The design and implementation of the four components of gbs programmes, i.e funding, capacity-building suppor t, condi

A.2.3.3.1. El cicle cel·lular

Les cèl·lules eucariotes realitzen un conjunt de fases on cada fase nova, requereix que l‘anterior s’hagi completat perfectament. El conjunt de fases s’anomena “cicle cel·lular”, i la seva funció és que la divisió de la cèl·lula es realitzi preservant l’informació genètica de la cèl·lula mare (Sherr, 1996). Les fases que tenen lloc són les següents:

 Fase G0: la cèl·lula està en repòs (quiescència).  Fase G1: la cèl·lula es prepara per a sintetitzar DNA.  Fase S: síntesi de DNA.

 Fase G2: la cèl·lula es prepara per a la divisió cel·lular. La cèl·lula conté el doble de quantitat de DNA que en la fase G1.

 Fase M: la cèl·lula es divideix (mitosi).

Entre les fases G1/S i G2/M es troben els “punts de restricció”, encarregats de controlar l’ordre de les passes que s’han de dur a terme i el temps de transició entre ells dins del cicle cel·lular. D’aquesta manera, la cèl·lula s’assegura que els punts crítics (la replicació del DNA i la segregació cromosòmica) es realitzin correctament. Quan es detecta un dany en el DNA, el cicle cel·lular s’atura i s’indueix la transcripció

dels gens de reparació. La pèrdua o mutació d’aquests gens produeix una “inestabilitat genòmica” que induirà la transformació de la cèl·lula normal a cancerosa (Strauss, 1995, Kamb, 1995). Quan el dany és irreparable per la maquinària cel·lular s’indueix la mort cel·lular programada (apoptosi).

Molts dels fàrmacs anticancerígens utilitzats avui en dia, actuen interferint en la divisió de la cèl·lula, aturant el cicle cel·lular. Diferents autors han demostrat que l’acció antitumoral directa de BCG és deguda a la seva capacitat per induir l’arrest cel·lular de les cèl·lules tumorals in vitro (Chen, 2005; See, 2010).

A.2.3.3.2. La necrosi

La necrosi correspon a un procés de mort cel·lular front un dany greu en la cèl·lula. És un procés passiu, ja que no requereix la participació activa de la cèl·lula i pot afectar a una zona més o menys àmplia de teixit. Degut a l’alteració de la permeabilitat de la membrana plasmàtica, té lloc l’entrada de Ca2+ acompanyada amb l’entrada passiva d’aigua i un flux anormal d’ions, el que provoca una ruptura osmòtica de la cèl·lula i conseqüentment es desencadena una resposta inflamatòria.

Els canvis morfològics que es poden observar durant aquest procés són: la dilatació de la cèl·lula i del mitocondri, la vacuolització i dilatació del reticle endoplasmàtic, l’increment de la permeabilitat i la condensació del nucli (picnosi), la dissolució de la cromatina, i l’alliberació del contingut cel·lular activant una resposta inflamatòria que induirà un fenomen necròtic a les cèl·lules veïnes (Cameron, 2000).

La possibilitat de que BCG actuï inhibint la proliferació tumoral mitjançant la inducció de la necrosi ha estat suggerida per diferents autors, (Seow, 2002; DiPaola, 2007; See, 2009). Com a conseqüència de la necrosi s’alliberen diferents proteïnes cel·lulars, com per exemple l’HMGB1 (de l’anglès, high-mobility group protein B1), que podrien jugar un paper important en la resposta immunitària antitumoral posterior (See, 2009).

A.2.3.3.3. L’apoptosi

El terme d’apoptosi és conegut com mort cel·lular programada, donat que la cèl·lula té la capacitat d’activar la maquinària de mort com a resposta a determinats estímuls.

En el procés d’apoptosi la cèl·lula participa activament en benefici de la resta de l’organisme. Existeix una regulació a nivell genètic, i té lloc en el desenvolupament embrionari, en el manteniment de l’homeòstasi dels teixits i de l’envelliment cel·lular, en el mecanisme de defensa per tal d’eliminar de l’organisme les cèl·lules danyades, mutades o infectades, o com a resposta a diferents agents externs (agents

quimioteràpics, radiacions ionitzants). A diferència del procés anterior, la necrosi, no s’origina una resposta inflamatòria, i per tant no hi ha un dany tissular.

Els canvis morfològics característics d’aquest procés de mort cel·lular són: la pèrdua de contacte cèl·lula-cèl·lula i l’adquisició d’una forma arrodonida, la condensació i fragmentació de la cromatina nuclear, la disgregació del nucli i la disminució del volum citoplasmàtic (degut a la pèrdua d’aigua i la condensació de les proteïnes), la ruptura cel·lular en vesícules rodejades de membrana (cossos apoptòtics) les quals seran fagocitades per macròfags o cèl·lules veïnes.

Paral·lelament a aquests canvis, també apareixen processos bioquímics característics. S’activen les caspasses (proteasses-cisteïna-aspartat) iniciadores (caspassa 2, 8, 9 i 10) front els senyals d’estrés, dany cel·lular o mort, les quals proteolitzaran i activaran les caspasses efectores (caspassa 3, 6 i 7) que proteolitzaran diferents substrats que conduiran a la mort cel·lular per apoptosi (Nuñez, 1998; Thornberry, 1998). S’activen les endonucleasses dependents de Ca2+ i Mg+, que tallen el DNA genòmic pels espais internucleosomals, donant lloc a fragments de 180 parells de bases o múltiples. Es dóna una pèrdua del potencial mitocondrial i canvis en la membrana plasmàtica; els residus de fosfatidilserina es trasloquen de la cara interna a la cara externa de la membrana cel·lular, facilitant el reconeixement d’aquestes cèl·lules pels macròfags (Kerr, 1994).

Diferents senyals d’estrès o estímuls fisiològics (alteracions del cicle cel·lular, lesions del DNA, presència o absència de determinades citocines o factors de creixement, determinades infeccions, drogues i toxines, etc.) poden ser els inductors d’apoptosi a través d’una o més vies de senyalització, en funció de la cèl·lula i del tipus de senyal rebuda. Finalment, aquestes vies específiques donaran lloc a un mateix mecanisme final que destruirà la cèl·lula (Krammer, 1994). Durant aquest procés participen nombroses molècules de la superfície cel·lular, del citosol, mitocondrials i nuclears.

Diferents autors han descrit la capacitat in vitro de BCG per induir la mort de les cèl·lules tumorals de bufeta per apoptosi, tant indirectament (a través del sistema immunitari) (Shemtov, 1995; Papageorgiou, 2004) com directament (Sandes, 2007; Schwarzer, 2010). També s’ha demostrat la capacitat de MCC per activar l’apoptosi directament (Filion, 1999). Per una altra banda, hi ha treballs que manifesten que BCG inhibeix el mecanisme de l’apoptosi (Chen, 2007 (b)), i que la seva activitat antitumoral directa es deuria a altres mecanismes diferents (Sasaki, 1997; Fontana, 1999).

Com acabem d’explicar en aquesta introducció, un 75-85% dels pacients de càncer de bufeta presenten càncer superficial en el moment que es diagnostiquen. Referent a la teràpia intravesical amb BCG que s’aplica a aquests pacients per tal de prevenir les recurrències i la progressió del tumor, encara existeixen diferents aspectes que cal resoldre o que es poden millorar.

El fet de que actualment s’estiguin utilitzant diferents soques de BCG, suggereix la possibilitat de que cada una d’elles indueixi una resposta antitumoral i immunoestimuladora diferent, de la mateixa manera que s’ha observat en el context de la tuberculosi. A més, tot i els beneficis de la teràpia amb BCG en el tractament del càncer de bufeta, aquest té les seves limitacions i com ja hem mencionat anteriorment, ocasiona alguns problemes que comprometen el seu ús. Degut a tots aquests inconvenients és necessari trobar nous agents, més eficaços i segurs que BCG viu, en la immunoteràpia antitumoral.

D’aquesta manera, els objectius d’aquesta tesi són els que es detallen a continuació: