Contaminantes ambientales en la EPOC y el cáncer de pulmón

Los estudios epidemiológicos describen una correlación estadísticamente significativa entre la tasa de hospitalización y la exposición a contaminantes ambientales como las partículas atmosféricas (PM10 y PM2,5). La nocividad para la salud humana depende tanto de la composición química como del tamaño de las partículas. La exposición crónica a partículas contribuye al riesgo de desarrollar enfermedades respiratorias y cardiovasculares y puede aumentar el riesgo de cáncer de pulmón. De hecho, las partículas en suspensión están universalmente reconocidas como carcinógenos de Clase 1. Las partículas finas son perjudiciales para la salud humana por su capacidad de transportar otros contaminantes como los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) a los pulmones. En particular, los HAP causan daño pulmonar debido a su capacidad para inducir la liberación de mediadores inflamatorios y estrés oxidativo. Estos eventos resultan en la remodelación y destrucción del parénquima alveolar, ambos involucrados en la aparición y progresión de enfermedades respiratorias como el asma, la EPOC, la fibrosis pulmonar y el cáncer de pulmón. Por tanto, es evidente la implicación de los contaminantes ambientales en la predisposición y exacerbación de enfermedades pulmonares, en el desarrollo de infecciones respiratorias y en el proceso de carcinogénesis. Además, el estrés oxidativo asociado a los contaminantes ambientales podría inducir daños en el ADN. Recientemente se han identificado estructuras de ADN no convencionales, reconocidas como G-quadruplex (G4), que son particularmente susceptibles al estrés oxidativo. De hecho, se sabe que las secuencias de ADN ricas en guanina son más reactivas con los radicales hidroxilo que los residuos de guanina dispersos por todo el genoma, y ​​que la formación de daño oxidativo (8-oxo-dg) en el nivel G4 reduce su estabilidad térmica. Dado el papel de G4 en procesos fisiológicos y patológicos y su presencia en ADN mitocondrial, telómeros y oncogenes protopromotores, es interesante investigar la posible implicación en mecanismos celulares de respuesta al estrés oxidativo asociado a contaminantes. Se sabe que el estrés oxidativo inducido por contaminantes tiene la capacidad de alterar la integridad mitocondrial, provocando disfunción mitocondrial. La evidencia reciente apunta a que la inmunidad innata, la apoptosis y el metabolismo están regulados en gran medida por las actividades mitocondriales. A su vez, la actividad mitocondrial normal puede verse afectada por procesos inflamatorios, infecciones, tabaquismo e "insultos ambientales" y podría responder a dichos estímulos mediante alteraciones estructurales y la expresión de proteínas que resultan en una disfunción. La participación de las mitocondrias en la regulación de la respuesta inmune innata y adaptativa corrobora el papel de los contaminantes en la patogénesis de las enfermedades respiratorias. De hecho, la función y la integridad mitocondrial son fundamentales para las etapas de diferenciación de las células T, tanto efectoras como de memoria, que desempeñan un papel principal en las enfermedades respiratorias. En este contexto, los puntos de control inmunológico PD-1/PD-L1 son esenciales para promover la homeostasis del sistema inmunológico. De hecho, participan en la autotolerancia y consisten en una serie de interacciones ligando-receptor implicadas en la coordinación de una respuesta inmune eficaz al tiempo que limitan los daños colaterales a órganos y tejidos. Fue relevante la aportación de nuestro grupo de investigación en el estudio de la vía PD-1/PD-L1 en el contexto de las enfermedades respiratorias, observando que esta vía no sólo está alterada en el cáncer de pulmón sino también en enfermedades pulmonares crónicas como la EPOC. Actualmente, aunque se reconoce el papel de los contaminantes ambientales, la disfunción mitocondrial y el eje PD-1/PD-L1 en la patogénesis de muchas enfermedades respiratorias, es útil aclarar aún más las interconexiones moleculares subyacentes y los mecanismos por los cuales los contaminantes podrían afectar las mitocondrias. puntos de control de integridad e inmunidad.