Efecto paradójico de algunas sustancias radioprotectoras en la radiosensibilización de células de melanoma metastásico B16F10

Resumen

Introducción: un radioprotector químico ideal debería tener una alta efectividad contra el daño biológico inducido por las radiaciones ionizantes con ausencia de toxicidad propia. En Radiobiología es un objetivo permanente la búsqueda de mecanismos protectores específicos para cada situación de exposición humana que permita obtener los beneficios deseados en las exposiciones a radiación ionizante. Objetivos: comparar el efecto genoprotector y radioprotector de algunas sustancias antioxidantes extraídas del romero (Rosmarinus officinalis) (ácido carnósico (CARN) y ácido rosmarínico (AR)) con el de otros compuestos antioxidantes y determinar un posible efecto paradójico de estas sustancias que producen una intensa acción radiosensibilizante cuando se administran a células de melanoma metastásico. Material y método: se estudia el efecto genoprotector de diferentes sustancias mediante dos ensayos de micronúcleos para cuantificar la actividad antimutagénica mediante la reducción de la frecuencia de micronúcleos "in vitro" en linfocitos humanos irradiados y bloqueados con citochalasina B e "in vivo" sobre eritrocitos policromátófilos de médula ósea de ratón. Para determinar su efecto radioprotector sobre la supervivencia celular se ha utilizado el ensayo de viabilidad celular (MTT) en células PNT2 (epiteliales de próstata humana), células TRAMPC1 (epiteliales tumorales de próstata murino) y en células B16F10 (melanoma metastásico murino) irradiada con diferentes dosis de rayos X (de 0G a 10Gy). El análisis estadístico en los ensayos de genoprotección ha consistido en comparaciones entre grupos realizando contrastes de igualdad de medias mediante análisis de varianza. Asimismo, se ha realizado un análisis de regresión y correlación lineales y polinómicos. Además, se ha determinado el Factor de Protección de cada sustancia. En los ensayos de radioprotección o viabilidad/supervivencia celular se ha realizado un análisis de la varianza de medidas repetidas para comparar los porcentajes de supervivencia celular en los cultivos con diferentes concentraciones de los compuestos complementando con contraste de igualdad de pares con el método de la mínima diferencia significativa. Los análisis fueron realizados transformando logarítmicamente los datos para ajustarse a las condiciones del ANOVA. Resultados: se determina una capacidad genoprotectora de las diferentes sustancias ensayadas, destacando el AR y el CARN, que consiguen una reducción de la frecuencia de aparición de micronúcleos (p<0,001) como expresión de su capacidad antimutagénica, presentando un FP del 62%. De igual forma, se determina una capacidad radioprotectora en la supervivencia celular que alcanza con la dosis de 10 Gy un FP del 100%, eliminando el 40% de la muerte celular radioinducida en células PNT2 (p<0,001) y el 77% de la muerte celular radioinducida en las TRAMPC1 (p<0,001) en las que se cuantifica un FP del 334%. Sin embargo, en la línea celular de melanoma metastásico (B16F10) mientras que el resto de sustancias mantienen su intensa actividad radioprotectora, el CARN y el AR provocan un incremento de la muerte celular del 20-40% (p<0,01), careciendo de FP y mostrándose como sustancias intensamente radiosensibilizantes para dichas células. Conclusiones: no existe una única estructura química ni un mecanismo único relacionado con la capacidad radioprotectora. La actividad antioxidante, su disponibilidad biológica, su hidro- o liposolubilidad y su presencia en el medio biológico son características relacionadas con esta capacidad protectora. Sin embargo, algunas sustancias, como el CARN y el AR, con intensa capacidad radioprotectora, pueden producir un incremento paradójico del daño radioinducido en el melanoma expresando mecanismos específicos que permitirían potenciar agentes que protegiendo a las células sanas puedan lesionan exclusivamente las células neoplásicas, presentando una nueva estrategia para los pacientes con cáncer sometidos a radioterapia, incluso para el tratamiento de cánceres considerados radiorresistentes.