estos ratones transgénicos en quienes la tinción por IHQ estaba limitada a las células parabasales y basales en el epitelio normal e hiperplásico, pero que ocupaba todas las capas epiteliales en la displasia y el cáncer cervical. Ese trabajo demostró en un enfoque experimental, en ratones, que es importante indagar sobre la búsqueda de proteínas biomarcadoras que reaccionen como p16 en los casos de NIC y CC (52). Estos estudios en ratones también demostraron cierto paralelismo entre los resultados con Ki67 y la Ciclina E y los observados en casos de cáncer del cérvix humano (32, 54, 55) como ya hemos comentado previamente. Otros modelos de proteínas MCM (MCM2 y MCM5) han sido utilizados como factores de valor pronóstico en el cáncer cervical, 56) y en realidad se sabe que casi todos los genes MCM pueden inducir los factores de transcripción E2F (57). La inestabilidad genómica inducida por los oncogenes virales E6 y E7 potencialmente conducen a la aparición de anormalidades centrosómicas (58), ambos factores, la inestabilidad genómica y las anomalías centrosómicas se han observado en el modelo experimental de los ratones transgénicos. Todos estos cambios genómicos, son los responsables de la expresión anormal de MCM7.
EL VIRUS DEL PAPILOMA HUMANO
Las proteínas E6 y E7 del VPH, son importantes por sus propiedades oncogénicas ya que tienen la capacidad de inmortalizar y transformar las células del cuello uterino y por otra parte mantendrán el ambiente celular para que el genoma viral pueda subsistir mientras no se encuentre incorporado en los cromosomas (4). Algunas de las proteínas que pueden ser examinadas por IHQ dependen de la acción de los oncogenes E6 y E7 del VPH. Con la hibridación in situ (HinS) y amplificando la señal para los virus de alto riesgo con sondas con tiramida biotinilada, hoy día es posible detectar directamente en el epitelio cervical en casos de NIC o de CC, secuencias de ácidos nucleicos virales tan pequeñas como una sola copia, lo cual hace de esta técnica un valioso instrumento para la investigación sobre la infección y la carcinogénesis viral. Hemos examinado la presencia de infección genital con el virus del papiloma humano (VPH) por HinS utilizando sondas biotiniladas de ADN específicas para VPH, de amplio espectro (WS) que comprende los virus tipo 6,11, 16, 18, 31, 33, 35, 45, 51 y 52; y de alto riesgo (AR) con los virus tipo 16,18, 31, 33, 35, 39, 45, 51, 52, 56, 58, 59 y 68. Igualmente y por separado hemos estudiado la presencia de VPH 16 y 18 en casos de NIC y de CC con VPH de AR(6). Los resultados al utilizar esta metodología permiten una correlación entre los casos de NIC y CC que se estudian para detectar el VPH y las diversas proteínas cuya actualización sobre sus estudios con IHQ hemos discutido previamente (4, 6).
LOS ANTÍGENOS DE GRUPOS SANGUÍNEOS
Las células epiteliales y las secreciones de casi un 80% de las personas tienen ciertos oligosacáridos que se identifican como antígenos de grupos sanguíneos; antígenos estos que se pueden detectar en los epitelios normales y neoplásicos y en sus secreciones, en individuos que por ello se denominan secretores (59-61). En estudios previos se demostró que los antígenos de grupos sanguíneos ABH se encontraban presentes en las células del epitelio cervical normal (62) y posteriormente se demostraron en el útero neoplásico (63-65), sin embargo se ha señalado que la presencia de isoantígenos ABO en el epitelio exo y endocervical de mujeres secretoras, no se detecta en las identificadas como no secretoras (66). Desde hace casi veinte años, E Blasco-Olaetxea ha venido examinando el papel de estos oligosacáridos en las neoplasias y en estudios recientes (67) demostramos como en las lesiones premalignas denominadas neoplasia intraepitelial cervical (NIC I y NIC II) hay pérdida parcial de la expresión antigénica de ABH, mientras que en NIC III y en el carcinoma epidermoide infiltrante del cuello uterino, la pérdida de la expresión de estos antígenos de grupos sanguíneos en pacientes secretoras es total. La importancia de estos hallazgos y la aplicación de los mismos al realizar un estudio comparativo con diversas lectinas y con p16, es que relacionan la estructura de los azúcares en la superficie de la membrana celular con señales que son genéticamente controladas y cuya evaluación debe ser de utilidad en el estudio de la carcinogénesis del cuello uterino.
Los resultados de investigaciones sobre la inmunohistoquímica del cuello uterino y la infección con el VPH aquí presentados, complementan la información pertinente ya publicada en estudios previos sobre la ultraestructura del cervix humano, del VPH y del cáncer cervical, originalmente iniciados en Maracaibo, Venezuela, en la década de los años 70 y 80 del pasado siglo XX (68-71). Estudios sobre detección del VPH por hibridación in situ y avances en Biología Molecular realizados en el Laboratorio de Patología Molecular de Maracaibo han sido comentados a través de actualizaciones recientes ya mencionadas (4, 6).
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