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Ganoderma lucidum: Aspectos generales y su relacion con el cancer




  1. Introducción
  2. Ganoderma lucidum (Curtis) P. Karst
  3. Propiedades medicinales de Ganoderma lucidum
  4. Actividad anticancerígena de Ganoderma lucidum
  5. Antecedentes
  6. Referencias Bibliográficas

Introducción

Los hongos constituyen un grupo muy numeroso de organismos que presentan una amplia distribución en la naturaleza, contribuyendo a la descomposición de la materia orgánica y participando en los ciclos biológicos, solo un pequeño número son patógenos para animales y plantas (Santafe & Zuluaga, 2007), mientras otros han sido utilizados desde la medicina tradicional China (Llargues & Mach, 2011), principalmente para prevenir, atenuar o curar un estado patológico (Wasser, 2002). Dicha aplicabilidad de los hongos, es atribuida a su amplio potencial metabólico para producir numerosos tipos de enzimas y metabolitos bioactivos usados en la industria farmacéutica o alimenticia (Nigam & Singh, 2014). En este campo, ellos juegan un papel importante en el diario vivir, produciendo antibióticos como la penicilina, medicamentos anticancerígenos como el taxol, inmunosupresores como la ciclosporina y medicamentos para reducir el colesterol como la lovastatina (Gerke & Braus, 2014).

Entre los hongos más utilizados y de mayor importancia a lo largo de la historia, se destaca Ganoderma lucidum, por tener un amplio uso en la medicina preventiva (Sliva, 2003), destacándose en el continente asiático por su empleo desde hace más de 2000 años (Dan et al., 2016). Este, se puede administrar de diferentes maneras; ya sea en alimentos funcionales (Martínez et al2011), extractos o en polvo seco proveniente del cuerpo fructífero, micelio o esporas (Sliva, 2003); demostrando ser eficaz en el tratamiento y prevención de muchas enfermedades incluyendo diversos tipos cáncer (Dai et al., 2017). Su actividad anticancerígena, se le atribuye a una amplia variedad de componentes bioactivos, tales como lectinas, triterpenos y polisacáridos (Wang et al., 2002; Ferreira et al., 2010; Boh et al., 2007; Baby et al., 2015; Paterson, 2006), los cuales exhiben un amplio espectro de efectos anticancerígenos, incluyendo anti-proliferativo, anti-metastásico, y anti-angiogenico (Dong & Han, 2015)

Sin embargo, a pesar del amplio uso que ha tenido G. lucidum en diversos tipos de cáncer, su documentación en cuanto al cáncer gástrico (CG) es bastante escasa (Villaverde et al., 2017), teniendo en cuenta que este tipo de cáncer, representa la tercera causa de muerte por cáncer en el mundo y la primera causa de muerte por cáncer para Colombia (Sliva, 2003; Ferlay et al., 2008). Por tanto, cualquier tipo de investigación enfocada hacia esta enfermedad, representaría un gran avance en el conocimiento de las propiedades anticancerígenas de G. lucidum. De tal forma, el presente trabajo tiene como objetivo hacer una revisión sobre el conocimiento actual de G. lucidum y su relación con diversos tipos de cáncer, con el propósito de emprender estudios que permitan evaluar la actividad anticancerígena de G. lucidum sobre la línea celular AGS (Adenocarcinoma gastrico).

Ganoderma lucidum (Curtis) P. Karst

El hongo Ganoderma lucidum (Curtis) P. Karst (Curtis, 1791) perteneciente a la familia Ganodermataceae (Donk, 1964), conocido como "Lingzhi" en chino, "Reishi" en japonés, y "Youngzhi" en coreano (Dan et al., 2016), está ampliamente distribuido en regiones tropicales y templadas, creciendo como un parásito o saprofito en una amplia variedad de maderas duras (Dong & Han, 2015) como roble, arce, olmo, sauce, goma dulce, magnolia, algarrobo y ciruelos (Wasser, 2005) causando putrefacción blanca por la degradación de lignina (Niño, 2010). Este, se caracteriza por tener una altura de 7-15 cm, un sistema hifal dimítico que le confiere dureza estructural, basidios grandes ampliamente elipsoidales y abruptamente estrechos en la base, perennes y leñosos, cistidios ausentes, además de inusuales esporas truncadas de doble pares con capas ornamentadas de color café (Niño, 2010).

Ganoderma lucidum es un hongo cosmopolita que se cosechan tradicionalmente durante todo el año ya que prospera bajo condiciones cálidas y húmedas, por lo tanto, muchas variedades silvestres se encuentran en las regiones subtropicales húmedas de Oriente (Dong & Han, 2015). Su ciclo de vida, se compone de 5 estadios y empieza, cuando una basidioespora se desprende de los basidios ubicados en el interior de los tubos que se encuentran en el himenio y llega a un sitio apto para el crecimiento. Una vez allí, se inicia el proceso de germinación en el cual se desarrollan las hifas, las cuales crecen radialmente mediante crecimiento apical formando una estructura denominada micelio (Ardon, 2007; Rollan, 2007). Posteriormente, el micelio se multiplicará y habrá una diferenciación celular para formar los cuerpos fructíferos. Luego, en los basidiocarpos de los micelios, los dos núcleos de las células dicarioticas se fusionan para producir el basidio con un solo núcleo el cual se dividirá hasta dar cuatro núcleos, los cuales se distribuirán en cuatro esporas distintas que serán expulsadas para iniciar de nuevo el ciclo de vida (Rollan, 2007; Morales, 2010).

Propiedades medicinales de Ganoderma lucidum

Ganoderma lucidum presenta actividad antitumoral, antiviral, anti-bacteriana, anti-inflamatoria, anti-oxidante, antiagregante plaquetario, hepatoprotectora, hipotensora, inmunoefectora e inmunosupresora (Jong & Birmingham, 1992; Lin, 2005; Ko et al., 2008; Zuluaga et al., 2007; Zhang, 2014; Zjawiony, 2004). Estos efectos medicinales, se le atribuyen a los más de 400 compuestos bioactivos diferentes que se han encontrado en numerosos estudios, principalmente nucleótidos, esteroides, ácidos grasos, proteínas/péptidos, aminoácidos, oligoelementos, triterpenoides y polisacáridos (Wang et al., 2002; Ferreira et al., 2010; Boh et al., 2007; Baby et al., 2015; Paterson, 2006). Estos últimos (triterpenoides y polisacáridos), se encuentran en los cuerpos fructíferos y se les atribuyen las grandes propiedades medicinales que posee G. lucidum (Dong & Han, 2015). De los polisacáridos se han aislado más de 200 derivados de los cuerpos fructíferos, esporas, micelios y caldo de cultivo de Lingzhi (Bao et al., 2002) constituidos por glucosa, manosa, galactosa, fucosa, xilosa y arabinosa, con diferentes combinaciones y diferentes tipos de enlaces glucosídicos, que pueden estar unidos a residuos de proteínas o péptidos (Sone et al., 1985; Zhang et al., 2007; Chen et al., 2008; Wang & Zhang, 2009; Ferreira et al., 2010; Nie et al., 2013). Estos carbohidratos se caracterizan por su peso molecular, grado de ramificación y estructuras terciarias (Ferreira et al., 2010), y tienen diferentes composiciones, que comprenden ß-glucanos, hetero-ß-glucanos, heteroglicanos, complejos de a-manno- ß-glucano (Moradali et al., 2007). Los homo-glucanos son biopolímeros lineales o ramificados que tienen una cadena principal compuesta de unidades de glucosa a o ß como (1? 3) (1?6)- ß- glucano y (1?3)-a-glucanos, siendo estos los que le confieren la actividad antitumoral (Sone et al., 1985). Se ha demostrado que los polisacáridos de G. licidum previenen indirectamente la oncogénesis y la metástasis tumoral, mediante la activación de la respuesta inmune del organismo huésped mediante la estimulación de células asesinas naturales, células T, células B y respuestas del sistema inmune dependientes de macrófagos (Wasser, 2002). Los polisacáridos aislados del cuerpo fructífero fresco de Ganoderma lucidum (PS-G) estimulan la producción de interleucina (IL) -1ß, factor de necrosis tumoral (TNF) -a e IL-6 de los monocitos-macrófagos humanos, y el interferón (IFN) -? de los linfocitos T (Wang et al., 1997). Además, estas citoquinas inducidas por PS-G suprimen la proliferación y clonogenicidad de las células leucémicas humanas (Wang et al., 1997). Estas PS-G, también aumentan las respuestas inmunitarias y provocan efectos antitumorales de neutrófilos humanos mediante la inhibición de la apoptosis espontánea y mediada por Fas, a partir de la activación de la ruta fosfatidilinositol (PI) 3-quinasa / Akt.16. Asimismo, las PS-G potencian la actividad fagocítica de los neutrófilos a través de las vías de la proteína quinasa activada por mitógeno (MAPK) y la proteína quinasa C (PKC) (Hsu et al., 2003).

En cuanto a los triterpenos, se dice que son metabolitos de oligómeros de pirofosfato de isopentenilo (Yadav et al., 2010) cuya estructura química se basa en el lanostano, que es un metabolito del lanosterol, cuya biosíntesis se fundamenta en la ciclación del escualeno (Haralampidis et al., 2002). En Ganoderma lucidum, más de 100 triterpenos de tipo lanostano conocidos como ácidos ganodéricos altamente oxigenados y farmacológicamente activos han sido aislados, estos están principalmente contenidos en las esporas y son responsables del sabor amargo de Lingzhi (Shiao et al., 1994). Estudios previos han demostrado que los triterpenoides exhiben un amplio espectro de efectos anticancerígenos, incluyendo anti-proliferativo, anti-metastásico, y anti-angiogenico (Dong & Han, 2015) demostrando sus efectos citotóxicos y mortales sobre el hepatoma (Toth et al., 1983), el carcinoma nasofaríngeo (Lin et al., 1991), el carcinoma pulmonar y el sarcoma (Min et al., 2000), el cáncer de mama (Gao et al., 2002) y las células leucémicas (Wu et al., 2001), inhibiendo la actividad de la farnesil proteína transferasa (FPT) (Lee et al., 1998), la actividad de la 5a-reductasa (Liu et al., 2006), suprimiendo las actividades de HMG-CoA reductasa y acil-CoA aciltransferasa en la vía mevalonato (Li et al., 2006), demostrando actividad antioxidante (Zhu et al., 1999). Además, inhiben la expresión de ciclina D1, COX-2, CYP1A2 y CYP3A4, regulando MMp y IL-8, suprimiendo así la secreción de citoquinas inflamatorias en células de macrófagos (Rupeshkumar, 2016).

Actividad anticancerígena de Ganoderma lucidum

Los extractos y compuestos de Ganoderma lucidum han demostrado ventajas interesantes como coadyuvantes en la prevención y tratamiento del cáncer, ya que poseen propiedades antiproliferativas o inhibidoras del crecimiento en diversos tipos de líneas celulares tumorales humanas (Thyagarajan et al., 2010; Oliveira et al., 2014), tales como la línea celular LNCaP (cáncer de próstata) (Hsieh & Wu, 2002), sarcoma 180 y líneas celulares del carcinoma de pulmón de Lewis (cáncer de pulmón) (Jiang et al., 2005), líneas celulares monocíticas THP - 1 (leucemia acutemonocítica) (Cheng et al., 2007), líneas celulares MCF - 7 (cáncer de mama) (Thyagarajan et al., 2006), líneas celulares del cáncer de ovario (Hsieh & Wu, 2011; Zhao et al., 2011) y líneas celulares HUC - PC y MCT - 11 (cáncer de vejiga) (Russell & Paterson, 2006). Los efectos antitumorales de Ganoderma lucidum se han relacionado con la detención del ciclo celular, inducción de citotoxicidad y apoptosis, inducción de diferenciación, inhibición de la motilidad, efecto anti-mutagenico, inhibición de las vías de señalización implicadas en la adhesión celular, proliferación, supervivencia, invasión y degradación de la matriz extracelular, supresión de la angiogénesis y migración celular, e inmunomodulación (Lieu et al., 1992; Sliva et al., 2002; Lakshmi et al., 2003; Lin et al., 2003; Shiao, 2003; Jiang et al., 2004; Zhu et al., 2007; Wu et al., 2013). Así mismo, G. lucidum se ha utilizado como un suplemento durante la quimio o la radioterapia, ya que puede mejorar los efectos curativos y reducir los efectos secundarios perjudiciales asociados con este tipo de tratamiento, como la fatiga, la inmunosupresión, la anorexia, la pérdida de cabello y la supresión de la bonamina (Lan et al., 1999; Zhao et al., 2012).

No obstante, a pesar del amplio uso que ha tenido G. lucidum en diversos tipos de cáncer, su documentación en cuanto al cáncer gástrico (CG) es bastante escasa a pesar de ser que este, es una de las neoplasias malignas más comunes en todo el mundo con una incidencia estimada de 1.3 millones, causando 819.000 muertes anuales y representando la tercera causa de muerte por cáncer (Sliva, 2003; Global Burden of Disease Cancer Collaboration et al., 2017; Villaverde et al., 2017). De igual manera, a nivel nacional, el cáncer gástrico ocupa el segundo lugar en incidencia en hombres y mujeres, y es la primera causa de muerte por cáncer (Ferlay et al., 2008). Más del 90% de los casos de CG son adenocarcinomas y se clasifican histológicamente como dos tipos: difuso e intestinal (Smith et al., 2006, Correa, 2013). Además, existen múltiples factores etiológicos en la patogénesis de CG, que incluyen factores genéticos, ambientales, dietéticos y de estilo de vida, así como infección bacteriana con Helicobacter pylori (Catalano et al., 2009; Bonequi et al., 2013).

Antecedentes

Existen varios informes sobre la acción de los extractos de G. lucidum contra células tumorales. Entre estos, Zhao et al., (2011) encontraron que el extracto completo de G. lucidum provoca la detención del ciclo celular en fase G2/M en células de cáncer de ovario. Dai et al., (2014) reportaron que G. lucidum inhibe la proliferación de células de cáncer de ovario, suprimiendo la expresión de VEGF y regulando la expresión de la conexina 43. De igual manera, se ha demostrado que el extracto de G. ludicum suprime la angiogénesis a través de la inhibición de la secreción de VEGF y TGF-ß1 en células de cáncer de próstata (Stanley et al., 2005). Por otra parte, se han reportado que los triterpenos de G. lucidum inducen la detención del ciclo celular en la fase G0 / G1 y la formación de vacuolas autofágicas sobre la línea celular HT-29 del cáncer de colon humano (Thyagarajan et al., 2010).

Por otro lado, Zhu et al., (2007) demostraron que los polisacáridos de G. lucidum (GLPs) son capaces de inducir directamente la diferenciación celular de las células de leucemia por escisión de caspasas y activación del p53. Asimismo, Wang et al., (2012) encontraron que los lípidos aislados de las esporas de G. lucidum inducen la apoptosis en las líneas celulares de leucemia humana HL-60 y THP-1. Además, se ha informado que el extracto de G. lucidum, suprime el crecimiento y el potencial metastásico de las células de cáncer de mama MDA-MD-231 mediante la inhibición de la actividad de Akt y los factores de transcripción AP-1 y NF-kB, resultando en la disminución de la expresión de la ciclina D1 (Sliva, 2004; Sliva et al., 2002; Slivova et al., 2005). Actualmente, Zhang (2017) reportó que G. lucidum suprime el crecimiento de células de cáncer de mama y la migración a través de la inhibición de la vía de señalización Wnt / ß-catenina.

Finalmente, en cuanto al cáncer gástrico, Oliveira et al., (2014) reportaron que un extracto metanólico del cuerpo de fructificación de G. lucidum inhibe el crecimiento de una línea celular de tumor gástrico humano, a través de un mecanismo que implica la autofagia celular. Además, se ha demostrado que los extractos de etanol de G. lucidum inhibe la motilidad celular y la invasión de células AGS de carcinoma gástrico a través de la modulación de las actividades de las MMP y los niveles de factores asociados a TJ (Jang et al., 2011). De igual manera, Liang et al., (2012), demostraron que la rLz-8, una proteína perteneciente a una familia de proteínas inmunomoduladoras de hongos, induce la muerte celular autofagica por agregación en el retículo endoplasmático (RE) de las células carcinógenas del cáncer gástrico, provocando estrés en el RE y alteraciones en la vía ATF4-CHOP.

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Autor:

Carlos Mario Ospina Varón,

Liliana Alejandra Bonilla Valbuena,

Andrea Paola Tafur Acosta,

Fredy Alejandro Rúgeles Casasbuenas

Laura Sabrina Ortiz.


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