Las células cancerígenas difieren en muchos aspectos de las células normales del organismo. Algunos de estos factores son; regulación en la señalización de división celular, capacidad de migrar a otros tejidos (metástasis), generar neo vascularización de estos (angiogénesis), inhibir su muerte natural (apoptosis) y en un aspecto muy importante como lo es su metabolismo energético. Básicamente, las células saludables reciben energía a partir del ATP mediante tres rutas metabólicas que, pueden estar mediadas o no por oxígeno. En este contexto, se describen las vías anaeróbicas donde destacan, el sistema de la Fosfocreatina (PCr) y el de la Glucolisis Anaeróbica, sistemas que aportan energía en ausencia de oxígeno. Estas son rutas que aportan energía de manera inmediata, pero son poco eficaces, ya que agotan sus reservas muy rápido y producen desechos metabólicos que provocan un aumento del pH, lo cual se traduce con acides del medio celular.
Por otra parte, el metabolismo aeróbico, utiliza el oxígeno como comburente de todas sus reacciones, por lo que se conoce también como “Respiración Celular”. Este se constituye por 3 subprocesos que tiene como orgánulo diana la mitocondria. Estos procesos que conforman la respiración célular son: Ciclo de Krebs, Fosforilación oxidativa y cadena de transporte de electrones. Destacando además, que este último es un sistema muy eficiente, dado que es capaz de aportar energía de manera continua a través de sustratos como la glucosa, ácidos grasos libres y en condiciones extremas, proteínas. Aunado a esto, como producto de desecho, sólo genera CO2 y H2O (Botham, K.M. Mayes, P. A. Harper, Bioquímica ilustrada. 2010).
Sin embargo, este proceso no ocurre igual en las células cancerígenas. Una de las causas en la alteración de este metabolismo, viene condicionado principalmente por el daño en el ADN de las células. Esto no solo culmina en un daño del ADN, si no que además, todos los elementos del interior de la célula también se encuentran alterados y entre estos, un daño mitocondrial con una subsecuente alteración en la capacidad de generar energía mediante su proceso más eficiente, la “respiración celular”. A partir de estas alteraciones, en comparación con las células en condiciones normales, las células cancerígenas describen un incremento en el metabolismo de la glucosa, obteniendo una mayor cantidad de ATP formado por la vía de la glucolisis anaeróbica. Como es lógico pensar, este mecanismo provoca un aumento de piruvato en el citosol, el cual no será oxidado en la mitocondria mediante el ciclo de Krebs y que, por consiguiente, será convertido en lactato por la enzima lactato deshidrogenasa (LDH). Esto provocará un aumento de hidrogeniones y del pH, lo que se traduce a un aumento de la acides del medio celular (Valle A, Soto I. 2014).
Esta alteración en el metabolismo energético que presentaban las células cancerígenas, fue descrita por primera vez, en el año de 1924, por el fisiólogo alemán Otto Warburg el cual denominó efecto Warburg. La hipótesis destaca que esta alteración ocurre principalmente en las células cancerígenas, donde se inhibe la función mitocondrial por daño en el ADNmt y con esto, incapacidad de oxidar de manera eficiente la glucosa para obtener poder reductor y CO2 (Lu J. Tan M. Cai Q. 2015).
Ahora bien, los procesos de muerte celular “apoptosis” son el mecanismo fisiológico para inhibir a células que son innecesarias o eliminar las células que han sido alteradas, bien sea por agentes químicos o por acumulación de especies reactivas de oxígeno (oxidación). Cuando los genes han desarrollado oncogenes, desarrollan una capacidad de inhibir la apoptosis, de manera que este proceso facilita el crecimiento, proliferación celular y supervivencia de las células en condiciones extremas, como por ejemplo sobrevivir en un espacio reducido o acides del ambiente celular. Además de esto, se ha descrito que una serie de factores más, condicionan un microambiente en el que las células cancerígenas pueden sobrevivir, esto es descrito como “microambiente tumoral” y en la tabla 1 se muestran algunos caracteres que lo condicionan (Hanahan D. Weinberg RA. 2011).
Tabla 1. Microambiente tumoral
- Activación constante de la señalización proliferativa
- Evasión de supresores de crecimiento
- Resistencia a la apoptosis
- Fomenta la inmortalidad replicativa
- Neo vascularización tumoral “angiogénesis”
- Activación de invasión y metástasis
- Inestabilidad genómica y diversidad genética
- Ambiente pro inflamatorio
- Alteración y reprogramación del metabolismo
- Resistencia inmune
Fuente: adaptado de Hanahan, & Weinberg
Todos estos rasgos mencionados anteriormente, se convierten en un círculo vicioso que se retroalimenta constantemente y que en lugar de inhibir o provocar un freno en las funciones, sólo promueve su evolución.
En contraparte, el ejercicio físico es una herramienta que proporciona muchos beneficios a la salud y particularmente a enfermedades como el cáncer. Partiendo de la base de las alteraciones que provoca, se pudiera decir que el ejercicio puede promover cambios en el medio tumoral a través de beneficios sobre diversos sistemas como el cardiovascular, respiratorio, metabólico, renal, musculoesquelético y no menos importante, el sistema inmune (D'Ascenzi F. Anselmi F. Fiorentini C. et al. 2019). Para mayor entendimiento del impacto que ejerce el ejercicio en el paciente oncológico hemos resumido los efectos que se generan sobre cada sistema.
CCAAT: citosina-citosina-adenosina-adenosina-timidina, Ca++: Calcio, VO2máx: volumen de oxigeno máximo, IGF1: Factor Insulínico de crecimiento, PCGI: coactivador del receptor gamma 1activado por el proliferador de peroxisomas, VEGF: factor de crecimiento del endotelio vascular, IL-6: Interleucina 6, IL-8: Interleucina 8, NK: natural killer, TMF- α: factor de necrosis tumoral alfa.