Paleo-Oncología

Artículos Especiales

July Rodríguez1,2, Alejandro Ruíz-Patiño1,2, Jenny Ávila1,2, Carolina Sotelo1,2, Melissa Bravo1,2, Maritza Bermúdez1,2, Tatiana Gámez1,2, Oscar Arrieta4, Zyania Lucía Zatarain-Barron4, Camila Ordoñez1,2, Andrés F. Cardona1-3

Resumen

La paleo-oncología es el estudio de carcinomas y sarcomas en animales, poblaciones humanas antiguas y sus precursores homínidos.

Estas poblaciones resultan informativas sobre las posibles influencias en el cáncer de la evolución morfológica y funcional. La dieta, el estilo de vida y otros factores ambientales.

La prevalencia del cáncer en poblaciones antiguas podría haber diferido de la de los humanos modernos. Debido a diferencias sustanciales en la exposición a agresores externos. Por el envejecimiento, y la disponibilidad de las intervenciones terapéuticas contemporáneas.

Los datos físicos disponibles sobre el cáncer en la antigüedad incluyen la evidencia de su existencia en fósiles de animales y humanos. Y en sus precursores.

Las dificultades de la investigación paleo-oncológica incluyen un registro tisular limitado.

Al evaluar el cáncer en restos antiguos, también se debe abordar el problema de la pseudopatología. En la que un cambio tisular observado puede representar una lesión tumoral antemortem o un artefacto postmortem.

Los descubrimientos arqueológicos futuros y la aplicación de técnicas de diagnóstico mejoradas pueden permitir que la paleo-oncología proporcione contribuciones a nuestra comprensión actual del cáncer.

Palabras clave: Paleo-oncología; genómica; precursores homínidos; técnicas diagnósticas.

Paleo-Oncology

Abstract

Paleo-oncology is the study of carcinomas and sarcomas in animals, ancient human populations and their hominid precursors. These populations are informative concerning the possible influences on cancer of morphologic and functional evolution, diet, lifestyle, and other environmental factors.

The prevalence of cancer in ancient populations might have differed from that in modern humans, because of substantial differences in exposure to external aggressors, aging and availability of contemporary therapeutic interventions.

The available physical data concerning cancer in antiquity includes evidence of its existence in animal fossils and ancient humans and their precursors.

And The difficulties of paleo-oncologic research include a limited soft tissue record. In evaluating cancer in ancient remains, one must also deal with the problem of pseudopathology: whether an observed tumor change is an antemortem pathologic lesion or a postmortem artifact.

Future archeological discoveries and the application of improved diagnostic techniques may enable paleo-oncology to make further contributions to our current understanding of cancer.

Keywords: Paleo-oncology; genomics; hominid precursors; diagnostic technique.

(Lea También: El Cáncer Antes que el Hombre)

Introducción

El cáncer es un trastorno de la proliferación celular autónoma que se presenta en las plantas y animales multicelulares. Las neoplasias crecen sin el tiempo habitual controlado por la apoptosis y sin limitaciones de espacio.

La antropología biológica y la paleobiología proporcionan métodos para tipificar el registro fósil en animales (incluyendo primates) y homínidos afectos por la enfermedad, esqueletos resguardados y tejidos blandos preservados. Por otra parte, la paleooncología es el estudio de las enfermedades tumorales, benignas y malignas. En restos biológicos y registros históricos en los animales, humanos y sus ancestros.

En el caso de los restos humanos se utilizan estrategias paleopatológicas que permiten identificar y examinar enfermedades en restos fosilizados o preservados (1). Estos hallazgos y la información que deriva de ellos se consideran en el contexto sociocultural y ambiental original, junto con la genómica, paleoepidemiología, y el origen arqueológico de los restos.

Hace poco se notificó el encuentro del primer cáncer en la extremidad deformada de un Centrosaurus apertus:

Descubrimiento que data de 76 millones de años, y que fue hallado en Alberta, Canadá. Este espécimen se confirmó mediante evaluación macroscópica, radiográfica e histológica siguiendo el principio de homogeneidad entre especies. Considerando que los dinosaurios terópodos son más cercanos a las aves y reptiles,. Lo que se aproxima a la realidad filogénetica y fisiológica de otras especies menores.

La neoplasia no estaba completamente calcificada y se encontraba enmarcada en islas dispuestas a lo largo del hueso.

La mayor parte de la arquitectura ósea había sido remplazada por material osteoide neoplásico con formación de hueso inmaduro con un patrón permeable que remplazaba la cavidad medular (Figura 1). Curiosamente, el hueso se habría dividido en dos partes durante la vida del animal, indicando la presencia de una pseudoartrosis. Aunque este diagnóstico no se pudo confirmar en ausencia del segmento proximal.

Este caso excepcional, se suma al sarcoma de Ewing like de un Hadrosaurio (dinosaurio pico de pato), a la descripción de lesiones tumorales benignas en saurópodos, y al osteosarcoma de una tortuga del Triásico definida con base en los hallazgos macroscópicos y radiológicos (2,3).

Para la comprensión de la evolución ancestral de la enfermedad:

Ha sido especialmente importante el hallazgo del cáncer en los primeros homínidos, evento que liga la enfermedad al desarrollo biológico de la especie y su senectud. Contribuyendo con la comprensión colectiva de los primeros factores de riesgo vistos en diferentes períodos de tiempo y regiones geográficas (2).

Recientemente, David y Zimmerman sugirieron que el cáncer es una enfermedad predominantemente moderna y “limitada a las sociedades que se ven afectadas por el estilo de vida de la contemporaneidad” (4). No obstante, existe una notable cantidad de evidencia que soporta que el cáncer hacía parte de sociedades y estructuras poblacionales pasadas, hallazgos que soportan la compleja teoría que integra diversos factores de riesgo, incluida la dinámica de cambio de un entorno culturalmente modelado (por ejemplo, la aparición de los carcinógenos fabricados). La exposición a múltiples agresores del ambiente (luz ultravioleta, radón, y humo por combustión de diferentes materiales), y la predisposición genética subyacente (mutaciones germinales y somáticas incidentales) (5-7).

La presentación de neoplasias en el linaje humano extinto es rara. Por el momento, dos reportes responden a la relación más arcana con la enfermedad.

El primero, deriva del esqueleto juvenil de un Australopithecus sediba, fechado en 1.98 millones de años, y encontrado en el sitio de Malapa en Sudáfrica. Randolph-Quinney atribuyó esta lesión espinal invasiva a un osteoma osteoide. El segundo, un osteosarcoma de un metatarso recuperado en un miembro colgante encontrado en la cueva de Swartkrans (la cuna de la humanidad) que podría corresponde a un Homo ergaster o Paranthropus robustus (Figura 2). Las estimaciones han indicado que la edad de la lesión oscila entre 1.5 y 1.8 millones de años (8).

Como tal, la mayoría de los casos de cáncer en humanos se han encontrado a lo largo del Holoceno (alrededor de 11.000 años atrás).

En 2005, Capasso y colaboradores resumieron brevemente el hallazgo de más de 125 individuos reportados en la literatura, todos con evidencia de tumores benignos y malignos bien preservados (9). Adicionalmente, en 2008, Strouhal y Nemecková publicaron un manuscrito escrito en checo. Seguido de un artículo (2009), que resumió los diagnósticos de cáncer esquelético a 250 individuos de Europa, África y Asia (10,11).

En un estudio de 3.967 restos esqueléticos individuales de 12 contextos funerarios arqueológicos en Hungría, 13 tenían evidencia de metástasis óseas, especialmente de patrón lítico. Aunque de estos y otros estudios se desprende claramente que el cáncer ya existía en el pasado, la prevalencia de la enfermedad en restos humanos arqueológicos sigue siendo subestimada debido a las limitaciones inherentes de los estudios paleo-oncológicos (12).

En 2018, Hunt y colaboradores realizaron un recuento exhaustivo de los hallazgos paleo-oncológicos descritos y reportados hasta la fecha encontrando que estaban concentrados en 35 países que contemplaban 198 contextos funerarios y 272 individuos enfermos por cáncer.

El mayor número de casos se registró en el norte de Europa (51/18,7%), seguida de cerca por el norte de África (46/17%). La gran mayoría de los restos se descubrieron en el Reino Unido y en Egipto.

Aparte de la evidencia paleoantropológica de tres homínidos tempranos, el grueso de los individuos documentados se remonta al 4.000 a.C. La evidencia de existencia de la enfermedad aumenta a medida que el tiempo avanza, estando la mayoría de las pruebas entre los años 1.499 y 1.000 a.C. (13).

La Figura 3 ilustra la distribución global de los sitios arqueológicos y contextos funerarios que contienen el mayor número de individuos que presentan alguna evidencia de cáncer. Los datos registrados en el estudio integrativo demostraron que el 7,1% de los casos encontrados tuvieron cáncer entre los 0 y 19 años, y que el 20 y 39% fueron adultos jóvenes y de edad media, respectivamente.

De forma similar, la mayoría de los individuos tenían metástasis óseas (57%), siendo los diagnósticos principales el mieloma múltiple, osterosarcoma, carcinoma de nasofarínge, cáncer de próstata y de seno, melanoma, y el cáncer de pulmón.

A continuación, se realiza una revisión detallada de la evolución del cáncer desde la era paleozoica hasta la antigüedad, así como el estudio de la enfermedad en la Hominina incluyendo el Homo Sapiens.

Patología comparativa del cáncer

La mayoría de la patología tumoral ha sido descrita en vertebrados, sin embargo, hay registro de tumores inducidos en Drosophyla sp.. De igual forma, Harshberger sugirió la presencia de neoplasias en invertebrados menores, y Kaiser demostró crecimientos anormales en plantas y animales inferiores (9).

El cáncer fue descrito en uno de los vertebrados vivos más simple, específicamente el desarrollo de hepatomas en peces bruja sin mandíbula. También se informó un condroma en la vértebra lumbar de un pez elasmobranquio de la especia Squalus mitsukurii (cazón), y un fibrosarcoma en un Raja macrorhyncha (skate) (14).

Ascendiendo a lo largo de la escala biológica, el cáncer suele ser más frecuente en los peces óseos (osteictios), linaje donde se han encontrado tumores benignos (osteoma, condroma, osteocondroma) y malignos (fibrosarcoma en la aleta dorsal de una carpa, la aleta de una raya y en la mandíbula de un bacalao) (14).

De igual forma, se han descrito osteosarcomas en las truchas y percas trepadoras, linfomas y linfosarcomas en un lucio del norte, e hiperostosis (osteomas) en peces mariposa, peces lima, tai rojo, pez ángel, bacalao, lucio, platija, corvina, peces planos, pez espada, pescado de carbón, pescado de roca, trucha moteada, y carpas (15).

Adenomas de paratiroides

Hasta el momento los anfibios parecen exentos (16), mientras que en los reptiles modernos han sido comunes los adenomas de paratiroides (tortugas) (17) y los condromas en diversos representantes del genero Varanus.

Asimismo, se reportó el caso de un osteosarcoma en la columna vertebral de una serpiente de pico rufo, condrosarcomas en serpientes del maíz, y un osteocondrosarcoma en un una Natrix melanoleuca (18).

Las serpientes también han exhibido neurofibrosarcomas (víboras coreanas) al igual que un presunto melanoma en una serpiente de los Everglades. La complejidad de las neoplasias animales aumenta respecto de su evolución. Los linfomas y leucemias parecen relativamente frecuentes entre los reptiles salvajes modernos.

La leucemia linfoide se ha descrito en boas y en pitones, en víboras rinocerontes, víboras de la muerte, y serpientes nariz de cerdo. Además, el linfosarcoma se ha encontrado de forma recurrente en cobras escupidoras (19).

Las neoplasias en aves son relativamente comunes, pero se limitan estrictamente a los animales en cautiverio. En poblaciones de aves silvestres, las neoplasias parecen ser extremadamente raras si es que están presentes.

Entre el 25 y el 33% de los pericos en cautiverio la causa de muerte son las neoplasias, siendo especialmente frecuentes los tumores hipofisiarios y los osteosarcomas. Entre los caninos domésticos la prevalencia de neoplasias aumenta a partir de los 6 a 8 años, hecho de particular interés, considerando que la esperanza de vida de estos animales oscila entre los 10 y 14 años.

Para otros animales mayores como los chimpancés, sabemos que el 1,8% de las muertes en comunidades silvestres se deben al cáncer. Los hurones parecen ser especialmente sensibles a los tumores óseos y a las discrasias de células plasmáticas, mientras las focas, los leones y lobos marinos padecen usualmente linfosarcomas (20-22).

Autores

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1 July Rodríguez, Alejandro Ruíz-Patiño, Jenny Ávila, Carolina Sotelo, Melissa Bravo, Maritza Bermúdez, Tatiana Gámez, Camila Ordoñez, Andrés F. Cardona. Fundación para la Investigación Clínica y Molecular Aplicada del Cáncer (FICMAC).
2 July Rodríguez, Alejandro Ruíz-Patiño, Jenny Ávila, Carolina Sotelo, Melissa Bravo, Maritza Bermúdez, Tatiana Gámez, Camila Ordoñez. Grupo de Investigación en Oncología Molecular y Sistemas Biológicos (Fox-G), Universidad El Bosque. Bogotá, Colombia.
3 Andrés F. Cardona. Grupo Oncología Clínica y Traslacional, Clínica del Country, Bogotá, Colombia.
4 Oscar Arrieta, Zyania Lucía Zatarain-Barron. Sección Oncología Torácica y Laboratorio de Medicina Personalizada del Cáncer, Instituto Nacional de Cancerología – INCaN, Ciudad de México, México.