Un estudio revela que las condiciones y los nutrientes del entorno influyen en cómo las células cancerosas evaden a las células inmunitarias y cómo esa protección podría verse interrumpida
Las células cancerosas pueden reforzar una barrera superficial rica en azúcares en respuesta a condiciones físicas y nutricionales específicas alrededor de los tumores. Crédito: Stock
Por Sanford Burnham Prebys
Scitechdaily.com/14 de agosto de 2026
En ocasiones, las células cancerosas logran evadir el ataque del sistema inmunitario recubriéndose con una densa capa de moléculas derivadas de azúcares, lo que dificulta su reconocimiento por parte de las células inmunitarias. Investigaciones realizadas por el Instituto de Descubrimiento Médico Sanford Burnham Prebys y colaboradores de toda Norteamérica sugieren que esta capa protectora no solo está determinada por la propia célula cancerosa, sino también por las condiciones físicas y nutricionales que rodean al tumor.
Los hallazgos, publicados en Science Advances , muestran cómo el microambiente tumoral, que incluye células inmunitarias cercanas, tejido conectivo, vasos sanguíneos, proteínas y carbohidratos, puede influir en esta barrera rica en azúcares. Los investigadores también identificaron una posible manera de reducir esta capa para que las células inmunitarias puedan volver a reconocer y eliminar las células cancerosas.
El Dr. Kevin Tharp, autor principal y correspondiente del estudio, había observado previamente que la presión física sobre las células puede alterar el funcionamiento de sus mitocondrias. Dado que los tumores sólidos suelen someter a las células a un entorno inusualmente rígido, sospechaba que estas condiciones físicas podrían ayudar a explicar algunos de los cambios metabólicos que se observan comúnmente en el cáncer.
“Los tumores primarios suelen ser más rígidos que el tejido circundante”, afirmó Tharp, profesor adjunto del Programa de Metabolismo y Microambiente del Cáncer en el Centro Oncológico Sanford Burnham Prebys, designado por el NCI. “Esto me llevó a plantear la hipótesis de que las propiedades biofísicas de las células influyen en los programas metabólicos alterados que todos observamos en los tumores”.
Esta figura muestra los resultados del bloqueo de una proteína llamada factor de choque térmico 1. Mediante microscopía de interferencia de ángulo de barrido, los científicos demostraron que la inhibición de esta proteína impedía el engrosamiento de la capa protectora externa que las células cancerosas utilizan para engañar al sistema inmunitario. Cuando la proteína no se bloquea, la capa protectora de las células cancerosas se vuelve más gruesa en respuesta al exceso de glucosa o hiperglucemia. Crédito: Kevin Tharp, Sanford Burnham PrebysUna característica metabólica destacada de los tumores es la reducción del metabolismo oxidativo de la glucosa, el proceso que utilizan las células para extraer energía de la glucosa con la ayuda del oxígeno. Investigaciones previas han demostrado que este cambio puede depender de los nutrientes disponibles alrededor de las células, en lugar de ser una propiedad inevitable de las propias células cancerosas.
Las condiciones tumorales modifican el metabolismo del cáncer
Para separar estas influencias, Tharp y sus colegas cultivaron células bajo diversas combinaciones de condiciones físicas y nutricionales. Algunas células se colocaron en entornos rígidos similares a los que rodean a los tumores primarios, mientras que otras se sometieron a condiciones más blandas, más parecidas a las del tejido sano.
Los investigadores también compararon un medio de cultivo de laboratorio estándar con un medio más reciente diseñado para reproducir con mayor precisión la composición nutricional del cuerpo humano. Ambos se probaron en condiciones de glucosa normales y elevadas para simular la hiperglucemia.
Modificar estas condiciones alteró las proteínas que producían las células, las concentraciones de metabolitos en su interior y el grosor de la capa superficial derivada de azúcares conocida como glicocálix. Es crucial destacar que el exceso de glucosa solo aumentó el grosor de esta capa protectora cuando las células se cultivaron en un medio más fisiológicamente realista.
“Observamos que al cambiar la composición del medio fisiológico y los metabolitos disponibles para esas células tumorales, se revela una biología distinta para el metabolismo de las células normales y las tumorales”, dijo Tharp.
Kevin Tharp, doctor en filosofía, es profesor adjunto en el Programa de Metabolismo y Microambiente del Cáncer del Centro Oncológico Sanford Burnham Prebys, designado por el NCI. Crédito: Sanford Burnham Prebys
El exceso de glucosa espesa la capa protectora
A continuación, los investigadores analizaron los cambios metabólicos en los componentes moleculares del glicocálix. Esta capa externa está compuesta por glicoconjugados, moléculas en las que los carbohidratos se unen a proteínas o lípidos. Dado que la glucosa puede proporcionar el material necesario para la formación de glicoconjugados, los cambios en la disponibilidad de glucosa ofrecieron una posible explicación del engrosamiento de la capa.
“Encontramos una marcada diferencia entre los glicoconjugados de las células cultivadas en un medio convencional y las cultivadas en un medio que refleja mejor la composición nutricional del cuerpo humano”, dijo Tharp.
Los altos niveles de glucosa también alteraron la composición de esos glicoconjugados, fortaleciendo la conexión entre el entorno nutritivo circundante y las propiedades de la superficie de la célula cancerosa.
HSF1 vincula la hiperglucemia con el escape inmunitario
Para determinar qué factores impulsaban la respuesta al exceso de glucosa, los investigadores examinaron las proteínas que se volvían más abundantes durante la hiperglucemia. Su investigación destacó el factor de choque térmico 1 (HSF1), una proteína conocida por ayudar a las células a afrontar las altas temperaturas y otras formas de estrés. El HSF1 también se ha asociado previamente con la progresión y la metástasis del cáncer de mama.
Los experimentos demostraron que la presencia de HSF1 modificaba la composición de los glicoconjugados en las células. Posteriormente, los investigadores analizaron la interacción entre la hiperglucemia, HSF1, las condiciones físicas similares a las de un tumor y la actividad inmunitaria.
La hiperglucemia aumentó la capacidad de las células cancerosas para evadir el ataque inmunitario únicamente cuando HSF1 estaba presente y las células se cultivaban en condiciones similares al microambiente tumoral. Este resultado sugiere que los fármacos capaces de actuar sobre HSF1 podrían reducir el glicocálix y facilitar la detección de las células cancerosas por parte del sistema inmunitario.
“Nuestros hallazgos indican que los cambios en la función mitocondrial conducen a la síntesis de moléculas derivadas de azúcares en la superficie celular que dificultan que el sistema inmunitario reconozca y elimine las células cancerosas”, dijo Tharp. “Ahora que sabemos esto, se abre una enorme oportunidad para el descubrimiento de fármacos que eliminen la capa superficial que las protege de la vigilancia inmunitaria”.
“Y creemos que esta será una estrategia realmente eficaz para combatir la enfermedad metastásica y mejorar las respuestas a la inmunoterapia.”
Los niveles altos de azúcar en sangre pueden favorecer la evasión del sistema inmunitario
Los hallazgos también podrían ayudar a explicar una relación poco comprendida entre los niveles altos de azúcar en sangre y los resultados del cáncer. Tharp señaló que la hiperglucemia se está convirtiendo en una preocupación cada vez mayor para los pacientes con cáncer, dado el aumento de las tasas de síndrome metabólico y diabetes tipo 2.
Investigaciones previas han relacionado los niveles elevados de glucosa en sangre con un mayor riesgo de desarrollar cáncer y peores resultados tras el tratamiento oncológico. Sin embargo, son mucho menos los estudios que han investigado los procesos biológicos que podrían explicar estas asociaciones.
“Lo que hemos descubierto es un mecanismo plausible mediante el cual la hiperglucemia contribuye directamente a la evasión inmunitaria”, dijo Tharp.
“Y potencialmente una forma de eliminar la ventaja protumoral que supone la hiperglucemia causada por el síndrome metabólico y las dietas modernas.”
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Referencia:
“El microambiente dicta la vigilancia glicoinmune a través del metabolismo mediado por HSF1” por Kevin M. Tharp, Sangwoo Park, Greg A. Timblin, Alicia L. Richards, Jordan A. Berg, Nicholas M. Twells, Nicholas M. Riley, Kyle Alvarez, Allen Lee, Egan L. Peltan, D. Judy Shon, Erica Stevenson, Kimberly Tsui, Francesco Palomba, Austin EYT Lefebvre, Ross W. Soens, Jaya L. Thangaraj, Nadia ME Ayad, Joseph A. Rhodenhiser, Johanna ten Hoeve, Kevin Healy, Michelle Digman, Andrew Dillin, Nevan J. Krogan, Carolyn R. Bertozzi, Dan S. Kaufman, Sanju Sinha, Danielle L. Swaney, Lara K. Mahal, Jason R. Cantor, Matthew J. Paszek y Valerie M. Weaver, 7 de agosto de 2026, Science Avances .
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El estudio contó con el apoyo de los Institutos Nacionales de Salud, el Instituto Nacional del Cáncer, la Fundación Nacional para la Investigación del Cáncer, la Cátedra de Excelencia en Investigación en Glicómica de Canadá y la Alianza para la Investigación del Cáncer de Ovario.
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Fuente:
