universidad veracruzana facultad de ciencias químicas

UNIVERSIDAD VERACRUZANA
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
QUÍMICO FARMACÉUTICO BIÓLOGO.
MONOGRAFIA
“EXPRESIÓN DE LOS microRNAs EN EL CÁNCER
CERVICOUTERINO”
PRESENTA
ALEJANDRO PAREDES GALLARDO
DIRECTOR DEL TRABAJO RECEPCIONAL
DR. MARIO ROBERTO BERNABE GUAPILLO VARGAS
ORIZABA, VER.
JUNIO, 2011
MEIF
ÍNDICE
Página
ÍNDICE DE TABLAS
III
ÍNDICE DE FIGURAS
IV
LISTA DE ABREVIATURAS
RESUMEN
V
VI
INTRODUCCIÓN
1
JUSTIFICACIÓN
2
OBJETIVOS
3
CAPÍTULO I. GENERALIDADES DEL VPH Y CÁNCER CERVICOUTERINO
1.1 Generalidades del Virus del papiloma humano
4
1.1.1 Biología molecular del VPH
4
1.1.2 Patogenia del VPH
6
1.1.3 Transmisión del VPH
10
1.1.4 Mecanismo oncogénico del VPH
11
1.1.5. Sitios de integración celular y su efecto
13
1.2 Cáncer cervicouterino
15
1.3 Epidemiología
18
1.3.1 Epidemiología del VPH
18
1.3.2 Epidemiología del Cáncer cervicouterino
19
1.3.3 Enfermedades relacionadas con los diferentes tipos de VPH
19
Página
CAPÍTULO II. LOS microRNA
2.1 Generalidades de los microRNAs
21
2.2 Tipos de RNAs pequeños
22
2.3 Biogénesis de los microRNAs
25
2.4 Regulación de la Expresión de los microRNAs
27
2.5 ¿Cómo predecir los microRNAs?
28
2.6 Papel de los miRNA en controles fisiológicos y enfermedades
30
CAPÍTULO III. microRNA EN CÁNCER CÉRVICO UTERINO
3.1 Papel de los miRNA en la infección por VPH
32
3.2 Funcionamiento de los miRNA en cáncer cervicouterino
36
Referencias bibliográficas
51
II
ÍNDICE DE TABLAS
Página.
Tabla I
Sitios de integración cromosómica del Virus del Papiloma
Humano tipo 16 y 18
14
Tabla II
Epidemiología del VPH en México
18
Tabla III
Epidemiologia del Cáncer Cervicouterino en México
19
Tabla IV
Tipos de VPH y su asociación con las principales enfermedades
20
Tabla V
Lista de software utilizados para predecir los miARN objetivos.
30
Tabla VI
Frecuencia de los subtipos de VPH y su estado físico.
34
Tabla VII
Relación de los miRNAs con su sitió frágil de integración del
HPV 16
Tabla VIII
Relación de los miRNAs con su sitió frágil de integración del
HPV 18
Tabla XI
miRNA clonados de relevancia diagnóstica
Tabla X
Relación de la expresión génica de tejidos normales a neoplasia
o carcinoma
Tabla XI
35
36
42
44
miRNAs expresados diferencialmente en líneas celulares
positivas de VPH-16 en comparación con el cuello uterino
46
normal
Tabla XII
miRNAs expresados diferencialmente líneas celulares positivas
(VPH-16) en comparación con la línea celular del VPH-
47
negativa C-33A
Tabla XIII
miRNAs sobreexpresados en los tejidos de cáncer de cuello
uterino en relación con los tejidos normales adyacentes
Tabla XIV
miRNAs regulados negativamente en los tejidos de cáncer de
cuello uterino en relación con los tejidos normales adyacentes.
48
49
III
ÍNDICE DE FIGURAS
Página
Figura 1
Genoma del VPH
5
Figura 2
Integración viral y progresión de displasias de cuello uterino
15
Figura 3
Comparación de los tres estadios de neoplasias con tejido
normal
Figura 4
Comparación de los mecanismos de la biogénesis entre los
iRNA y los miRNA
Figura 5
Biogénesis del miRNA
Figura 6
Comparación de la cantidad de mir-199a expresado entre
células de tejido normal epitelial escamoso e ISCCs
Figura 7
Acción del gen p53 y el miR-34-a en células cancerígenas
proliferativas
17
24
26
37
41
IV
LISTA DE ABREVIATURAS
CaCu: Cáncer cervicouterino
CFS: Sitio de unión frágil
CCE: Células cervicales escamosas
dcDNA: Ácido desorribonucleico de doble cadena
dcRNA: Ácido ribonucleico de doble cadena
DNA: Ácido desoxirribonucleico
HLA: Antígenos leucocitarios humanos
iRNA: Ácido Ribonucleico de interferencia
ISCC: Células escamosas de cáncer invasivo
IgG: Inmunoglobulina clase G
IgA: Inmunoglobulina clase A
INF-γ: Interferón gamma
kDa: kiloDaltones
LIE: Lesiones intraepiteliales escamosas
LLC: Leucemia linfocítica crónica
mRNA: Ácido ribonucleico mensajero
miRNA: microRNA
NIC: Neoplasia intraepitelial cervical
NIV: Neoplasia intraepitelial vulvar
NK: Natural killer (células asesinas)
nt: nucléotidos
pb: pares de bases
PCR: Reacción en cadena de la polimerasa
PV: Papilomavirus
RISC: Complejo de Silenciamiento Inducido por RNA
RNA: Ácido Ribonucleico
siRNA: Ácido Ribonucleico pequeño de interferencia
stRNA: Ácido Ribonucleico pequeño temporal
tRNA: Ácido Ribonucleico de transferencia
VPH: Virus del Papiloma Humano
V
RESUMEN
El cáncer cervicouterino tiene una larga evolución que inicia con los cambios en el
epitelio cervical causando displasias, que gradualmente van acentuándose hasta que en
un término de quince a veinte años se transforman en carcinoma invasor. Se sabe que
estos cambios están relacionados con la presencia del virus de papiloma humano (VPH).
El genoma del VPH contiene dos regiones funcionales; región temprana que codifica
proteínas no estructurales y está constituida por los genes E1, E2, E4, E5, E6 y E7; los
cuales son regulatorios y están relacionados con la replicación del DNA viral, la
expresión genética del virus y la transcripción. La otra región es la tardía la cual está
constituida por las proteínas L1 y L2 que tienen la función de resguardar el genoma
viral que se integra el genoma del huésped.
Actualmente se ha observado una relación entre los miRNAs y el VPH tipo 16 y 18 en
la progresión del cáncer cervicouterino y en la progresión de neoplasias, para ello se
han realizado diferentes estudios en el cual se evalúan patrones de expresión génica.
Los microRNAs son pequeñas moléculas de RNA no codificantes, endógenas y
conservadas evolutivamente de alrededor de 22 nt de largo que funcionan como
reguladores post-transcripcionales; actuando sobre los RNA mensajeros reprimiendo la
traducción además de que tienen diversas funciones como la regulación del desarrollo
celular, diferenciación, proliferación y apoptosis.
La biosíntesis de los miRNA se lleva mediante la transcripción por la enzima
polimerasa III, posteriormente se forma un complejo de enzimas Drosha y DGCR8,
posteriormente esta cadena es transportada al citoplasma mediante la exportina -5. Una
vez en el citoplasma, una segunda endonucleasa RNasa III, Dicer, actúa sobre el premiRNA y libera un miRNA de doble cadena maduro de 22 nucleótidos, por
consiguiente, una hebra de la doble cadena del miRNA es incorporado a un complejo
efector denominado RNA inducido por silenciamiento (RISC), en cooperación con otra
proteína denominada Hace se unen a una de las dos cadenas del miRNA para obtener un
miRNA maduro.
VI
A pesar de la presencia de algunas diferencias en la expresión de miRNA individuales,
no se ha podido especificar un perfil de expresión de los miRNAs en correlación con la
presencia de los genomas de VPH, debido a que en algunos estudios hay una
sobreexpresión de miRNAs mientras que otros son desregulados casi inhibiendo su
expresión; pero estos patrones de comportamiento en conjunto si nos pueden ayudar
para establecer un perfil de expresión individual para cada miRNA en alguna
enfermedad causada por el VPH.
Sin embargo las perspectivas para el descubrimiento de miRNA están empezando a
desarrollarse para poder establecer las relaciones que hay entre esta clase de RNA y la
enfermedad del cáncer, mediante análisis moleculares utilizando los patrones de
expresión y lograr un diagnóstico para este tipo de tumores.
VII
INTRODUCCIÓN
El cáncer cervicouterino, el segundo cáncer más común entre las mujeres en todo el mundo,
es frecuentemente causado por infecciones por VPH específicos. Aunque la participación del
las proteínas del VPH (por ejemplo, E6 y E7) en la transformación celular está bien
documentada, la red detallada de los eventos principales de la infección del VPH con el
desarrollo del tumor todavía no se ha dilucidado.
Este tipo de tumor se desarrolla desde lesiones premalignas pre-existentes no invasivas que se
refiere a las lesiones intraepiteliales escamosas como (LIE) o neoplasia intraepitelial cervical
(NIC). Estas lesiones se clasifican histológicamente sobre la base de atipia de las células
epiteliales que progresivamente se extienden desde las capas inferiores parabasales del
epitelio escamoso hasta todo el espesor del epitelio, dependiendo del grado. La NIC I y LIE
de bajo grado corresponden a la displasia leve, NIC II a la displasia moderada y NIC III a la
displasia grave y carcinoma in situ. Las lesiones intraepiteliales de alto grado representa la
combinación de NIC II y NIC III.
Los microRNAs (miRNAs) son una clase de RNA no codificantes conservadas
evolutivamente que regulan la estabilidad y la eficacia de la traducción de los mRNA y tienen
un impacto directo en el desarrollo del cáncer. Estos RNA son de 19-25 nt de largo y se
originan a partir de precursores de 70-100 nt. Los precursores de doble cadena de RNA, son
coratados por la enzima citoplasmática Dicer, una hebra (miRNA) de las dos caras de corta
duración se degrada, mientras que la otra cadena, sirve como miRNA maduro y se incorpora
en el complejo de silenciamiento inducido por RNA (RISC), unidades de miRNAs con
secuencias antisentido que seleccionan a su RNA blanco.
Es probable que controlen la expresión de miles de genes, lo que sugiere que desempeñan
papeles fundamentales en la biología humana, incluyendo el desarrollo, diferenciación,
apoptosis, metabolismo, infecciones virales y carcinogénesis.
1
JUSTIFICACIÓN
El cáncer cérvico uterino es una enfermedad que ha ido en aumento a nivel nacional y
mundial, por su alta propagación e intensidad de su impacto; se estima que han fallecido 20
millones de mujeres y otras 39.4 millones están viviendo con cáncer cérvico uterino en todo el
mundo.
Sin embargo, gracias los estudios de la biología molecular, citología e histopatología se le
puede detectar tempranamente y tratar oportunamente, reduciendo el impacto de esta
enfermedad. Como ejemplo de ello, se han identificado nuevas funciones biológicas de las
proteínas virales que pueden afectar el ciclo viral, la respuesta celular y muy posiblemente
influyan en el desarrollo de lesiones cervicales y su progresión a cáncer.
En los últimos años, se ha descubierto la presencia de los miRNAs y su papel en la
modulación de la expresión genética. Su expresión aberrante en células de distintos tipos de
cáncer sugiere la participación en la pérdida de control del ciclo celular.
En células de tejido de cáncer cervical se ha determinado la expresión alterada de muchos
miRNAs en comparación con tejido del cuello del útero normal. Esto ha interesado a muchos
investigadores para desarrollar sistemas de diagnóstico y pronóstico del CaCU, identificación
de blancos potenciales de terapia génica y sobre todo, para comprender mejor los tres
procesos de desarrollo de CaCU.
Por todo ello es de suma utilidad contar con una revisión detallada del estado del arte sobre la
relación de los miRNAs y el CaCU para que los profesionales en áreas médico-biológicas
consulten y aumenten su interés en el estudio de la regulación genética de los miRNAs y su
papel en el CaCU.
2
OBJETIVOS
Objetivo general
Realizar una revisión documental sobre los aspectos generales del cáncer cervicouterino y el
perfil de expresión de los miRNAs.
Objetivos particulares
Describir que es el VPH y el cáncer cervicouternio.
Realizar un estudio bibliográfico sobre los miRNAs.
Analizar la participación de los miRNAs en el cáncer cervicouterino.
3
CAPÍTULO I
GENERALIDADES DEL VPH Y CÁNCER CERVICOUTERINO
1.1 Generalidades del virus del papiloma humano
El cáncer cervicouterino tiene una larga evolución que inicia con los cambios en el epitelio
cervical (displasias) que gradualmente van acentuándose hasta que en un término de quince a
veinte años se transforman en carcinoma invasor. Se sabe que estos cambios están
relacionados con la presencia del virus de papiloma humano (VPH).
No todas las displasias evolucionan al cáncer; algunos estudios han demostrado que el 30%
tienen regresión espontánea principalmente las displacías leves, alrededor del 20% se
mantiene en forma estacionaria y un 45% son las que progresan al cáncer. La displasia leve
puede evolucionar al carcinoma in situ en cinco a siete años, que se requieren de diez a trece
años para su progresión a cáncer micro invasor y de este a invasor dos años más.
En general los VPH de animal son específicos de especie y tiene predilección por epitelios en
sitios anatómicos determinados. Se relacionan con diferentes neoplasias o hiperplásicas. Las
infecciones genitales por VPH son asintomáticas en la mayoría de los casos, las lesiones
pueden ser verrugas anogenitales evidentes (condiloma acuminado) y lesiones displásicas.
Una inspección visual de las verrugas evidentes en el aparato reproductor detecta lesiones que
generalmente tienen una distribución multifocal. El origen de estas verrugas pueden
confirmarse con una biopsia si se presentan dudas.
1.1.1 Biología molecular del VPH
Los papilomavirus son virus DNA de doble cadena, de 52-55 nm de diámetro, sin envoltura y
con una cápside icosaédrica compuesta de 72 capsómeros que envuelven el genoma. Los
viriones contienen al menos dos proteínas de cápside: la proteína mayor (L1) o principal (el
80% del virión) de 559 kilodaltons y la proteína menor (L2) de 76 kDa (1).
4
El genoma del VPH contiene tres regiones funcionales; región temprana que codifica
proteínas no estructurales y está constituida por los genes E1, E2, E4, E5, E6 y E7; los cuales
son regulatorios y están relacionados con la replicación del DNA viral, la expresión genética
del virus y la transcripción (1).
El VPH es capaz de transformar las células que infecta, mediante la acción directa de los
productos de sus genes tempranos E6 y E7. La región tardía codifica proteínas estructurales
de la cápside L1 y L2, estos genes tardíos se expresan en fases finales de la infección (1).
Cuando el DNA se integra al genoma de la célula huésped en lesiones preinvasivas tardías o
en cáncer invasivo, activa los genes tempranos E6 y E7, lo que lleva a la expresión de dos
oncoproteínas (E6 y E7), que inhibe a dos antioncogenes importantes del huésped: la p53 y la
pRB, encargadas de controlar la replicación celular. La proteína E6 bloquea al antioncogen
p53 mientras que la proteína E7 bloquea a la antioncogen pRB, lo que favorece la
transformación y la malignización (1).
La proteína E6 tiene una alta afinidad por la proteína p53 que regula la replicación celular e
induce su degradación; esta proteína es el principal represor de las células tumorales (1).
La proteína E7 se une al producto del gen supresor de tumores Rb; este es un factor que
regula el ciclo celular, ya que se une directamente al factor transcripcional E2F, que induce la
transcripción de los elementos involucrados en la replicación celular.
Figura 1. Genoma del VPH (1).
5
1.1.2 Patogenia del VPH
La base molecular de la oncogénesis en el cáncer del cuello uterino puede explicarse en parte
por la regulación y función de dos oncogenes virales el E6 y E7. Estos tienen la capacidad de
transformarse en distintas líneas celulares y su expresión es necesaria para el mantenimiento
del fenotipo maligno. Están regulados por el E2 que es el sitio de integración del genoma viral
en el genoma del paciente.
El ciclo viral del VPH se inicia con la infección en la capa basal exclusivamente en células de
origen epitelial, debido a la presencia de factores celulares tejido específico (AP-1), donde el
virus expresa las proteínas E1 y E2 asociadas a la replicación y transcripción del DNA viral.
Las proteínas E5, E6 y E7 son capaces de inducir la proliferación de las células basales y
parabasales, provocando la hiperplasia epitelial.
En las capas más superficiales
de la
epidermis se expresan las proteínas L1 y L2 que codifican la cápside y posteriormente
ensamblaje de las partículas virales (1).
Durante la infección es posible que el virus entre en fase de latencia y nunca se manifieste
como condiloma acuminado ni como anormalidades en la citología genital. Los fenómenos
que determinan que el virus entre en fase de latencia se desconocen, pero el concepto de
latencia es crucial para comprender el ciclo viral del VPH y los cambios que se observan en
la clínica.
La expresión morfológica de las funciones genéticas tempranas y tardías en las células
escamosas en diferenciación se presenta si la infección se activa. La función genética tardía
se caracteriza por la expresión de polipéptidos virales estructurales intranucleares en los
queratinocitos ya diferenciados.
La cápside viral se ensambla después lo que ocasiona cambios degenerativos en el citoplasma
de la célula epitelial. La síntesis de proteínas de la cápside viral y el ensamblaje del virus se
observan en los coilocitos localizados en las células ya diferenciadas en la superficie de la
lesión.
6
La inmunidad celular e innata son probablemente los factores más importantes en la
resistencia del huésped. La inmunidad innata es la primera línea de defensa en las infecciones
de las superficies mucosas; las células NK inducen apoptosis en las células infectadas o
células tumorales.
En estas células se han determinado receptores denominados KIR, los cuales tienen funciones
activadoras como inhibidoras. Estos receptores permiten a las células asesinas distinguir a las
células normales de aquellas infectadas por virus o células tumorales.
Los receptores KIR se unen y reconocen alelos específicos del complejo de
histocompatibilidad HLA clase 1, por lo que este complejo KIR-HLA se considera que
regulan las células NK.
La inmunidad humoral a través de la producción de anticuerpos específicos contra las
proteínas L1 y L2 de la cápside, no inducen la regresión de la infección por el VPH ni de las
lesiones cervicales una vez establecidas.
La respuesta de los linfocitos T generada después de la infección puede evitar la progresión de
la infección y la aparición de lesiones cancerígenas tempranas la cuál es conocida como
inmunidad celular; esté tipo de inmunidad se ha enfocado a los linfocitos T que tienen
respuesta a las proteínas oncogénicas E6 yE7.
En el 80-90 % de los casos diagnosticados con cáncer cervicouterino se ha identificado el
DNA transcrito y los productos proteicos del VPH. En este virus han sido aislados,
secuenciados y clonados al menos 100 tipos y, de ellos, 50 están asociados al tracto genital
femenino. Este virus ha sido clasificado en cepas de "alto riesgo" y/o de "bajo riesgo," según
el grado de transformación maligna que ocasiona en la célula infectada. Entre los más
comunes, los que representan al grupo de bajo riesgo incluyen a los tipos 6 y 11 que
usualmente causan verrugas benignas y que, ocasionalmente, se asocian a lesiones invasivas;
mientras que los tipos VPH-16 y VPH-18, se corresponden con los de "alto riesgo" por su
gran potencial carcinogénico.
7
Una lesión en cualquier punto del espectro de progresión maligna puede ser invasiva y los
estudios histológicos son muy limitados para predecir el riesgo de progresión maligna. Sin
embargo, el papel de la infección por VPH y la interacción con las células del sistema inmune
parece tener consecuencias importantes en el curso de la enfermedad (2).
La respuesta inmune está considerada como un mecanismo efector en la resistencia a los
tumores y está relacionada desde la fase de iniciación hasta el crecimiento y progresión de
éstos. Importantes evidencias sugieren que el sistema inmune participa en la eliminación de
las células malignas que aparecen en el huésped, probablemente, como resultado de
mutaciones espontáneas, exposición a carcinógenos del medio ambiente y activación viral.
Además, tiene una crucial implicación en la progresión de tumores ya establecidos, son más
agresivos, generalmente, en aquellos pacientes que sufren inmunodepresión (2).
En la respuesta inmune celular local detectada en estas lesiones se caracteriza por un
moderado infiltrado y una invertida y disminuida relación Th/Tc (CD4/CD8), con capacidad
de proliferación disminuida.
Actualmente se ha detectado un desbalance en el patrón de células cooperadoras Th1/Th2,
dado por un aumento en las interleucinas (IL) tipo II (IL-4,IL-5,IL-6, IL-10, supresoras de la
respuesta inmune celular) y una concomitante reducción en las interleucinas tipo I (IL-2, INFγ) en muestras VPH+26 (2).
Diversos estudios muestran un incremento en la concentración de IL-10 y una disminución
del IFN-γ, tanto al nivel transcripcional como proteíco. Estas alteraciones traen como
consecuencia una pérdida del control sobre determinados genes del VPH 16 y VPH 18 y una
desregulación en los mecanismos de presentación antigénica, la expresión de los antígenos
leucocitarios humanos (HLA) se muestra reducida o ausente. En esta entidad existe una
ausencia parcial o total de células de Langerhans, consideradas como las presentadoras de
antígenos fundamentales en la respuesta inmune contra el tumor.
8
El infiltrado inflamatorio tumoral relacionado con el carcinoma cervical está formado por
linfocitos, macrófagos y eosinófilos, estos últimos ocupan el 40% del infiltrado. Ciertas
interleucinas como la IL5, e indirectamente la IL4, tienen efecto en la quimiotaxis de los
eosinófilos. Además de la producción de interleucinas por las células tumorales, los linfocitos
T y los macrófagos producen estas interleucinas lo que induce a pensar que el infiltrado de
eosinófilos refleja una respuesta Th2 (2).
El IFN-γ y la IL-2, propios del patrón Th1, son esenciales en la respuesta antitumoral. La IL-2
es el elemento fundamental en la cascada de interleucinas liberadas durante la respuesta
inmune. Aunque muchos linfocitos la producen, son los Th las células productoras por
excelencia, en este sentido, la reducción de las células CD4 es significativo, de lo cual resulta
una disminución de la respuesta citotóxica (2).
El reconocimiento antigénico de las células con capacidad citotóxica está mediado por
receptores. En los linfocitos T este receptor recibe el nombre de "TCR", el cual está formado
por un heterodímero de cadenas ab/dg y por 4 cadenas (e, d, g, e ), que en su conjunto son
reconocidos como "CD3". Estos receptores se encuentran asociados, a su vez, con 2 cadenas
"zetas ", que son las responsables de la transmisión de las señales de activación al interior de
la célula. Estas cadenas zetas también se encuentran presentes en el receptor para antígenos de
las células NK (2).
Recientes estudios moleculares han evidenciado una disminuida expresión del dímero
formado por la cadena zeta, tanto de linfocitos T como células NK, lo que contribuye a la
ineficiencia de los mecanismos efectores del infiltado linfocitario presente en las lesiones de
esta localización. Estos procesos son regulados por factores locales derivados de las células
tumorales. Al existir un desbalance de inter-leucinas en el microambiente de estas lesiones,
pueden detectarse ciertas afectaciones al nivel transcripcional. El infiltrado linfocitario
presente en las lesiones de cuello uterino refleja una respuesta inmune ineficiente.
Aunque se acepta generalmente que los linfocitos T desempeñan una función principal en la
inmunidad específica contra el tumor, existen evidencias que las células NK proporcionan una
resistencia temprana contra las infecciones virales, el crecimiento de tumores y de metástasis.
9
Los estudios en pacientes con cáncer de cérvix muestran que las funciones NK están
deterioradas en todos los estadios y que, una vez infectadas las células por el VPH, se vuelven
resistentes a la lisis por las NK.
En cuanto a la respuesta humoral, ha sido encontrada variabilidad en los títulos de
anticuerpos, independientemente de los altos valores de inmunocomplejos circulantes, sobre
todo en aquellas pacientes en estadios más avanzados. En estadios tempranos de la
enfermedad, se muestran altos niveles de IgG contra las proteínas oncogénicas E6 y E7 del
VPH, como resultado de mayor estimulación antigénica, con una relación IgG1/IgG2
disminuida, reflejo del desbalance Th1/Th2. En los tumores avanzados, los títulos más
elevados son los de IgA e IgM, que disminuyen proporcionalmente mientras avanza la
enfermedad, quizás por el deterioro del sistema inmune (2).
Aun no se descubren los fenómenos relacionados con la biología inmunológica de la infección
por VPH. Ya que estos virus son epiteliotrópicos, no parecen inducir una respuesta
inflamatoria dentro del epitelio infectado.
Aunque los queratinocitos, blanco natural de las infecciones por papilomavirus, no son células
procesadoras de antígenos, las células de Landgerhans en el epitelio si lo son. Existe mayor
frecuencia y gravedad de las infecciones por VPH en sujetos inmunosuprimidos o en personas
con supresión temporal del sistema inmunitario.
1.1.3 Transmisión del VPH
El diagnóstico de neoplasia cervical no es sinónimo de promiscuidad femenina porque
muchas mujeres que sólo han tenido una pareja sexual desarrollan la enfermedad, por lo que
es interesante considerar la influencia del hombre en la génesis del cáncer uterino. La
probabilidad de que las mujeres sean portadoras del VPH y el riesgo de padecer de cáncer de
cérvix se ha relacionado con la presencia de DNA viral en el pene o la uretra de su pareja
sexual. Además las mujeres tienen un riesgo 3 veces superior de padecer la enfermedad si su
compañero ha tenido previas parejas que han desarrollado la enfermedad (3).
10
Seguido al contacto sexual, los espermatozoides penetran rápidamente a través del canal
endocervical. Gran número de ellos se depositan en los pliegues mucosales de las criptas
cervicales, y es alta la concentración de éstos cerca de la unión escamocolumnar, donde
precisamente se desarrollan el mayor número de neoplasias. En este sentido, se han realizado
estudios sobre la constitución del plasma seminal (3).
El plasma seminal constituye el 90 % del líquido eyaculable y contiene, dentro de sus
componentes inmunosupresores que afectan las funciones de diferentes células del sistema
inmune, y que incluyen linfocitos T, linfocitos B, células NK, macrófagos, anticuerpos del
sistema de complemento.
Experimentalmente se ha comprobado que existe una fracción de alto peso molecular
responsable de la inhibición de linfocitos T entre las que se encuentran la proteína plasmática
asociada a la gestación y la proteína placentaria, ambas con propiedades inmunosupresoras,
aún a bajas concentraciones (3).
El plasma seminal desempeña un importante papel fisiológico inmunosupresor que es
determinante para la fertilización. El tracto cérvico-uterino normalmente produce leucocitosis
en respuesta a los espermatozoides pero el plasma seminal los protege de la destrucción
poscoital por parte de las células del sistema inmune. Sin embargo, sólo en presencia de
carcinógenos este efecto puede constituir un cofactor que acelera o contribuye al desarrollo de
neoplasias. Es por ello que se considera importante en la génesis del cáncer de cuello (3).
1.1.4 Mecanismo oncogénico del VPH
Los virus oncogénicos pueden originar tumores al infectar animales apropiados. En líneas
celulares cultivadas producen dos fenómenos: transformación e inmortalización. La
transformación es un cambio genético y estable en los parámetros de crecimiento celular
producido por la introducción de un gen viral; el gen puede inducir aumento de la división
celular, alteración de los requerimientos nutricionales, las células se hacen independientes de
factores de crecimiento, o se hacen resistentes a los factores que inducen la diferenciación
celular y pierden la inhibición por contacto célula-célula que controla la división celular (3).
11
Las células epiteliales cultivadas, por ejemplo los queratinocitos, se dividen sólo por un
número limitado de generaciones, luego envejecen y mueren. La introducción de un oncogen
hace que estas células cultivadas se hagan "inmortales" (3).
Los dos productos genéticos necesarios para transformar e inmortalizar las células epiteliales
humanas son los originados de los genes E6 y E7 del VPH. Las evidencias que soportan el
papel causal de estos oncogenes en el desarrollo de tumores son las siguientes: los oncogenes
E6/E7 se expresan en forma constante en células cancerosas; los mecanismos que regulan la
expresión de E6/E7 están ausentes en las células cancerosas; E6/E7 son capaces de
inmortalizar células y promover la inestabilidad del genoma de la célula huésped; el bloqueo
de la función de los genes E6 y E7 lleva a la reversión del fenotipo maligno de las células
cancerosas. Estas oncoproteínas se unen e interactúan respectivamente con las proteínas
celulares p53 y pRb que son proteínas reguladoras del ciclo celular (3).
La proteína p53 es un factor de transcripción celular, es decir, un factor que controla la
expresión de genes específicos. El gen p53 actúa como un guardián del ciclo celular
preservando la fidelidad de la replicación del DNA. Las mutaciones de p53 son la anomalía
genética más comúnmente encontrada, en los tumores humanos. Si el DNA celular es dañado,
los niveles de p53 aumentan y se produce una detención del ciclo celular en GI, permitiendo
su reparación. Además, p53 induce apoptosis en células con daño irreparable del DNA. La
oncoproteína E6 del VPH de alto riesgo se une a p53 a través de una proteína llamada E6-AP,
necesaria para la formación del complejo E6-p53. La formación de este complejo, a través de
la activación del mecanismo proteolítico de la ubiquitina, produce la degradación de p53. La
oncoproteína E6 del VPH de bajo riesgo, no inactiva a p53 porque sólo se une a su extremo
C-terminal y esta interacción no produce la degradación de p53. La degradación de p53
impide una adecuada reparación del DNA, lo cual lleva a inestabilidad del genoma,
mutaciones, alteraciones cromosómicas y formación de tumores (3).
La pRb es una fosfoproteína cuya función es regular la entrada de la célula al ciclo de división
celular. Durante el ciclo celular la pRb experimenta ciclos de fosforilación y defosforilación.
La forma no fosforilada es la forma activa que suprime la división celular. Durante la fase
tardía de la mitosis, la pRb es desfosforilada, se une al factor de transcripción E2F, lo
12
secuestra e impide que este factor transcriba los genes necesarios para que la célula entre a la
fase S del ciclo celular, de modo que la célula se detiene en la fase G1 del ciclo celular (3).
Durante la fase S, G2 y la mitosis temprana, la pRb es fosforilada por enzimas cinasas
dependientes de ciclinas y pasa a su forma inactiva, permitiendo la labor del factor de
transcripción.
La oncoproteína E7 se une a pRb en el mismo sitio de unión que el factor de transcripción
E2F desplazando a este último de modo que queda libre para activar la replicación y
transcripción del DNA. La inactivación funcional de, pRB, permite la progresión de la célula
a la fase S del ciclo celular (fase de replicación del DNA). La oncoproteína E7 de los VPH de
bajo riesgo interactúa con la pRb con menor afinidad y eficacia (3).
La cooperación entre E6 yE7 en la transformación maligna es necesaria la acción cooperadora
y la expresión continua de los genes E6 y E7 para la inmortalización celular. Se ha especulado
que E7 produciría las mutaciones y E6 impediría la reparación de estas mutaciones mediante
la degradación de p53 (3).
En los VPH de alto riesgo, la expresión de E6 y E7 es controlada por factores celulares del
huésped (genes), capaces de restringir la transcripción de VPH en células normales. Estos
genes reguladores podrían ser el blanco principal de eventos mutagénicos. Los VPH de bajo
riesgo, aunque estimulan la proliferación celular, son aparentemente incapaces de inducir
mutaciones y la progresión tumoral dependería más de factores externos no bien conocidos.
La conversión maligna con estos tipos de VPH es rara y cuando ocurre se producen
carcinomas verrugosos, localmente invasivos, pero sin potencial metastásico (3).
1.1.5 Sitios de integración celular y su efecto
El proceso de inserción viral no solo afecta la estructura del genoma viral sino también los
genes celulares del hospedador interrumpidos durante la integración. Actualmente se han
identificado más de 230 sitios de integración celular, la mayoría correspondientes al tipo viral
16 descritos en tumores primarios de cuello uterino y líneas celulares (4).
13
La integración de secuencias VPH ocurre dentro de regiones del genoma de baja
condensación, transcripcionalmente activas, que permite mayor accesibilidad para la
integración de DNA foráneo. Aunque actualmente es aceptada la hipótesis en donde se
plantea que el evento de integración viral ocurre aleatoriamente a lo largo del genoma, un alto
porcentaje de los sitios celulares de integración corresponden a CFSs (Common Fragile Sites)
o regiones genómicas altamente susceptibles a la ruptura que facilitan la inserción de DNA
exógeno (4).
La integración en CFSs es comúnmente asociada con grandes deleciones cromosomales y
rearreglos, por tanto cualquier gen o grupo de genes presentes en estas regiones podrían sufrir
este tipo de alteraciones después de la integración de secuencias exógenas. (4)
Tabla I. Sitios de integración cromosómica del virus del papiloma humano tipo 16 y 18 (4).
Tipo de VPH
16
18
Sitio de integración genómico
2q34, 2q35, 3p14.2, 3q25, 8q24, 12q14, 12q15, 13q21, 13q31,15q14,15q15,
19p13.2
2p24, 3p21, 3p22, 5p11,5p12, 5p13, 5p14, 5p15, 8q22, 8q24, 9q31,9q32, 9q33,
9q34,12q14, 12q15, 22q12, 22q13
El DNA viral puede encontrarse en la célula infectada de tres maneras, integrado al genoma
celular (forma integrada), libre en el núcleo celular (forma episomal) y compartiendo las
formas integrada y episomal (forma mixta).
Diferentes trabajos han demostrado que la integración viral es un evento importante en la
progresión de lesiones intraepiteliales a carcinomas invasivos de cuello uterino, sin embargo,
después de más de dos décadas de investigación en VPH no son claros los mecanismos
moleculares involucrados en el proceso de integración. Recientemente, se propuso un modelo
que intenta explicar el papel de la integración en el desarrollo de carcinomas invasivos
(Figura 2).
14
Figura 2. Integración viral y progresión de displasias de cuello uterino (5).
En etapas tempranas, la expresión de oncoproteínas virales en células epiteliales generalmente
conduce al desarrollo de diferentes tipos de anormalidades cromosomales, no obstante, la
posterior activación de los mecanismos de reparación celular facilita la inserción de
secuencias genómicas como las del VPH. Así, se ha observado que la homología entre
secuencias del virus y del genoma celular que se recombinan es prácticamente nula, lo que
permite considerar el proceso de inserción viral como un mecanismo que se facilita por
eventos de recombinación no homóloga, proceso empleado frecuentemente por las células en
la reparación de daños genéticos (5).
La progresión de lesiones asociadas a VPH refleja el clásico escenario de selección en el cual
ciertos eventos conducen a la expansión clonal de células alteradas biológicamente. Pese a
que la integración de fragmentos virales ocurre paralelamente en múltiples clones celulares, el
proceso de selección en etapas avanzadas promueve el crecimiento de clones celulares que
por diferentes mecanismos, como el evento de integración, presentan aumento en la expresión
de las oncoproteínas virales.
1.2
Cáncer cervicouterino
Por mucho tiempo se sospechó una etiología infecciosa para las verrugas, esto se demostró al
fin en el siglo XIX. Uno de los primeros reportes de transmisión de verrugas en humanos fue
por un accidente ocurrido en 1845 a un fabricante de velas de cera, que mientras estaba
15
removiendo un condiloma acicular con su instrumento se lastimó debajo de la uña. Tiempo
después apareció en el lugar de la lesión una verruga, que luego de destruirla repetidamente
reaparecía, hasta que la uña fue finalmente removida (6).
En otro experimento, el investigador Ullmann inoculó extractos de papilomas laríngeos en
heridas hechas por el mismo en su brazo. Después de 9 meses brotó una verruga en el sitio de
inoculación. Las verrugas genitales y el CaCu siempre fueron referidos como manifestaciones
de enfermedades venéreas comunes, tales como sífilis y gonorrea (6).
Esta teoría fue rebatida por una escandalosa publicación hecha en 1917. Se usó un extracto de
condiloma de pene, obtenido de un joven estudiante de medicina que no presentaba síntomas
de enfermedad venérea alguna. Luego el extracto fue inoculado en el antebrazo del autor y el
de su asistente, así como en la mucosa genital de una mujer virgen. Después de dos meses y
medio la desafortunada mujer desarrolló condiloma genital y en los brazos de los varones
aparecieron verrugas. Estos y otros experimentos concluyeron que las verrugas genitales
representaban enfermedades distintas causadas por un agente transmisible (6).
El concepto de que algunas verrugas pueden progresar a la malignidad fue establecido por los
estudios de Shope, Rous y otros, que estudiaron la transmisión de verrugas que aparecen de
manera natural en los conejos comúnmente llamados de cola de algodón. Estos investigadores
descubrieron que las lesiones formadas en conejos domésticos, después de inocularlos con
extracto de verrugas de los conejos de cola de algodón, eran sensibles a la progresión maligna.
También se demostró que tales extractos causaban la aparición de verrugas solo en conejos y
no en otros animales, lo que ilustra la especificidad del virus por su hospedero. El primer
virus del papiloma fue aislado de conejos por Richard Shope en 1933. El Dr. Harald zur
Hausen fue el primero en demostrar, por medio de experimentos de hibridación, que las
verrugas genitales y los tejidos de cáncer de cérvix, contienen genomas del virus del papiloma
humano (6).
16
La infección por el VPH es el principal factor etiológico de lesiones intraepiteliales y cáncer
cervicouterino (CaCu). Según la frecuencia de su asociación con cáncer y lesiones
preneoplásicas, los distintos genotipos virales de VPH son clasificados en bajo y alto riesgo
oncogénico. Los tipos virales de alto riesgo se encuentran en 90% de los carcinomas y
lesiones preneoplásicas de alto grado. Los tipos de VPH de bajo riesgo generalmente están
asociados con lesiones benignas o con muy bajo potencial de malignidad (7).
La infección por el VPH es una infección de transmisión sexual que se encuentra muy
extendida en mujeres y hombres, sin embargo, las condiciones anatómicas del varón y otros
factores hacen que esta se pueda desarrollar en forma subclínica o latente y evolucione en
pocas ocasiones a cáncer del pene u otra localización genital. No sucede así en la mujer que
con mayor frecuencia lo desarrolla en el cérvix, la vagina, la vulva o el perineo (7).
La neoplasia intraepitelial cervical (NIC) es una lesión precursora del cáncer del cuello
uterino que se caracteriza por alteraciones de la maduración y anomalías nucleares y se han
subdividido en tres grados según su extensión y gravedad: I, II y III, (Figura 3).
Si la displasia está confinada al tercio inferior del epitelio estamos en presencia de una NIC I
también conocida como lesión intraepitelial de bajo grado (LEI-BG); si implica los dos tercios
inferiores se denomina NIC II y si las anomalías nucleares afectan a más de dos tercios de
todo el espesor del epitelio están en presencia de una NIC III. Estas dos últimas
denominaciones en conjunto se conocen también como: lesiones intraepiteliales de alto grado
(LEI-AG) (7).
Figura 3. Comparación de los tres estadios de neoplasias con tejido normal (11).
17
La infección por el virus del papiloma humano (VPH) parece ser la causa fundamental en la
génesis del cáncer de cérvix. Esta hipótesis es muy aceptada por la comunidad científica
mundial y se apoya en numerosas evidencias morfológicas como la coexistencia de VPH con
la NIC y la Neoplasia Intraepitelial Vulvar (NIV) y los datos que nos brinda la biología
molecular como el elevado porcentaje de infección por el VPH en pacientes con carcinomas
invasores del cuello uterino, de NIC, de NIV y carcinomas invasores de la vulva y del pene.
En la mayor parte de los carcinomas analizados se encuentra DNA viral integrado en los
cromosomas de la célula huésped. Sin embargo, numerosos estudios han abordado la
estructura, el mecanismo de acción y el poder oncogénico de los diferentes tipos de VPH y
han concluido que la influencia de un solo factor no transforma a una célula normal en una
que prolifera sin restricción. Muchas evidencias indican que es necesario que sobre una célula
sucedan de 3 a 7 eventos mutacionales independientes para que ocurra la transformación
maligna.
1.3 Epidemiología
1.3.1 Epidemiología del VPH
El Virus del Papiloma Humano (VPH) es el virus más comúnmente transmitido por vía
sexual. De acuerdo con los reportes científicos, se estima que el 80% de las personas con vida
sexual activa tienen contacto con éste virus (7).
Tabla II. Epidemiologia del VPH en México (8, 9, 10).
Virus del Papiloma Humano
Año
2008
Estatal
(Veracruz)
588
2009
726
Nacional
7161
9329
2010
604
8863
Los datos son casos acumulativos de acuerdo a la última semana
del año correspondiente.
18
1.3.2 Epidemiología del Cáncer cervicouterino
El cáncer cervicouterino se ha relacionado con la infección por VPH que de acuerdo al tipo de
VPH puede causar neoplasias cervicales cancerígenas y en algunos casos solo puede
expresarse como verrugas; es por ello que puede haber una alta incidencia por infecciones de
VPH pero no todos conducen al cáncer (7).
Tabla III. Epidemiología del cáncer cervicouterino en México (8, 9, 10).
Cáncer Cervicouterino
Año
2008
Estatal
(Veracruz)
40
2009
46
949
2010
52
650
Nacional
890
Los datos son casos acumulativos de acuerdo a la última semana del
año correspondiente.
1.3.3 Enfermedades relacionadas con los diferentes tipos de VPH
El VPH está ampliamente distribuido a nivel mundial; este virus se encuentra implicado en la
producción de tumores en la piel y mucosas generalmente conocidos como verrugas. Además
de que están relacionados directamente en la patogénesis de neoplasias malignas del tracto
genital de la mujer causando cáncer cervicouterino.
La mayoría de las personas infectadas por el VPH no presentan síntomas o problemas de
salud. En el 90% de los casos, el sistema inmunitario del cuerpo elimina de manera natural la
infección por el VPH en un periodo de dos años (11).
Pero hay ocasiones en que ciertos tipos de VPH causan verrugas genitales en hombres y
mujeres y en casos inusuales, estos tipos de virus también causan verrugas en la garganta,
provocando una afección llamada papilomatosis respiratoria recurrente aunque también
pueden ocasionar otros cánceres graves aunque menos frecuentes, como los cánceres de pene,
ano y cuello (lengua, amígdalas y garganta) (11).
19
La actual clasificación de VPH (Tabla IV), se basa en la comparación de la secuencia de DNA
de E6, E7 y L1 con la misma de todos los VPH conocidos. Una homología inferior al 90%
supone un nuevo tipo, mientras que una superior al 90%, un subtipo del tipo anteriormente
descrito.
Tabla IV. Tipos de VPH y su asociación con las principales enfermedades (11).
Enfermedad
Verruga plantar
VPH frecuentes
1, 2
Verruga común
1, 2, 7, 10
Verruga plana
3, 10
CONDILOMAS
6, 11
NEOPLASIA INTRAPITELIAL DEL
TRACTO GENITAL INFERIOR Y ANO
PAPULOSIS BOWENOIDE
30*, 34, 39*, 40, 53, 57,
59, 62, 64, 66*, 67-69
16*
CÁNCER DE CÉRVIX
16*, 18*
CÁNCER DE PENE, VULVA,
VAGINA,CANAL ANAL
OTROS CÁNCERES
16*, 18*
Cáncer de piel escamoso y basocelular
2, 3, 5*, 8*, 9, 10
Cáncer de amígdala y orofaringe
Cáncer periungueal y conjuntival
OTRAS ENFERMEDADES
16*
16*
Enfermedad verruciforme
2, 3, 5*, 8*, 9, 10
6, 11
Papilomatosis respiratoria recurrente
6, 11, 16*
Papilomas conjuntivales
** Frecuentes en pacientes inmunodeprimidos.
* Tipos con alto potencial oncogénico.
VPH menos frecuentes
4, 6, 3
3, 4, 26**, 26, 27, 28, 29,
41, 57, 65
27**, 38, 41, 49**
30, 42-44, 45*, 51*, 54,
55, 70
31*, 34, 39*, 42, 45
31*, 33*, 35*, 39*, 45*,
51*, 52*, 56*, 58*, 66*
31*, 33*, 35*, 39*, 45*,
51*, 52*, 56*, 58*, 66*
12, 14*, 15, 17*, 19, 20*,
21-25, 36, 37, 38*, 47, 50
31, 33
12, 14*, 15, 17*, 19, 20*,
21-25, 36, 37, 38*, 47, 50
32
20
CAPÍTULO II
LOS microRNAS
1.1 Generalidades de los miRNAs
Los microRNAs son pequeños moléculas de RNA no codificantes, endógenas y conservadas
evolutivamente de alrededor de 22 nt de largo que funcionan como reguladoras posttranscripcionales. Están codificadas en el genoma y son transcritos por la polimerasa II (12).
Los miRNAs trabajan vía complejos de silenciamiento inducidos por RNA actuando, sobre
los RNA mensajeros reprimiendo la traducción. Evidencias recientes han demostrado que los
miRNAs tienen diversa funciones como incluyendo la regulación del desarrollo celular,
diferenciación, proliferación y apoptosis. El primer microRNA fue descrito en 1993, el gen
lin-4 de C. elegans, que codifica un pequeño RNA con complementariedad antisentido al lin14.
Se estima que los genomas de vertebrados codifican más de 1000 miRNAs únicos y que se
prevee que regulan la expresión del 30% de los genes. Más de 530 han sido identificados en el
humano, muchos aún no se conocen su función celular precisa y el papel en el desarrollo de
enfermedades.
Evidencias recientes indican que los miRNAs pueden funcionar como supresores de tumores
y oncogenes y los microRNAs con un papel en el cáncer han sido denominados como
microRNAs oncogénicos (oncomirs). La desregulación de oncomirs está asociado con
alteraciones genéticas o epigenéticas, incluyendo la deleción, amplificación, mutación puntual
y metilación aberrante del DNA. Su perfil de expresión en el cáncer humano es distintivo,
involucrado en el desarrollo de cáncer, progresión, diagnóstico y pronóstico (12).
Se demostró una conexión entre los miRNAs y el cáncer, al demostrar que los miR-15 y miR16 se encuentran en el cromosoma 13q14, una región suprimida en más de la mitad de la
leucemia crónica linfocítica de células B (LLC).
21
El análisis detallado en la supresión de la expresión mostró que miR-15 y miR-16 se
encuentran dentro de una región detallada de 30 kb en la LLC, y que ambos genes están
suprimidos o desregulados en aproximadamente el 68% de los casos de LLC (12).
2.2 Tipos de RNAs pequeños
Sin duda el avance más importante en la biología en las últimas décadas ha sido el
descubrimiento de que las moléculas de RNA pueden regular la expresión de los genes sin
embargo, durante años, se pensó que los RNAs sólo desempeñaban dos funciones principales
en las células. Los mRNA son intermediarios esenciales en la expresión génica, la transmisión
de información entre el DNA y las proteínas. El rRNA y el tRNA tienen una función
estructural, catalítica y decodificación de la información en el proceso de síntesis de proteínas.
En 1998, se anuncio el descubrimiento de un tipo de RNA llamado RNA de interferencia
(iRNA), esta proteína se obtuvo mediante el silenciamiento de la expresión génica por doble
cadena moléculas de RNA de doble cadena en los gusanos nematodos. Desde entonces ha
quedado claro que el iRNA es una herramienta por parte de los seres vivos para poder
controlar la expresión de los genes (13).
Puesto que estos tipos de RNA se encontraron posteriormente al descubrimiento del genoma
humano, se consideraban como una forma extraña pero versátil en el control de la expresión
genética (13).
Estos RNA de nueva generación se clasificaron para su estudio en: pequeños RNA de
interferencia (iRNA) o siRNA por su nombre en inglés “short interfering RNA” y microRNA
(miRNA). Ambos son componentes de un mecanismo de regulación de la expresión génica
basado en transcritos, que funcionan principalmente en células eucariotas; en el área de
investigación estos polinucleótidos se han ocupado para inhibir la actividad viral y el
silenciamiento de la expresión de genes codificantes de diversas proteínas de interés funciona
(14).
22
Otros tipos de RNA son los pequeños RNA temporales (o stRNA, small temporal RNA) y los
siRNA heterocromáticos. Éstos últimos se ha observado que interfieren en la organización
cromosómica y en las modificaciones epigenéticas de regiones específicas dentro del genoma.
Para poder utilizar la ruta del iRNA como herramienta experimental para silenciar genes
específicos se requiere de hacer que el dcRNA exógeno silenciara genes específicos sin que
active la respuesta del interferon mediante PKR, que es parte del funcionamiento normal de la
célula en respuesta a agentes infecciosos y/o virales (14).
No fue hasta que se descubrió que la doble cadena del siRNA puede activar el RISC, para
inactivar genes específicos. Ahora bien, la diferencia entre el tipo de respuesta que es
generada por la PKR y el iRNA, radica en su respectiva especificidad; la respuesta de PKR
inhibe la expresión de manera general, a diferencia,
el polinucleótido tiene un efecto
específico sobre la expresión de un gen o genes determinados.
La ruta del iRNA también puede ser inducida por la expresión endógena de horquillas
pequeñas de RNA (shRNA, short hairping RNAs). Éstos tienen una estructura similar a los
miRNA, los cuales median la ruta del iRNA a través de un mecanismo de inhibición de
traducción (Figura 4).
En base a que la ruta entre ambas proteínas es semejante, los siRNA es probable que sean
formados por dos RNA transcritos perfectamente complementarios a partir de dos promotores
diferentes y su posterior transformación de 19 a 22 pb sea llevada a cabo por la enzima de la
familia endonucleasa RNasa III, Dicer (14).
En la biogénesis de los miRNAs intergénicos, por ejemplo, lin-4 y lin-7, implica un precursor
de la transcripción (pri-miRNA), que probablemente es generado por la RNA Pol-II, mientras
que los miRNAs intrónicos son transcritos por promotores de la RNA Pol-II de sus genes
codificados y co-expresados en las regiones de los intrones de la transcripción de genes
(premRNA) (14).
23
Figura 4. Comparación de los mecanismos de la biogénesis entre los iRNA y miRNA (14).
Debido a que los siRNA y miRNA comparten algunas funciones y muchos de sus aspectos,
incluyendo su composición química y mecanismos de acción. Además, parte de la biogénesis
de miRNA y siRNA endógenos es compartida, todo lo cual hace difícil la distinción entre
ellos. Sin embargo hay algunas diferencias que son:

Los miRNA son procesados principalmente a partir de transcritos de horquilla,
mientras que los siRNA provienen generalmente de grandes moléculas de
RNA de doble cadena.

Cada molécula precursora genera una cadena doble de RNA: una destinada a
ser como miRNA, mientras que la otra cadena siRNA es un precursor que
genera varios siRNA doble cadena.

Las secuencias de miRNA están relativamente conservadas en organismos
relacionados, en cambio las secuencias endógenas de los siRNA son variables.

Los siRNA endógenos es posible que realicen un autosilenciamiento, ya que
silencian el mismo locus, o uno muy similar al que les dio el origen; mientras
que los miRNA llevan a cabo un heterosilenciamiento, ya que algunos se
producen a partir de genes que pueden silenciar a varios genes blanco (13).
24
2.3 Biogénesis de los microRNAs
El descubrimiento de moléculas de RNA no codificantes de 22 nucleótidos, de doble cadena,
están relacionados con la mediación de la expresión de genes diana con secuencia
complementaria lo que llevó a la identificación de una gran familia de RNA reguladores
conservados evolutivamente, denominados miRNA.
Desde su descubrimiento se han realizado diversos estudios para poder comprender e
identificar los mecanismos celulares que implica la biogénesis de los miRNA. Estos RNA
intrónicos juegan un papel importante durante la regulación post-transcripcional de la
expresión génica en diversos organismos y tejidos.
La importancia y la generalidad a los promotores de genes del miRNA de esta observación es
en la actualidad son desconocidos. En un subconjunto de los genes humanos de miARN se
encontraron dentro de intrones de pre-mRNAs. Debido a que estos miRNAs tuvieron la
misma orientación que los pre-RNAm, es probable que sean transformados a partir de los
intrones y por lo tanto se esperaría que el perfil de expresión tejido-específico de los genes de
miRNA se correlacione con el mRNA.
El resto de los miRNAs están agrupados a lo largo del genoma cerca de la predicción de la
transcripción en la cual se expresan varios miRNAs coordinadamente. En la mayoría de los
miRNAs las características de los genes son intergénicas y tienen una orientación antisentido
a los genes adyacentes y por lo tanto se sospecha que se transcriben como unidades
independientes.
Los transcritos primarios (pri-miRNA) son generados por lo la polimerasa II y los últimos
datos indican que los pri-miRNAs poseen una tapa de guanosina 7-metil en la terminación de
5’ de la cadena de RNA (15).
La polimerasa II tiene la capacidad de actuar directamente, aunque depende de las enzimas de
transcripción, debido a que carece de todos los elementos típicos de promotor que
normalmente requieren para la iniciación de la transcripción.
25
Figura 5. Biogénesis de los miRNA (15).
La transcripcion del miRNA se lleva a cabo a en una burbuja de replicación como en la
replicación del DNA. En esta burbuja de replicación se une un complejo formado por las
enzimas Drosha y DGCR8, en el complejo del microprocesador son transportados al
citoplasma como un precursor transcripcional denominado miARN precursor (pre-miRNA).
La función específica por la enzima Drosha predetermina la secuencia de genes de miRNA
maduros y proporciona el sustrato para eventos de procesamiento posterior. El pre-miRNAs
es transportado al citoplasma por la Exportina-5. La interacción de Exportina-5 con el
premiRNA intermedio y su posterior transporte requiere ser procesado correctamente con
señas de identidad de la Drosha (15).
Como se menciono anteriormente, el procesamiento de pri-miRNAs en el núcleo está mediada
por lo Drosha, una endonucleasa RNasa III, esta proteína unirá las dos vertientes de la
horquilla madre en los lugares cerca de la base de la cadena de la horquilla principal liberando
60 - 70-nucleótidos, en el pre-miRNA va a tener en la cadena 5’ un fosfato y en la cadena 3’
dos nucleótidos.
26
Una vez en el citoplasma, una segunda endonucleasa RNasa III, Dicer, actúa sobre el premiRNA que reconoce los dos nucleótidos que están en la termianción 3’ en la base de la
burbuja madre del pre-miRNA. La enzima Dicer corta la doble cadena de 22 nucleótidos del
extremo del soporte. En el caso del pre-miRNA, uno de los extremos del miRNA ya ha sido
predeterminado el sitio de corte por la Drosha. Por consiguiente, una división posterior por la
Dicer libera un miRNA de doble cadena maduro de 22 nucleótidos con un grupo fosfato en la
cadena 5’ y dos nucleótidos en la cadena 3’. Una hebra de la doble cadena del miRNA es
posteriormente incorporado a un complejo efector denominado complejo de silenciamiento
inducido por RNA (RISC), que interviene en la expresión de genes diana (15).
El papel que desarrolla el (RISC) en cooperación con otra proteína denominada Hace se unen
a una de las dos cadenas del miRNA, la cual será como una hebra guía para que la cadena
complementaria se degrade y la otra hebra sea el miRNA maduro.
2.4 Regulación de la expresión de los microRNAs
Además de las actividades reguladoras de miRNA para la transcripción del mRNA y la
traducción de proteínas, la expresión de miRNA en sí también se puede autoregular, lo que
añade otro mecanismo de regulación de la expresión génica.
La modificación epigenética, la copia de la alteración del DNA, y las mutaciones son los
mecanismos más comunes de regulación del miRNA. Sin embargo cambios epigenéticos en
los miRNA como la metilación del DNA y la modificación de histonas son importantes en la
remodelación de la cromatina y contribuyen en la regulación de genes incluyendo la
regulación del miRNA en el cáncer humano.
Otro mecanismo de regulación es el silenciamiento de miRNA, éste método previene la
producción del miRNA maduros mediante la inhibición de su procesamiento. Esto podría
hacerse a través de interferir con las actividades de Drosha, Dicer, u otros componentes de la
vía de la biogénesis del miRNA. Debido a que estas enzimas controlan la síntesis de todos los
miRNAs, dirigido a ellos podría ser problemática y generar muchos efectos secundarios.
27
Como método alternativo se emplea un bloqueo antisentido que es el método más
comúnmente utilizado para inhibir la función de miRNAs. En un reporte realizado por
Krutzfeldt y cols. 2001 (16), se descubrió una nueva clase de oligonucleótidos modificados
químicamente llamados "antagomirs" que son como silenciadores específicos y efectivos de la
expresión del miRNA. Los antagomirs son moléculas de cadena sencilla de RNA de
colesterol conjugado con una longitud de 21 a 23 nucleótidos de longitud y son
complementarias al miRNA maduro objetivo (16).
En una investigación se administraron por vía intravenosa antagomirs contra el miR-16, miR122, miR-192 y miR-194 causó una marcada reducción de los correspondientes niveles de
miRNA en hígado, pulmón, riñón, corazón, intestino grasa, y otros tejidos. Estos estudios
sugieren que los antagomirs tienen una alta eficacia y un efecto terapéutico prolongado, por lo
que es una herramienta poderosa para el silenciamiento específico de miRNAs y puede
representar una nueva estrategia terapéutica para silenciamiento de los miRNAs en el cáncer.
2.5 ¿Cómo predecir los miRNAs?
Programas informáticos se han empleado para predecir la secuencia de nucleótidos de los
miRNAs en todo el genoma. Se ha estimado que un solo miRNA puede conducir a más de
doscientas transcripciones diferentes, y, en particular, las funciones que llevan a cabo estas
moléculas son muy diversas, desde factores de transcripción hasta transportadores (16).
Dado el gran número de miRNAs y el rápido descubrimiento de nuevas moléculas de
miRNA, es necesario estandarizar su nomenclatura. En los últimos años, el número de loci de
miRNA documentados en la base de datos miRBase, la base de datos más comúnmente
utilizados para el miRNA, crece rápidamente a partir de 2909 en 36 especies a 5071 de 58
especies, expresando 5922 distintas secuencias del miRNA maduros.
Para los miRNAs se dan generalmente identificadores numéricos en función de su similitud
de secuencias. Por ejemplo, si el último miRNA asignado es el miR-500, el miRNA siguiente
no tiene ninguna similitud con la secuencia de 22 nucleótidos previamente identificadas será
nombrado como miR-501.
28
Los miRNAs homólogos en diferentes especies recibirá el mismo nombre. Secuencias con
cambios de base de uno o dos suelen asignarse sufijos, como miR-181 y miR-181b. Si vienen
de miRNAs loci genómicos separados en de un mismo organismo, se les dará sufijos
numéricos, tales como mir-6-1 y mir6-2 (17).
En la actualidad, hay 5071 loci de miRNA de 58 especies, expresando 5922 miRNA maduros
distintos en varias especies animales (miRBase base de datos Release10). Aunque varios
reportes han descrito las funciones de miRNAs individuales en la regulación de la fisiología
celular, aún falta conocer más de ellos para comprender su papel en la fisiología celular y la
enfermedad de forma general.
El primer paso para elucidar la función reguladora de los miRNAs se está utilizando de
manera eficiente los programas computacionales que pueden predecir el sitio de unión de
miRNAs en el 3'UTRs de mRNA individuales codificadores para proteínas.
En términos generales, se requiere encontrar supuestos sitios de unión para un miRNA dado,
buscando 3'UTRs para todos los genes (la búsqueda de objetivo) y el segundo es encontrar
supuestos sitios de unión para todos los miRNAs posible en el 3'UTR de una proteína
particular, de codificación del mRNA (sitio de unión de predicción). Una lista de programas,
que pueden ser utilizados para la predicción de miRNA objetivos, así como sitios de unión
miARN, se proporciona en la Tabla V (17).
La base de registro de este tipo es como cualquier otra búsqueda, basada en secuencias, se
trata de buscar el emparejamiento de Watson y Crick, pero tiene más complejidades asociadas
a él que encontrar un simple complemento. En la actualidad, la mayoría de los algoritmos de
búsqueda se basan en gran medida de una combinación perfecta inicial en la región madre 5' y
que esta sea perfectamente complementaria a los elementos UTR del miRNA objetivo.
29
Tabla V. Lista de software utilizados para predecir los miARN objetivos (17).
Software
miRBase
Targets
Targetscan
PicTar
DIANAMicroT
rna22
Dirección electrónica
Formato
de entrada
http://microrna.sanger.ac.uk/targets/v5/
Secuencia
o nombre
del gen
http://www.targetscan.org/
http://pictar.bio.nyu.edu/
http://diana.pcbi.upenn.edu/cgi- bin/micro_t.cgi/
Solo la
secuencia
http://cbcsrv.watson.ibm.com/rna22_targets.html
microrna.org
http://www.microrna.org/microrna/home.do
TarBase
http://www.diana.pcbi.upenn.edu/tarbase.html
TargetRank
http://hollywood.mit.edu/targetrank/
Solo
nombre del
gen.
Solo la
secuencia
Información
que
proporciona
miRNA
objetivo, sitio
de unión del
miRNA.
miRNA
objetivo, sitio
de unión del
miRNA y
perfil de
expresión
Solo miRNA
objetivo
Sin embargo, la presencia de un conjunto de nucleótidos madre no garantiza un eficiente
miRNAs vinculante, es por eso que ahora los algoritmos de búsqueda tienen en cuenta la
región UTR 5’ vinculante dentro de los residuos de aproximadamente 30 nucleótidos en la
cadena de sentido positivo (5’ a 3’) y la región UTR 5’ objetivo, 30 nucleótidos en la cadena
complementaria negativa (3’ a 5’) del sitio de origen, esto con el fin de no dar lugar a falsos
negativos.
2.6 Papel de los miRNA en controles fisiológicos y enfermedades
Debido a que los miRNAs juegan un papel importante en muchos procesos biológicos
incluyendo el crecimiento celular, la apoptosis, la diferenciación de linaje hematopoyético, y
la regulación génica, los miRNA también están involucrados en una amplia variedad de
enfermedades humanas como el cáncer, la enfermedad vascular, enfermedad inmune, y las
infecciones. Recientemente, los patrones aberrantes de expresión de miRNA se han reportado
en muchos tipos de cáncer humano.
En más del 50% de los genes humanos de miARNs se cree que se encuentran en las regiones
asociadas al cáncer o en sitios frágiles de los cromosomas, que son puntos críticos para
supresión génica, la amplificación y las mutaciones.
30
En estudios recientes sobre supresores de tumores o promotores tumorales en actividades de
miRNAs con modelos de cultivos celulares y animales apoyan la hipótesis de que los
miRNAs pueden servir ya sea como oncogenes o genes de supresión tumoral.
Debido a que los miRNAs pueden regular oncogenes MYC por lo que éste conjunto de
nucleótidos también puede actuar como oncogenes, ya sea directamente o indirectamente por
una baja regulación de los supresores de tumor. Un ejemplo de esto se encuentra en la
dinámica de la interacción entre el miR-155 y el oncogén MYC, un factor de transcripción
con la capacidad de regular el crecimiento celular a través de la inducción de la proliferación
celular y la apoptosis.
En particular, el MYC es a menudo mutado o amplificados en los cánceres humanos. La
interacción con MYC no es exclusiva de miR-155 y en informes recientes han descrito la
relación entre MYC, el cáncer, y el locus 13q3 (16).
Muchos estudios de perfiles genómicos indicaron una regulación a la baja general de miRNAs
en diversos tumores como el cáncer de páncreas, cáncer de mama, cáncer de próstata, cáncer
de hígado, cáncer de colon y cáncer de ovario, lo que sugiere una regulación negativa del
crecimiento del cáncer por miRNAs.
Para comprobar esta hipótesis se evaluó las funciones de los miR-15 y miR-16. Los resultados
de los estudios previos han demostrado que las células B de la leucemia linfocítica crónica
(LLC-B) se asocia con la pérdida de la región cromosómica 13q14. Ambos miRNAs
inducidos por la supresión del tumor parece que es mediado a través de la Bcl2. El gen Bcl2
es frecuentemente sobre-expresado en la LLC y el mRNA del gen Bcl2 contiene posibles
sitios de unión para miR-15 y miR-16.
La expresión de estos miRNAs causado por una regulación a la baja de Bcl2 induce la
apoptosis en una línea celular de leucemia. Otros ejemplos son el miR-29, que suprime la
DNA metiltransferasa (DNMT)-3A y 3B, en el cáncer de pulmón; el let-7, regula la expresión
de los genes implicados en el ciclo celular y las funciones de división celular en, y el miR-34,
que suprime el crecimiento celular en el cáncer de ovario y cáncer de colon (17).
31
Capítulo III
microRNAS en el cáncer cervicouterino
3.1 Papel de los miRNA en la infección por VPH
Las ideas que conducen a la comprensión de la biogénesis del miRNA nos pueden ayudar a
entender como éstos pueden afectar al cáncer. En primer lugar, los datos indican que las
nuevas desregulaciones de de los miRNAs se asocian con ciertos tipos de cáncer. En segundo
lugar, la explotación del potencial terapéutico del RNA de interferencia puede lograrse a
través de la investigación de cómo los miRNA endógenos son producidos y ejercen su
función reguladora.
Se ha demostrado que un solo miRNA puede regular la expresión de cientos de objetivos. Es
por ello la importancia potencial de los miRNAs en la carcinogénesis del cuello uterino, en
general, se destaca por una serie de estudios que se asocian significativamente con sitios
frágiles, que son conocidos como sitios de inserción de VPH en cánceres de cuello uterino.
Además, se ha demostrado que influyen en la expresión del miRNA de la célula huésped.
Se ha demostrado que los miRNA realizan cambios epigenéticos relevantes en la
carcinogénesis del cuello uterino ya que pueden afectar a la expresión de microRNAs
(miRNAs). Éstos regulan la expresión de genes codificadores de proteínas a nivel
postranscripcional por apareamiento de bases específicas con de la región no traducida
3'(UTR) de los RNAm (18).
Para poder llevar a cabo los cambios evaluaron el papel potencial del silenciamiento del DNA
basado en la metilación de hsa-miR-124 en la carcinogénesis del cuello uterino. La secuencia
madura hsa-miR-124 se procesa a partir de 3 secuencias prematura por separado, que se
encuentran en los cromosomas 8p23.1 (miR-124-1), 8q12.3 (miR-124-2) y 20q13.33 (miR124-3).
32
Para determinar si el hsa-miR-124 pueden ser silenciado por la hipermetilación del promotor
en el cáncer de cuello uterino, se evaluó la metilación del DNA en las 3 regiones del promotor
de hsa-miR-124 (hsa-miR-124-1 ubicado a 8p23.1, hsa-miR-124-2 situado a 8q12.3, y hsamiR-124-3 ubicado a 20q13.33) en líneas celulares de cáncer de cuello uterino.
En los resultados, la metilación de las 3 regiones del promotor de hsa-miR-124 se observaron
en las células SiHa así como en otra línea celular de cáncer de cuello uterino, CaSki. Una
tercera línea de celulares de cáncer de cuello uterino HeLa, mostraron menores niveles de
metilación de las 3 regiones y, especialmente, los niveles de metilación de hsa-miR-124-1
fueron muy bajos en comparación con SiHa y CaSki (18).
En lesiones cervicales de bajo grado, la mayoría de los genomas de VPH persisten en el
estado episomal, mientras que en lesiones de alto grado y los carcinomas invasivos, hasta el
88% de los cánceres de cuello uterino se ha integrado el DNA del VPH.
Es evidente que cuando hay una integración del DNA viral en el genoma humano se requiere
de un loci o sitio frágil en el cual se pueda realizar este mecanismo y cuando esto sucede el
VPH puede desencadenar neoplasias que conducen o predisponen al cáncer cervicouterino.
Tenemos que los sitios frágiles cromosómicos, son loci que muestran deficiencias o rupturas
en los diferenciales de la metafase de células en presencia de inhibidores de la replicación del
DNA. Los mapas citogenéticos de múltiples sitios de integración sugieren que la integración
del VPH se produjo preferentemente en las bandas que contiene sitios frágiles en cánceres
invasivos.
Puesto que los miRNA regulan la expresión génica por la represión en la traducción y se están
relacionados con la división y maduración del mRNA. Recientes estudios han demostrado que
algunos miRNAs regulan la proliferación celular y los procesos de apoptosis y pueden actuar
como oncogenes o supresores de tumores.
33
La mayoría de los genes de miRNA se localizan en regiones genómicas asociadas con el
cáncer o en sitios frágiles, lo que sugiere que los miRNAs pueden desempeñar un papel
importante en la patogénesis de los cánceres humanos debido a que un número significativo
de miRNAs están cerca de los sitios de integración del VPH.
En un estudio reciente, se evaluó la relación que hay entre la forma episomal o integrada del
DNA viral de los tipos VPH 16 y 18. También se logró establecer una estrecha relación de los
sitios de integración y el miRNA que se encuentra adyacente a este (19).
Los detalles de los tipos de VPH y su estado físico se presentan en la Tabla VI. Entre los 87
pacientes en los que el estado físico de VPH se conoce, 75 pacientes 58 presentan el VPH-16
y 17 pacientes el VPH tipo 18. En el tipo de VPH-18 en comparación con el VPH tipo 16.
Formas episomal fueron significativamente mayores en el VPH 16 (43,3%) que en el VPH 18
(10,0%) (19).
Tabla VI. Frecuencia de los subtipos de VPH y su estado físico (19).
Tipo de VPH
VPH 16 (58)
77.3 %
VPH 18 (17)
22.7 %
Estado físico
Integrado
Episomal
Integrado y episomal
Integrado
Episomal
Integrado y episomal
No. De pacientes
32
25
1
14
2
1
Frecuencia (%)
55.2
43.1
1.7
82.3
5.9
11.8
En los resultados que se obtuvieron se encontraron un total de 57 sitios frágiles para la
integración del VPH (VPH 16 = 39; VPH 18 = 18), además de identificar 37 sitios de
integración de miRNA que están vinculados con los tipos de VPH mencionados anteriormente
(VPH 16 = 25; VPH 18 = 12).
En los 53 miRNAs que identificaron, el miR-127 se encontró cerca del sitio de integración del
VPH 16. Además, 8 de Los miRNAs (miR-194-1, miR-671, miR-1203, miR-1205, miR-1206,
miR-1207, miR1208 y miR-1537) ya se tiene registro pero aún no se han realizado estudios
de expresión o identificación de los genes blanco, pero se sospecha que también se encuentra
su sitio de integración adyacente a los del VPH.
34
Los estudios proporcionan una evidencia de estudios de expresión en los 44 miRNAs
restantes y 25 de los miRNAs (miR1-2,miR 7-2,mir 10a,miR-21, miR-28,mir-103-1,miR133a-1, miR-133b,mir 135b, miR-142, miR- 143, miR-144, miR-145, miR-146b,miR-152,
miR-205, miR-206, miR-215, miR-218-2,miR 301a, miR-331, miR- 338, miR-451, miR-936,
miR-944) identificados se reportaron que se expresan en las células del tumor de cuello
uterino.
Tabla VII. Relación de los miRNAs con su sitió frágil de integración del HPV 16 (19).
Sitio de
integración
1q21.2
15q26.3
Proteína
relacionada
GOLPH3L
LCRRC28
Sitio frágil
miRNA
FRA1F 1q21
---
--miR- 7-2
17q23.1
TUBD1
FRA7B 7p22
miR- 301a, miR- 454, miR- 142 y miR- 21
17q12
C-CR7
---
miR- 144, miR- 338, miR- 451, miR- 10a
y miR- 193a
11p13
1q43
20q13.13
15q23
17q11.2
MPPED2
NID1
SLC9A8
THSD4
PHF12
FRA11E 11p13
---------
--miR- 1537
miR- 645 y miR- 1259
miR- 629 y miR- 130
miR- 144, miR- 451 y miR- 193a
3q28
TP73 FAM79B
---
miR- 28 y miR- 944
5q32
CSK1A1
---
17q21
18q21.31
6p12.2
14q32.2
5p14.1
22q13.1-13.2
2q22.3
1q32.1
12q22
10q21.3
1p36.1
BRCA 1
ATP8B1
PKHD1
--FRA5E
FRA22E
FRA2K
----FRA10C
FRA1A
--FRA18B 18q21.31
----5p14
22q13
2q22.3
----10q21
1p36.1
miR- 103-1, miR- 143, miR- 145, miR218-2, miR- 378, miR- 582 y miR- 584.
miR- 10a, miR- 152 y miR- 1203
miR- 1-2, miR- 133a-1
miR- 206 y miR- 133b
miR- 127
--miR- 658, miR- 659 y miR- 1281
--miR- 135b
miR- 492
miR- 1296
---
35
Tabla VIII. Relación de los miRNAs con su sitió frágil de integración del HPV 18 (19).
Sitio de
integración
7p22.1
Proteína
relacionada
FOXK1
Sitio frágil
miRNA
FRA7B 7p22
10q24.33
SH3PXD2A
---
12q22
7q36.2
8q24.3
3q28
TMCC3
RHEB
GPAA1
---
10q25.2
---
1q41
1q32.2-41
-----
--FRA7I 7q36
FRA8D 8q24.3
--FRA10E, FRA10B
10q25.2
-----
miR- 589
miR- 608, miR- 609, miR- 936, miR609, miR- 146b y miR- 1307
miR- 331 y miR- 492
miR- 671
--miR- 28 y miR- 944
8q24.21
---
---
--miR- 215
miR- 205
miR- 1205, miR- 1206, miR- 1207 y
miR-1208
Con los resultados que se citaron anteriormente podemos decir que los sitios frágiles son
regiones genómicas que facilitan la integración de un genoma viral, en este caso del VPH,
para ello los miRNAs son moléculas que ayudan a combatir o disminuir el desarrollo de
células tumorales mediante controles de silenciamiento, sin embargo su mecanismo de acción
se ve afectado cuando la expresión de sus genes se ve inhabilitada por la supresión de genes
como el p53.
3.2 Funcionamiento de los miRNA en cáncer cervicouterino
Para conocer el papel de los miRNA en el CaCu se han realizado estudios para conocer el
nivel de expresión de los miRNA en células de CaCu en comparación con células de tejido
cervical normal.
En un estudio se determinó la alteración de la expresión de miRNAs en carcinomas de cuello
del útero, se hizo una comparación entre las células escamosas de cáncer invasivo (ISCCs) y
tejidos normales del epitelio cervical. De los 157 miRNAs analizados, hubo una diferencia
significativa en la expresión de 70 miRNAs en las comparaciones entre las células escamosas
de cáncer invasivo (ISCCs) y tejidos epiteliales normales, 68 fueron reguladas y en 2 fueron
afectados su expresión.
36
Entre los diez miRNAs que fueron más significativamente sobreexpresados en ISCCs fueron:
miR-199-s, miR-9, miR-199a, miR-199a, miR-199b, miR-145, miR-133, miR-133b, miR-214
y miR-127. Por el contrario, sólo dos de los miRNAs, miR-149 y miR-203, mostraron una
baja regulación (20).
Con el fin de evaluar el papel de los miRNAs específicos en la carcinogénesis cervical, se
selecciono el miR-199a, que es uno del los microRNAs mas regulados en las ISCCs. La PCR
en tiempo real TaqMan reveló que el anti-miR-199a redujo significativamente la expresión
del miR-199a en las células de cáncer de cuello uterino (Figura 6), lo que sugiere que el antimiR-199a es eficazmente introducido en las células y actúa para contrarrestar el miR-199a y
además, encontraron que este inhibidor redujo el crecimiento de células escamosas (20).
Figura 6. Comparación de la cantidad de mir-199a expresado entre células de tejido normal epitelial escamoso e
ISCCs (20).
Debido a que el miR-199a, se expresó en lesiones de cáncer invasivo se considera que puede
ayudar a combatir el progreso de ésta enfermedad por lo cual puede llegarse a ocupar con
fines terapéuticos. Sin embargo, las bases moleculares de la regulación mediada por miRNA
no se entiende completamente y su papel en la formación de tumores sigue siendo en gran
parte desconocida, además para el cáncer cérvico uterino puede tener un importante valor
diagnóstico (20).
En algunos casos se han usado métodos de secuenciación directa para caracterizar los perfiles
del miRNAs y otros pequeños segmentos de RNA en líneas celulares de carcinoma del cuello
del útero. Para buscar nuevos miRNAs candidatos u otros pequeños RNAs y la
37
caracterización de miRNAs en el cáncer de cuello de útero y el cuello uterino humano normal,
se han clonado y secuenciado pequeños RNAs de una base de datos, preparados a partir de
RNA en el rango de tamaño del 18 a 25 nt tomados y purificados de líneas celulares de cáncer
de cuello uterino y tejidos de cuello uterino normal.
En la parte experimental de las células de CaCu obtuvieron catorce miRNAs nuevos de los
cuales con valor pronóstico para la detección de células cancerígenas fueron el miR-21 y
miR143; que a pesar de que se encontraron en tejido normal su incidencia aumento en las
muestras de los tejidos de cáncer (21).
Para investigar más a fondo las variaciones de la expresión del miRNA, se evaluaron los
niveles de expresión del miR-21 y miR-143 en todas las líneas celulares tanto normales como
de cáncer. Los resultados revelaron que la expresión de ambos (miR-21 y miR-143), fue
significativamente diferente entre las células normales y cancerosas, que, de acuerdo con los
datos de la clonación, la acumulación del miR-21 es mayor en las líneas celulares de cáncer,
mientras que miR-143 es más abundante en las células normales (21).
La expresión del miR-21 puede ser un general, aunque no universal, característica de las
células tumorales. Además se ha reportado que este miRNA tiene un mayor crecimiento en las
células HeLa del adenocarcinoma de cuello uterino; cabe mencionar que esta proteína se
encuentra en el sitio fragil FRA17B, que es uno de los loci de integración VPH 16 en la
región cromosómica 17q23.2.
En el miR-143 en este tipo de patogenia disminuye su expresión, esto se debe a que esta
proteína se encuentra asociada a la proliferación celular normal y que se ve suprimida para
contrarrestar las funciones de replicación celular tumoral.
En conjunto, estos resultados sugieren que el miR-21 puede afectar a diferentes procesos
biológicos en diferentes contextos celulares además de se sabe que la integración del VPH en
el genoma de la célula huésped puede causar alteraciones genéticas (por ejemplo, deleciones,
amplificaciones, o reordenamientos complejos) y alteración epigenética; por lo tanto se
38
especula que la expresión de los genes celulares de miRNA se encuentran adyacentes o en los
sitios de integración del VPH y pueden contribuir al fenotipo tumoral.
Como se sabe las perspectivas para el descubrimiento de miRNA está empezando a
desarrollarse para poder establecer las relaciones que hay entre estos polipéptidos y la
enfermedad del cáncer, mediante análisis moleculares utilizando los patrones de expresión y
lograr un diagnóstico para este tipo de tumores.
Otro microRNA que está involucrado en el cáncer de cuello uterino es el miR-214, sus
funciones aun no se ha esclarecido totalmente sin embargo una de sus funciones develadas es
que actúa como un indicador de la apoptosis (22).
En estudios previos han demostrado que el miR-214 su expresión se ve alterada en muestras
de tejido del cáncer de ovario. Por otra parte, su expresión en el cáncer de cuello de uterino y
su función en este tipo de células juegan un papel en la proliferación celular.
Para detectar la expresión de miR-214 en el tejido humano del cáncer de cuello uterino, la raíz
de bucle ensayo de PCR cuantitativa en tiempo real, que ha sido descrito previamente, se
llevó a cabo en siete pares de tejidos de cáncer de cuello de útero y el tejido normal adyacente
(22).
Los resultados arrojaron que en comparación con el tejido cervical normal, el nivel de miR214 en todos los tumores había disminuido desde 25,6 hasta 63,2%. Además, la regulación del
miR-214 es disminuida en las células HeLa, en comparación con sus contrapartes normales.
También encontraron que el miR-214 es silenciado en las células HeLa del cáncer
cervicouterino (22).
Estas evidencias sugieren que las alteraciones del miR-214 expresión podrían estar implicados
en la progresión del cáncer de cuello uterino. En la investigación se identifico una
disminución en la expresión de miR-214 en el cáncer de cuello uterino y las células HeLa; en
consecuencia, se comprobó que el miR-214 es un regulador negativo del crecimiento celular
ya que su sobreexpresión inhibe la proliferación celular. Sin embargo se ha descubierto
39
recientemente un aumento en la expresión del miR-214 a principios de la etapa invasiva
carcinomas de células escamosas (CCSI) (22).
En la infección por VPH ya sea tipo 16 o 18, se altero la expresión del miR-34a por medio de
la oncoproteína viral E6 virus del papiloma humano, mientras que oncoproteínas virales E6 y
E7 son responsables de la oncogénesis viral por desestabilizar dos grandes supresores
tumorales celular, p53 y pRb, respectivamente.
La proteína supresora tumoral p53 funciona como un factor de transcripción en la regulación
de la transcripción de varios cientos de genes codificadores de proteínas para salvaguardar la
integridad del genoma mediante la inducción de la detención del ciclo celular y reparación del
DNA al encontrarse con daños en el DNA o la apoptosis si la reparación no se puede lograr.
Recientemente, el miR-34a se identificó como un objetivo directo transcripcional del factor de
transcripción celular p53. Esta transactivación de la expresión el miR-34a se desencadena por
la unión del p53 a un sitio de uniones identificadas en la región promotora el miR-34a (23).
Dado que el VPH E6 desestabiliza la oncoproteína p53 durante la infección por el virus, se
puede asumir una baja regulación de la expresión del miR-34a en la mayoría de tejidos de
cáncer de cuello uterino con infección por el VPH oncogénico. Sin embargo, una correlación
directa entre la baja regulación de la expresión del miR-34a y la degradación de p53 por la
oncoproteína E6 del VPH en el cáncer de cuello uterino no se ha informado (23).
En este estudio proporcionan la evidencia directa de que la oncoproteína E6 del HPV16 y
HPV18 inhibe la expresión del tumor-supresor el miR-34a por la desestabilización del p53, lo
que resulta en la proliferación celular (23).
El funcionamiento del p53 es importante en la expresión del el miR-34a en las células
cancerosas y la expresión de el miR-34a se puede transactivar por éste en células de cáncer de
cuello uterino; en los datos obtenidos no encontraron un incremento contundente en la
expresión del el miR-34a pero si hubo una disminución de células cancerígenas.
40
Este efecto supresor se entiende sobre el crecimiento celular no era una respuesta celular
inmediata, sino que tomó dos días para poder disminuir el crecimiento entonces, se dedujo de
estos resultados, que las células de cáncer de cuello uterino con bajos niveles de expresión de
el miR-34a tiene una ventaja de crecimiento. Por otra parte, estos efectos parecen ser
independientes del estado de p53 y pRb, por lo que no pueden ser plenamente responsables de
la expresión y la acción de ambos es de forma independiente a la supresión por la
oncoproteína E6.
En la figura 7 se muestra la expresión del miR-34a y su papel en el desarrollo del cáncer de
cuello uterino. Del lado izquierdo las células normales expresan p53, lo que activa la
expresión del supresor de tumores, el miR-34a, para controlar la proliferación celular y el
crecimiento. En el lado derecho se muestra como la oncoproteína viral E6 provoca la
desestabilización del p53 celular y la reducción de supresor tumoral miR-34a, lo que lleva a la
proliferación celular incontrolada y el desarrollo de cáncer.
Figura 7. Acción del gen p53 y el miR-34a en células cancerígenas proliferativas.
En un perfil de expresión de miRNA en líneas celulares de cáncer de cuello uterino
se clonaron un total de 174 miRNAs y se clasificaron 46 especies diferentes de miRNA
(Tabla IX), siendo los más abundantes: el miR-21, el miR-24, el miR-27a y el miR-205.
Además se identifico una nueva subclase del miR-193, el miR-193c, en la subclase el miR193c difiere del miR-193b por un nucleótido en la posición 21. (miR-193b, 5’aacuggcccucaaagucccgcuuu-3’; miR-193c, 5’- aacuggcccucaaagucccga-3’) (24).
41
Con base a los resultados de clonación de varias líneas disponibles de las células cervicales
con o sin infección por el VPH. Todas las líneas celulares y tejidos de cáncer cervical
mostraron un perfil similar de expresión del miRNA (24).
Tabla IX. miRNA clonados de relevancia diagnóstica (24).
microRNA
miR-7
miR-15a
miR-16
miR-17-5p
miR-19a
miR-19b
miR-20
miR-21
miR-22
miR-23a
miR-24
microRNA
miR-25
miR-26b
miR-27a
miR-27b
miR-29a
miR-29b
miR-30a-3p
miR-30a-5p
miR-30d
miR-31
miR-33
miR-34c
miR-92
miR-93
miR-96
miR-106b
miR-130a
miR-130b
miR-135b
miR-141
miR-151
miR-186
miR-193b
miR-193c
miR-203
miR-205
miR-301
miR-424
let-7a
let-7b
let-7d
let-7e
let-7f
Este perfil de miARN difiere de los tejidos normales del cuello uterino con una expresión
reducida de los miR-27a, miR-143 y miR-145. En contraste, el tejido del cáncer cervical
había una mayor expresión de miR-205 en comparación con el tejido cervical normal; y en las
líneas celulares SiHa, HeLa y C33A no tuvieron expresión de miR-205. En todas las líneas
celulares, la expresión de la miR-143 y miR-145 fue menor que la observada en el tejido del
cáncer de cuello uterino (24).
Este efecto supresor sobre el crecimiento celular no fue una respuesta celular inmediata, sino
más bien, actuaron como dos transfecciones celulares consecutivos con cada miRNA. Los
datos sugieren que tanto el miR-143 y miR-145-probablemente necesitan ser regulados por
disminución en las células cervicales para la progresión tumoral (24).
En este estudio, se demostró que ambos tejidos de cáncer de cuello de útero y los tejidos
infectados por VPH, con lesiones pre-neoplásicas mostraban una sobreregulación de miR-15a
y miR-223 y una regulación negativa de miR-143, miR-145, miR-218 y miR-424. Aunque la
mayoría de las expresiones del miRNA no mostraron ninguna correlación entre los dos tejidos
y puedan delimitar la progresión de la enfermedad, un alto nivel de expresión del miR-146a se
encontró que es regulado, tanto en tejidos normales y tejidos serie n infectadas por el VPH
con lesiones pre-neoplásicas (24).
42
A pesar de la presencia de algunas diferencias en la expresión de miRNA individuales de una
línea celular con otra, no se ha podido especificar un perfil de expresión de los miRNAs
detectado en correlación con la presencia de los genomas de VPH integrado o episomal, pero
si nos puede ayudar para establecer un perfil de expresión individual para cada miRNA en
alguna enfermedad causada por el VPH.
La infección persistente con tipos de alto riesgo del VPH es el agente causal de la neoplasia
cervical. Este virus contribuye a la progresión neoplásica a través de la acción de dos
oncoproteínas virales E6 y E7, que interfieren con las vías críticas del ciclo celular, la proteína
p53 del tumor y de la proteína retinoblastoma (pRb). Sin embargo, las evidencias sugieren
que la infección por el VPH no es suficiente para inducir cambios malignos u otras
variaciones genéticas del huésped que son importantes en el desarrollo de cáncer de cuello
uterino.
Teniendo en cuenta que los miRNAs son una clase de evolución de RNA no codificante,
regulan la estabilidad y la eficacia de traducción de los RNAm de destino y tienen un impacto
directo en el desarrollo del cáncer. Además se contempla la probabilidad de que controlan la
expresión de miles de genes, lo que sugiere que desempeñan papeles fundamentales en la
biología humana, incluyendo en el desarrollo, diferenciación, apoptosis, metabolismo,
infecciones virales y cáncer (24).
La comparación entre tejidos cancerosos y normales, han puesto de manifiesto distintos
perfiles de expresión del miRNA. Varios estudios han demostrado que los miRNAs son una
aberrante expresión o mutación en los tumores y los datos recientes sugieren que la
caracterización del miRNA es más sólida que el perfil de ARNm en la clasificación del tumor.
Por otra parte, un creciente número de miRNAs se han implicado en la promoción o la
supresión de la tumorogénesis en una variedad de tejidos, lo que sugiere que puede jugar un
papel como una nueva clase de oncogenes o genes supresores de tumores.
Se presentan los resultados de perfiles de expresión del miRNA en células escamosas de
carcinomas cervicales (CCE), de bajo y alto grado de las lesiones cervicales intraepiteliales y
tejidos epiteliales normales del cuello uterino. Al igual que en otros estudios, hemos
43
observado la variabilidad entre las muestras de alta expresión, especialmente entre las
muestras normales del cuello uterino, lo que nos permite obtener una expresión única del
miRNA para este tipo de tumor.
Utilizando el método de PCR, se identificaron 21 miRNAs con expresión diferencial
estadísticamente significativas entre el grupo de muestras normales (n = 4), 14 displasia
atípica (NIC I, n = 9 y NIC III, n = 5) y 4 en carcinoma de cuello uterino. Ocho miRNAs
mostraron expresión negativa que fue disminuyendo con el paso de cuello uterino normal a la
displasia atípica con el cáncer (miR-26a, miR-143, miR-145, miR-99a, miR-203, miR-513,
miR-29a, miR-199a). Seis miRNAs que aparecen expresión relativa disminución en la
transición del cuello uterino normal a la displasia atípica y una mayor expresión en la
transición de la displasia cervical atípico carcinoma, es decir, miR-106, miR-205, miR-197,
miR-16, miR-27a y miR-142 5p (25).
Dos miRNAs mostraron expresión relativa mayor en la transición del cuello uterino normal a
la displasia atípica y disminución de la expresión en la transición de la displasia atípica a
carcinoma de cuello uterino, es decir, miR-522 y miR-512 3p. Cinco miRNAs presentaron un
incremento en la expresión relativa en la transición del cuello uterino normal a la displasia
atípica con el cáncer, los miRNAs afectados fueron el miR-148a, miR-302B, miR-10a, miR196a y miR-132 (25).
Tabla X. Relación de la expresión génica de tejidos normales a neoplasia o carcinoma (25).
Muestra
Neoplasia
Carcinoma
miRNA
miR-26a, miR-143, miR-145, miR-99a, miR-203, miR-513,
miR-29a, miR-199a, miR-522 y miR-512 3p
miR-522, miR-512 3p miR-148a, miR-302B, miR-10a, miR196a y miR-132.
miR-106, miR-205, miR-197, miR-16, miR-27a y miR-142 5p,
miR-106, miR-205, miR-197, miR-16, miR-27a y miR-142 5p
Expresión génica
Disminuyo
Aumento
Disminuyo
Aumento
Entre los miRNAs que disminuyo su regulación entre las muestras del cuello uterino normal y
pre-neoplásicas, había una mayor expresión en las muestras de cáncer de cuello uterino, miR106, miR-205, miR-197, miR-16, miR-27a y miR-142--5p. El descenso de regulación de estos
miRNAs en muestras de NIC I y NIC III sugieren que éstos podrían jugar un papel importante
en la transformación de células anormales del cuello uterino por infección del VPH, pero no
44
están directamente implicados en la progresión al estado maligno, ya que su expresión es casi
restablecido a los niveles de normal de las muestras del cuello uterino (25).
Sin embargo, varios de estos miRNAs son asociados con los sitios frágiles. Por ejemplo, miR142-5p se encuentra en FRA17B, mientras que miR-196a y miR-29a se encuentran en
FRA12A y FRA7H, respectivamente. Además, muchos de estos miRNAs están localizados en
regiones cromosómicas que se suelen eliminar o amplificar en varias enfermedades malignas.
Los microRNA miR-143 y 145 se encuentran en una región, que es eliminado en el cáncer de
próstata, mientras que miR-205 está localizado en la región 12q14.1, que es amplificada en el
cáncer de pulmón. Por lo tanto, estos datos sugieren que los miRNAs identificados en este
estudio son realmente relevantes para el cáncer de cuello uterino.
También se ha identificado una expresión diferencial de miRNAs en varias líneas celulares y
tejidos de cuello uterino positivas de VPH-16, así como en líneas celulares HeLa positivas por
el HPV-18, en comparación con el tejido cervical normal y líneas celulares cervicales de VPH
negativas.
En sus resultados obtenidos demuestran que el miR-218 entre otros más y el tumor del gen
supresor de SLIT2 están específicamente regulados a la baja en varias líneas de células
positivas y tejidos del cuello uterino por VPH-16, y este efecto es mediado por el oncogén E6
del VPH-16 de alto riesgo (26).
En un estudio realizado mediante microarrays en diferentes tipos de líneas celulares se
observó una expresión diferencial de miRNAs en líneas de células del cuello uterino en
comparación con el cuello del útero normal y la línea celular C-33A del VPH-negativas, el
análisis de microarrays mostró que aproximadamente 220 miRNAs humanos conocidos de
328 representados en la matriz se expresaron en el cuello uterino normal. Los miRNAs que
fueron los más altamente expresados en el cuello uterino son miR-145, miR-26a, miR-99a,
que-7a, miR-143, let-7b, 7c-que, miR-125b, miR-126 y miR-195 en ese orden (26).
45
El ensayo se llevo a cabo en el perfil de expresión del miRNA en los tejidos normales del
cuello uterino y carcinoma de células del cuello uterino y las líneas SiHa y CaSki que
contenían integrado DNA del VPH-16. En los resultados que obtuvieron mostraron que
cuatro miRNAs de los diez más altamente expresados en el cuello uterino normal, miR-126,
miR-143, miR-145 y miR-195 (Tabla XI), fueron expresados a la baja en todas los líneas de
células del cuello uterino integrados por VPH-16 en comparación con el cuello uterino
normal. Sólo tres miRNAs, miR-182, miR-183 y miR-210, encontraron que se sobreexpresan
en las líneas de células integradas de VPH -16 (26).
El perfil de expresión de miRNA del VPH-18 que contiene la línea de células HeLa mostró
que 14 miRNAs fueron expresados a la baja en las células HeLa en comparación con el cuello
del útero normal. Ocho de estos miRNAs (miR-1, miR-133b, miR-143, miR-145, miR-214,
miR-368, miR-451 y miR-7029) también se con una baja regulación en líneas celulares que
contienen integrado DNA del VPH 16 (Tabla XI). Trece miRNAs se encontraron
sobreexpresados en la línea celular HeLa en comparación con el cuello del útero normal. De
estos, dos miRNAs (miR-182 y miR-183) se sobreexpresan también en líneas celulares
integradas de DNA de VPH-16 (26).
Tabla XI. miRNAs expresados diferencialmente en líneas celulares positivas de VPH-16 en comparación con el
cuello uterino normal (26).
Expresión génica
miRNA
Sobreexpresados
miR-210, miR-182 y miR-183
Expresados a la baja
miR-126, miR-145, miR-451, miR-7029, miR-195, miR-143, miR-199b,
miR-133a, miR-368, miR-1, miR-495, miR-497, miR-133b, miR-223, miR146a,miR-218, miR-126-AS, miR-150, miR-376a, miR-214, miR-487b,
miR-10b, miR-5021 y miR-7070
Nueve miRNAs en líneas celulares que contienen integrado DNA del VPH-16 se encontró
que se expresan en niveles mucho más altos en comparación con las células del cuello uterino
por VPH-negativas C-33A (Tabla XI). En cambio el miR-218 fue el único que disminuyo su
expresión en las líneas celulares que contiene integrados de DNA del VPH-16 en
comparación con el cuello uterino normal C-33A (Tablas XI y XII). Esto sugiere que el miR218 puede ser especialmente afectado en presencia de VPH-16.
46
Las líneas celulares HeLa positivas por VPH-18 mostraron sobreexpresión de seis miRNAs
en comparación con la línea celular del VPH-negativas C-33A. De estos, tres miRNAs (miR31, miR-34a y miR-193b) se sobreexpresan también en las líneas integradas de VPH-16
celular en comparación con C-33A (Tabla XII).
Tabla XII. miRNAs expresados diferencialmente líneas celulares positivas (VPH-16) en comparación con la
línea celulares del VPH-negativas C-33A (26).
Expresión génica
Sobreexpresado
Expresado a la baja
miRNA
miR-200c, miR-203, miR-193b, miR-34a, miR-31, miR-210, miR-27a,
miR-503 y miR-27b
miR-218
Los datos obtenidos para la línea celular del VPH-negativas C-33A mostraron que cuatro
miRNAs (miR-143, miR-145, miR-200c y miR-203) disminuyeron su expresión en
comparación con las muestras del cuello uterino normal. Además, mostraron que el miR193b, miR-205 y miR-497-también fueron regulados a la baja en la línea celular C-33A en
comparación con el cuello del útero normal.
También se analizaron el perfil de expresión de miRNAs en tres tejidos de NIC III de VPH-16
positivo y cinco tejidos de cáncer de cuello uterino, VPH-16 positivo. El patrón de expresión
de los miRNAs en los tejidos fue en general en consonancia con la de las células positivas de
VPH (26).
Es importante destacar que, el miR-218 resultó ser expresado a la baja en todas las NIC III y
en las muestras del CaCu en comparación con el cuello del útero normal. En promedio, las
muestras NIC III mostraron una disminución en la expresión más limitada de miR-218 en
comparación con los tejidos CaCu (26).
Dado que miR-218 está codificado por un gen supresor de tumores SLIT2, que fue expresado
a la baja en las líneas celulares de VPH-positivo. Con los resultados mediante la reacción en
cadena de la polimerasa (PCR), demostraron que la expresión SLIT2 paralela a la del miR218, en ambos disminuyo su expresión en las NIC III y tejidos de cáncer cérvico uterino (26).
47
Los miRNAs 143, 145 y 497 que se silenciaron en líneas de células positivas VPH-16
también se observo el mismo efecto en los tejidos del VPH-positivo en comparación con el
tejido cervical normal; aunque los niveles relativos de varios miRNAs varió entre las muestras
individuales. En el caso de miR-368, en cinco de ocho muestras de las lesiones NIC III y
cáncer cervical mostraron una regulación a la baja en comparación con el cuello del útero
normal.
La detección de miRNAs que se expresan de manera diferente en los tejidos normales y
cancerosos puede ayudar a identificar miRNAs involucrados en la patogénesis del cáncer; las
evidencias acumuladas indican que los diversos miRNAs tienen una expresión aberrante o
mutagénica en diversas enfermedades virales y cáncer, lo que sugiere un papel relevante en la
patogenia de estas enfermedades. De hecho, en más del 50% de los genes de miARN se
localizan en regiones cromosómicas que son genéticamente alterados en los cánceres
humanos, como la fragilidad cromosómica, o regiones cromosómicas donde hay supresión
extensa o amplificación.
Tabla XIII. miRNAs sobreexpresados en los tejidos de cáncer de cuello uterino en relación con los tejidos
normales adyacentes (27).
miRNA
miR-7
miR-429
miR-141
miR-142-5p
miR-31
miR-200a
miR-224
miR-20b
miR-18a
miR-200b
miR-93
miR-146b
miR-189
miR-200c
miR-93
miR-210
miR-20a
Localización cromosómica.
9q21.32
1p36.33
12p13.31
17q22
9p21.3, 5
1p36.33
Xq28
Xq26.2
13q31.3
1p36.33
7q22.1
5q33.3
2
2p13.31
7
11p15.5
13q31.3
48
En un análisis de microarrays de 924 miRNAs en tejidos de cáncer de cuello de útero y tejidos
adyacentes normales del cuello uterino de 13 pacientes que estaban infectados con VPH 16
y/o VPH 18. Sobre la base de comparaciones estadísticas realizadas por el Análisis
Significativo de Micrarrays (SAM), expreso una elevación en la expresión de 18 miRNAs
(1,9%) (Tabla XIII), y una baja regulación de 19 de miRNAs (2,1%) (Tabla XIV) en los
tejidos de cáncer de cuello uterino en relación con los tejidos normales del cuello uterino (27).
Tabla XIV. miRNAs significativamente regulados a la baja en los tejidos de cáncer de cuello uterino en relación
con los tejidos normales adyacentes (27).
miRNA
miR-127
miR-140
miR-376a
miR-214
miR-218
miR-1
miR-368
miR-145
miR-100
miR-99a
miR-195
miR-320
miR-152
miR-497
miR-143
miR-99b
miR-10b
Localización cromosómica.
14q32.31
8, 19
14q2.31
1q24.3
4p15.31
18q11.2 , 20q13.33
14q32.31
5q33.1
11q24.1
21q21.1
17p13.1
8p21.3
17q13.41
17p13.1
5q33.1
19q13.41
3, 2q31.1
Como era de esperarse en este tipo de cáncer causado por el VPH, algunos de los microRNA
tuvieron una sobreexpresión mientras que otros fueron silenciados o tuvieron una baja
expresión. Este fenómeno fisiológico probablemente se debe a que las proteínas concogénicas
se unen a los sitios de acción afectando en la expresión del miRNA, en cambio otros miRNAs
se sobreexpresan como un mecanismo por parte del huésped para combatir el crecimiento de
células tumorales.
En base a la información recaudada acerca de este tipo de RNAs, que fue identificada gracias
al descubrimiento del genoma humano, ahora se puede conocer más de ellos y que día a día se
van realizando investigaciones para comprender más su mecanismo involucrando a las
infecciones virales o en enfermedades crónicas hereditarias.
49
Sin embargo debido a que el cáncer cérvico uterino que está estrechamente ligado al VPH es
hoy en día una de las enfermedades que tienen un alto índice de mortalidad a nivel nacional y
mundial, que aunado al consumo de tabaco, puede ser un cofactor en las pacientes que estén
infectadas para desarrollar más rápidamente la patogenia en cuestión.
En vista de los datos actuales y el descubrimiento de algunos miRNAs en diferentes células de
cáncer, se ha propuesto que estos tipos de RNA se empleen como una molécula blanco útil
para el desarrollo de nuevas terapias contra el cáncer. En algunos factores, mas del 50 % de
los genes de microRNA fueron localizados en
regiones cromosómicas que alteraron
geneticamente en el cáncer humano, como de fragilidad cromosómica, o regiones
cromosómicas donde hay supresión extensa o ampliación. Todos esto sugiere una importante
papel of miRNAs en la patogenicidad del cáncer.
En conclusión toda esta evidencia acumulada indican que varios miRNAs expresados o
mutados en diferentes enfermedades virales o canceres, sugieren un papel para importante en
la patogenia de estas enfermedades y adicional a esto se han realizado estudios de expresión
de los genes miARN en o cerca de VPH sitios de integración, que
podrían ayudar a
comprender su función de regulación de los genes, que a su vez pueden contribuir a
desarrollar biomarcadores y nuevos objetivos para la terapia ya sea del cáncer o de algún otro
tipo de enfermedad.
50
Referencias bibliográficas
1. Ball E. (1998) Virus Papiloma Humano. Biología Molecular, Genética y Mecanismo
Oncogénico I. 36: 136-141.
2. Cruz GL, Faxas ME. (2004) Cáncer de cuello uterino: aspectos inmunológicos y
genéticos de mayor relevancia. 43: 1-8.
3. Ball E. (1999) Virus Papiloma Humano. Biología Molecular, Genética y Mecanismo
Oncogénico II. 37: 5-10.
4. PA Lazo. (1999) The molecular genetics of cervical carcinoma. Br J Cancer. 80:
2008–2018.
5. López J, Aristizábal FA. (2006) Integración viral y cáncer de cuello uterino. RevCol.
35: 5-32.
6. Panduro A. (2000). Protooncogenes, oncogenes y genes supresores de tumores. En
Biología Molecular en la Clínica. Mc Graw Hill, México: 99-104.
7. Panduro A. (2000). Retinoblastoma. En Biología Molecular en la Clínica. Mc Graw
Hill, México: 141-150.
8. I.M.S.S. Boletín Semanal de Vigilancia epidemiológica Semana 53 (2008). 8 (Fecha
de consulta: Abril 2011).
9. I.M.S.S. Boletín Semanal de Vigilancia epidemiológica Semana 52 (2009). 9 (Fecha
de consulta: Abril 2011).
10. I.M.S.S. Boletín Semanal de Vigilancia epidemiológica Semana 52 (2010). 10 (Fecha
de consulta: Abril 2011).
11. http://www.cancerquest.org/index.cfm?page=4086&lang=spanish. Fecha de consulta:
(Abril 2011).
12. Cho WC. (2007) OncomiRs: the discovery and progress of microRNAs in cancers.
Mol Cancer. 6: 1-7.
13. Ortíz GV, Sánches PP y Salcedo M. (2006) Grandes alcances de los RNAs pequeños
RNA de interferencia y microRNA. Rev Invest Clin. 58: 335-349.
14. Lin SL, Miller JD, Ying SY. (2006) Intronic MicroRNA (miRNA). J Biomed
Biotechnol. 20: 1–13
15. Gregory RI, Shiekhattar R. (2005) MicroRNA Biogenesis and Cancer. Clin Cancer
Res. 65: 3509-3512.
51
16. Stahlhut CE, Slack FJ. (2006) The Role of MicroRNAs in Cancer. YALE J Biol Med
79: 131-140.
17. Li M, Marin-Muller C, Bharadwaj U, Chow KH, Yao Q, Chen C. (2009)
MicroRNAs: Control and Loss of Control in Human Physiology and Disease. World J
Surg. 33: 667–684.
18. Wilting SM, Boerdonk RA, Henken FE, Meijer CJ, Diosdado B, Meijer GA, Sage C,
Agami R, Snijders PJ, Steenbergen RD. (2010) Methylation-mediated silencing and
tumour suppressive function of hsa-miR-124 in cervical cancer. Mol Cancer. 9: 1-14.
19. Nambaru L, Meenakumari B, Swaminathan R, Rajkumar T. (2009) Prognostic
significance of HPV physical status and integration sites in cervical cancer. Asian Pac
J Cancer Prev. 10: 355-360.
20. Lee JW, Choi CH, Choi JJ, Park YA, Kim SJ, Hwang SY, Kim WY, Kim TJ, Lee JH,
Kim BG, Bae DS. (2008) Altered MicroRNA expression in cervical carcinomas. Clin
Cancer Res. 14: 2535-2542.
21. Lui WO, Pourmand N, Patterson BK, Fire A. (2007) Patterns of Known and Novel
Small RNAs in Human Cervical Cancer. Cancer Res 67: 6031-6043.
22. Yang Z, Chen S, Luan X, Li Y, Liu M, Li X, Liu T, Tang H. (2009) MicroRNA-214 is
Aberrantly Expressed in Cervical Cancers and Inhibits the Growth of HeLa Cells.
PubMed. 61: 1075–1082.
23. Wang X, Wang HK, Mccoy JP, Banerjee NS, Rader JS, Broker TR, Meyers C, Chow
LT, Zheng ZM. (2009) Oncogenic HPV infection interrupts the expression of tumorsuppressive miR-34a through viral oncoprotein E6. RNA. 15: 637–647.
24. Wang X, Tang S, Le SY, Lu R, Rader JS, Meyers C, Zheng ZM. (2008) Aberrant
Expression of Oncogenic and Tumor- Suppressive MicroRNAs in Cervical Cancer Is
Required for Cancer Cell Growth. PLoS ONE 3: 1-11.
25. Pereira PM, Marques JP, Soares AR, Carreto L, Santos MAS. (2010) MicroRNA
Expression Variability in Human Cervical Tissues. PLoS ONE 5: 1-12.
26. Martinez I, Gardiner AS, Board KF, Monzon FA, Edwards RP, Khan SA. (2008)
Human papillomavirus type 16 reduces the expression of microRNA-218 in cervical
carcinoma cells. National Institutes of Health. 27: 2575–2582.
27. Qunxian Rao, Hui Zhou, Yongpai Peng, Jing Li y Zhongqiu Lin (2011) Aberrant
microRNA expression in human cervical carcinomas. Medical Oncology. (28) 1-7.
52