Por Marilena Antunes-Ricardo, Ana Carolina Martínez Torres y Patricia Martínez Morales
El nopal es una planta endémica de México estrechamente relacionada con su historia y su cultura desde tiempos prehispánicos. También ha mostrado ser un alimento funcional capaz de promover múltiples beneficios a la salud, entre ellos, es fuente de compuestos con efectos quimiopreventivos.
En México, el cáncer se reporta como la tercera causa de muerte, representando el 12% del total de fallecimientos [1]. Dentro de los diferentes tipos de cáncer, el cáncer de colon es el tercer tipo de cáncer con mayor incidencia y el segundo con mayor mortalidad en México y el mundo, afectando con mayor frecuencia a mujeres [2].
Hasta la fecha, la cirugía sigue siendo la primera opción de tratamiento y se acompaña de quimioterapia como tratamiento coadyuvante.
No obstante, existen terapias alternativas, como las dirigidas a inhibir directamente la proliferación, diferenciación y migración celular, y las inmunológicas, que ayudan a nuestro sistema inmune a atacar a las células tumorales [3].
Muerte celular inmunogénica
El sistema inmunitario juega un papel clave tanto en la progresión y desarrollo de un tumor como en su eliminación y control.
Por un lado, la progresión del tumor puede desencadenar una inflamación crónica, caracterizada por la infiltración de un tipo de células inmunitarias en el sitio tumoral, las cuales favorecen el desarrollo del cáncer al inducir la proliferación, supervivencia, angiogénesis y metástasis de las células cancerosas.
Sin embargo, por otro lado, la vigilancia inmunológica evita que las células cancerosas se establezcan y puedan crecer.
Además, en algunas ocasiones, cuando las células mueren pueden liberar señales que activan una memoria del sistema inmune específica en contra del tumor, evitando la reincidencia del cáncer. A este tipo de muerte celular se le denomina muerte celular inmunogénica (ICD, por sus siglas en inglés) [4]
La ICD es un mecanismo de muerte celular regulado capaz de activar una respuesta inmune adaptativa específica a los antígenos endógenos o exógenos expresados por las células moribundas, como son los neoantígenos tumorales.
Este tipo de muerte se ha propuesto como una alternativa para restablecer la respuesta inmune antitumoral y atacar las células cancerosas, tras inhibir su capacidad adquirida de inmunosupresión y tolerancia inmunogénica.
Su mecanismo se basa en la inducción del estrés del retículo endoplásmico (RE) para promover la exposición/liberación de patrones moleculares asociados al daño (DAMP).
Una de las principales características de la muerte celular inmunogénica es la exposición y liberación de DAMPs, los cuales son reconocidos por receptores innatos de reconocimiento de patógenos (PRR) que advierten al organismo de una situación de peligro, desencadenando la activación de una respuesta inmune asociada al establecimiento de la memoria inmune [5].
La ICD puede ser inducida por diversos estímulos, incluidos los quimioterapéuticos, la radioterapia, la terapia fotodinámica basada en hipericina, y por ciertas sustancias de origen natural [6]
La activación de la ICD a través de moléculas naturales puede considerarse una alternativa para la prevención y tratamiento de enfermedades neoplásicas. Sin embargo, solamente se han estudiado pocos compuestos naturales como inductores de la muerte celular inmunogénica, a pesar del potencial terapéutico que pueden representar.
El nopal y el sistema inmune
El nopal es altamente resistente y capaz de crecer en condiciones de sequía y altas temperaturas, razón por la que ha sido considerado por la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (por sus siglas en inglés, FAO) el “alimento del futuro” [7].
Desde la antigüedad, el nopal ha sido reconocido como una planta medicinal, siendo comúnmente utilizada por algunas comunidades para el tratamiento de diabetes, cáncer, niveles altos de triglicéridos y colesterol, inflamación, obesidad, alteraciones en el proceso de cicatrización, entre muchos otros usos.
Estudios in vitro e in vivo con distintos tipos de extractos de nopal han demostrado su potencial efecto antitumoral en diversas líneas celulares de cáncer especialmente en células de cáncer de colon.
Además, los extractos de nopal han mostrado un potente efecto antiinflamatorio exhibido a través de la modulación en la producción de diferentes biomarcadores inflamatorios como prostaglandinas (PGE2), el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α), interleucinas IL-1-B e IL-6, así como la activación de enzimas antioxidantes como la catalasa (CAT), superóxido dismutasa (SOD), y la glutatión reductasa (GSH) involucradas en la cascada de inflamación como la ciclooxigenasa (COX)-2, óxido nítrico sintasa (NOS), mieloperoxidasa, entre otros [8, 9, 10, 11, 12, 13].
Esta capacidad de modular la respuesta inflamatoria frente a distintos estímulos, sumada a su potencial para inducir la muerte de células cancerosas, sugiere que el nopal pudiera actuar como un inductor de muerte celular inmunogénica y activar la respuesta inmune antitumoral.
Estatus de la investigación
Actualmente un grupo de investigadoras del Tecnológico de Monterrey, la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL), y la Benemérita de Puebla (BUAP) investigan si el nopal (Opuntia ficus-indica) es capaz de exhibir selectivamente un efecto antitumoral sobre células de cáncer de colon, mediante la activación de la muerte celular inmunogénica, y determinar qué tipos de compuestos podrían ser los responsables de esta actividad.
Con esta visión multidisciplinaria se espera que este proyecto establezca bases científicas para desarrollar nuevas estrategias en el combate de diversas enfermedades, abriendo amplias posibilidades tanto en la terapéutica como en la nutrición clínica e incluso en la industria de alimentos.
Este proyecto se encuentra actualmente financiado por el Consejo Nacional de Humanidades, Ciencias y Tecnologías (Conahcyt), CF-2023-G-669. “Activación de la respuesta inmune antitumoral inducida por compuestos presentes en el nopal (Opuntia ficus-indica) sobre células de cáncer colorrectal”, aprobado en el marco de la Convocatoria “Ciencia de Frontera 2023”.
Referencias
- Instituto Nacional de Estadística y Geografía (INEGI). Estadísticas de Defunciones Registradas (2023).
- Organización Mundial de la Salud (OMS). Crece la carga mundial de cáncer en medio de una creciente necesidad de servicios (2024).
- American Cancer Society (ACS). . Causas, factores de riesgo y prevención del cáncer colorrectal. (2020). Cancer.org 1.800.227.2345.
- Kroemer, G., Galassi, C., Zitvogel, L., Galluzzi, L. Immunogenic cell stress and death, Nat. Immunol. 23 (2022) 487–500.
- Krysko, D.V., Garg, A.D., Kaczmarek, A., Krysko, O., Agostinis, P., Vandenabeele, P. Immunogenic cell death and DAMPs in cancer therapy, Nat. Rev. Cancer. (2012) 860–875.
- Kaleta-Richter, M., Aebisher, D., Jaworska, D., Czuba, Z., Cieślar, G., & Kawczyk-Krupka, A. (2020). The influence of hypericin-mediated photodynamic therapy on interleukin-8 and-10 secretion in colon cancer cells. Integrative Cancer Therapies, 19, 1534735420918931.
- Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultur (FAO). Es hora de poner cactus en el menú, Organ. Las N. U. Para Aliment. Agric. (2022).
- Ammar, I., Salem, M. B., Harrabi, B., Mzid, M., Bardaa, S., Sahnoun, Z., … & Ennouri, M. (2018). Anti-inflammatory activity and phenolic composition of prickly pear (Opuntia ficus-indica) flowers. Industrial Crops and Products, 112, 313-319.
- Antunes-Ricardo, M., Moreno-García, B.E., Gutiérrez-Uribe, J.A. et al. Induction of Apoptosis in colon cancer cells treated with isorhamnetin glycosides from Opuntia ficus-indica pads. Plant Foods Hum Nutr 69, 331–336 (2014).
- Antunes-Ricardo, M., Gutiérrez-Uribe, J. A., López-Pacheco, F., Alvarez, M. M., & Serna-Saldívar, S. O. In vivo anti-inflammatory effects of isorhamnetin glycosides isolated from Opuntia ficus-indica (L.) Mill cladodes. Industrial Crops and Products, 76, 803-808. (2015)
- Antunes-Ricardo, M., Guardado-Félix, D., Rocha-Pizaña, M.R. et al. Opuntia ficus-indica extract and isorhamnetin-3-o-glucosyl-rhamnoside diminish tumor growth of colon cancer cells xenografted in immune-suppressed mice through the activation of apoptosis intrinsic pathway. Plant Foods Hum Nutr 76, 434–441 (2021).
- Camarena-Rangel, N. G., Antunes-Ricardo, M., Gutiérrez-Uribe, J., Velarde-Salcedo, A. J., Barba-de la Rosa, A. P., & Santos-Díaz, M. D. S. (2020). Identification of metabolites present in Opuntia callus and study of their antioxidant, anti-inflammatory, and anti-adipogenic properties. Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC), 143, 31-43.
- Siddiqui, F., Naqvi, S., Abidi, L., Faizi, S., Avesi, L., Mirza, T., & Farooq, A. D. (2016). Opuntia dillenii cladode: Opuntiol and opuntioside attenuated cytokines and eicosanoids mediated inflammation. Journal of Ethnopharmacology, 182, 221-234.
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Autoras
Marilena Antunes-Ricardo. Profesora Investigadora del Institute for Obesity Research (IOR), Tecnológico de Monterrey, campus Monterrey.
Ana Carolina Martínez Torres. Profesora investigadora y Coordinadora del Doctorado en Inmunobiología en la Universidad Autónoma de Nuevo León (UANL).
Patricia Martínez-Morales. Investigadora por México CONAHCYT en la Facultad de Ciencias Biológicas de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP), Puebla.
