Entendiendo el dolor óseo causado por el cáncer y sus tratamientos
Una mirada a las causas y tratamientos del dolor causado por el cáncer que se disemina a los huesos.
― 7 minilectura
Tabla de contenidos
Introducción al Dolor óseo inducido por cáncer
El dolor óseo inducido por cáncer, también conocido como CIBP, es un problema común para los pacientes con cáncer que se ha extendido a los huesos. Este tipo de dolor puede afectar mucho la calidad de vida de estos pacientes. Los estudios muestran que un gran porcentaje de personas con cáncer de mama, próstata o pulmón avanzado desarrollan metástasis óseas, que es donde el cáncer se extiende a los huesos. Estas metástasis óseas causan dolor a través de diferentes procesos en el cuerpo, incluyendo la liberación de ciertos químicos y la activación de células específicas que causan dolor.
Causas del Dolor en Metástasis Óseas
Cuando el cáncer se extiende a los huesos, activa células llamadas osteoclastos, que normalmente ayudan a descomponer el hueso. Sin embargo, cuando estas células están sobreactivadas por el cáncer, pueden causar una condición conocida como acidosis, que es un exceso de ácido en el cuerpo. Esta acidosis es dolorosa porque afecta a las neuronas sensoriales, las células que envían señales de dolor al cerebro.
Además, las células tumorales y las células circundantes liberan diversas sustancias que se sabe que aumentan la Sensibilidad al dolor. Dos actores clave en este proceso son el factor de crecimiento nervioso (NGF) y el factor de necrosis tumoral alfa (TNFα). La investigación indica que el dolor neuropático, un tipo de dolor causado por daño nervioso, también juega un papel en el CIBP, complicando aún más la situación.
Enfoques de Tratamiento para el CIBP
Dada la complejidad del CIBP, los investigadores han explorado varios métodos de tratamiento. Tres enfoques principales incluyen dirigirse a Canales Iónicos específicos en los nervios, silenciar neuronas que expresan Receptores de opioides y bloquear los químicos liberados por los tumores.
Dirigiéndose a Canales Iónicos
Uno de los primeros enfoques se centró en los canales iónicos, que son vías a través de las cuales los iones se mueven dentro y fuera de las células. Se han identificado dos canales de sodio específicos, NaV1.7 y NaV1.8, como importantes en el proceso de señalización del dolor. Los estudios han demostrado que estos canales se vuelven más activos en condiciones de dolor. Cuando los investigadores examinaron ratones con dolor inducido por cáncer, encontraron que aquellos que carecían del canal NaV1.7 mostraban menos dolor, lo que sugirió que bloquear este canal podría reducir las sensaciones de dolor.
El canal NaV1.8 también ha sido estudiado. Silenciar o bloquear este canal en ratones llevó a menos comportamiento de dolor, indicando que también podría ser un objetivo útil para el tratamiento. Además de estos canales de sodio, los investigadores miraron los canales iónicos que detectan ácidos, ya que también contribuyen al dolor en ambientes ácidos, que a menudo están presentes en el cáncer.
Para dirigirse a estos canales de detección ácida, los investigadores usaron una sustancia llamada mambalgina-1 derivada del veneno de la serpiente mamba negra. Este compuesto ha mostrado fuertes efectos analgésicos en modelos animales. Sin embargo, en los estudios realizados, la mambalgina-1 no cambió significativamente el comportamiento del dolor en los modelos de CIBP.
Silenciando Neuronas Receptoras de Opioides
Una segunda estrategia de tratamiento involucró el uso de compuestos botulínicos modificados para silenciar neuronas que expresan receptores de opioides. Los opioides, como la morfina, se utilizan comúnmente para tratar el dolor intenso, pero vienen con riesgos de adicción y otros efectos secundarios. Al silenciar estas neuronas, el objetivo era proporcionar una opción de alivio del dolor más segura y duradera.
En ensayos con ratones, los investigadores inyectaron el compuesto botulínico en la médula espinal de ratones que experimentaban dolor por cáncer. Sin embargo, este enfoque no llevó a la reducción esperada en los comportamientos de dolor, sugiriendo que este método podría no ser efectivo para el CIBP.
Doble Enfoque en Mediadores Derivados de Tumores
La tercera estrategia se centró en bloquear dos sustancias liberadas por tumores: NGF y TNFα. Ambos NGF y TNFα están involucrados en crear un entorno más doloroso en el cuerpo. Los investigadores utilizaron medicamentos diseñados específicamente para inhibir estas dos sustancias.
En estudios con ratones, la combinación de estos dos tratamientos resultó en un tiempo más prolongado antes de que los ratones mostraran signos de dolor severo, lo que indica que bloquear tanto NGF como TNFα tuvo un efecto beneficioso. Este tratamiento dual también previno el desarrollo de una mayor sensibilidad al calor, un problema común en el CIBP.
Métodos de Investigación
Para estudiar estos métodos de tratamiento, los investigadores utilizaron modelos animales donde se inyectaron células de carcinoma pulmonar de Lewis en los huesos de ratones. Este enfoque les permitió imitar el dolor óseo inducido por cáncer y probar varios tratamientos.
Cultivo Celular y Modelos Animales
Primero, se cultivaron células de carcinoma pulmonar de Lewis y se prepararon para la inyección. Los ratones se alojaron en entornos controlados, y una vez que se adaptaron, se sometieron a cirugía para implantar las células cancerosas en sus huesos.
Los ratones fueron monitoreados de cerca después de la cirugía, y se realizaron varias pruebas para medir sus respuestas al dolor. Los investigadores observaron cuán bien usaban sus extremidades, cuánto peso soportaban en sus extremidades afectadas y su sensibilidad al calor.
Técnicas de Evaluación del Dolor
Se utilizaron varias pruebas conductuales para medir los efectos de los tratamientos. Se observó a los ratones para detectar cambios en las puntuaciones de uso de extremidades, que indican cuánto usaban sus extremidades afectadas. Se administraron pruebas de soporte de peso para ver cuánto peso se colocaba en la extremidad afectada por el cáncer. La prueba de Hargreaves midió la sensibilidad al calor, permitiendo a los investigadores ver si los ratones experimentaban un mayor dolor en respuesta al calor.
Resultados de los Enfoques de Tratamiento
Hallazgos sobre Objetivos de Canales Iónicos
Los resultados mostraron que dirigirse a los canales de sodio NaV1.7 llevó a una reducción modesta en el comportamiento similar al dolor en los ratones. Sin embargo, usar mambalgina-1 para bloquear los canales de detección ácida no cambió significativamente los comportamientos de dolor cuando se probó.
Silenciando Neuronas Receptoras de Opioides
Hubo poco impacto al intentar silenciar neuronas que expresan receptores de opioides utilizando el compuesto botulínico. En contraste, los opioides tradicionales como la morfina redujeron significativamente el dolor en los ratones, confirmando que los opioides siguen siendo efectivos a pesar de los riesgos involucrados.
Resultados del Doble Enfoque
El tratamiento combinado que apunta tanto a NGF como a TNFα mostró resultados prometedores. Los ratones que recibieron ambos tratamientos mostraron menos comportamiento de dolor y más tiempo antes de alcanzar niveles críticos de dolor en comparación con aquellos que recibieron solo un tratamiento o un tratamiento de control.
Curiosamente, este enfoque dual también limitó el desarrollo de síntomas secundarios de dolor como la sensibilidad al calor. Estos hallazgos sugirieron que centrarse en múltiples vías podría ser más efectivo que concentrarse en un solo objetivo.
Conclusión sobre la Investigación del Dolor Óseo Inducido por Cáncer
En resumen, la investigación sobre el dolor óseo inducido por cáncer ha llevado a una mejor comprensión de los mecanismos subyacentes que causan dolor en pacientes con metástasis óseas. Mientras que algunos enfoques de un solo objetivo mostraron éxito limitado, los resultados más efectivos provinieron de la combinación de tratamientos que abordan diferentes aspectos de la señalización del dolor.
A medida que los tratamientos para el CIBP evolucionan, queda claro que un enfoque multifacético podría proporcionar mejores opciones de manejo del dolor para los pacientes. Los estudios futuros que se centren en combinar terapias o explorar nuevas opciones de medicamentos pueden mejorar el alivio del dolor y mejorar la calidad de vida de quienes sufren de esta condición debilitante.
Título: Novel therapies for cancer-induced bone pain
Resumen: 1.Cancer pain is a growing problem, especially with the substantial increase in cancer survival. Reports indicate that bone metastasis, whose primary symptom is bone pain, occurs in 65-75% of patients with advanced breast or prostate cancer. We optimized a preclinical in vivo model of cancer-induced bone pain (CIBP) involving the injection of Lewis Lung Carcinoma cells into the intramedullary space of the femur of C57BL/6 mice or transgenic mice on a C57BL/6 background. Mice gradually reduce the use of the affected limb, leading to altered weight bearing. Symptoms of secondary cutaneous heat sensitivity also manifest themselves. Following optimization, three potential analgesic treatments were assessed; 1) single ion channel targets (targeting the voltage-gated sodium channels NaV1.7, NaV1.8, or acid-sensing ion channels), 2) silencing {micro}-opioid receptor-expressing neurons by modified botulinum compounds, and 3) targeting two inflammatory mediators simultaneously (nerve growth factor (NGF) and tumor necrosis factor (TNF)). Unlike global NaV1.8 knockout mice which do not show any reduction in CIBP-related behavior, embryonic conditional NaV1.7 knockout mice in sensory neurons exhibit a mild reduction in CIBP-linked behavior. Modified botulinum compounds also failed to cause a detectable analgesic effect. In contrast, inhibition of NGF and/or TNF resulted in a significant reduction in CIBP-driven weight-bearing alterations and prevented the development of secondary cutaneous heat hyperalgesia. Our results support the inhibition of these inflammatory mediators; and more strongly their dual inhibition to treat CIBP, given the superiority of combination therapies in extending the time needed to reach limb use score zero in our CIBP model.
Autores: John Wood, R. Haroun, S. J. Gossage, F. Iseppon, A. Fudge, S. Caxaria, M. Arcangeletti, C. Leese, B. Davletov, J. J. Cox, S. Sikandar, F. Welsh, I. P. Chessell
Última actualización: 2024-02-19 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.19.580951
Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.02.19.580951.full.pdf
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