Actividad antitumoral de la curcumina asociada a la regulación de mecanismos epigenéticos: implicaciones en la vía Wnt/-catenina / Antitumor activity of curcumin associated with regulation of epigenetic mechanisms: implications for the Wnt/-catenin pathway

Introducción: la curcumina es el principal compuesto polifenólico bioactivo de la planta Curcuma longa. Esta molécula ha mostrado efectos antioxidantes, anti-inflamatorios y anticancerígenos en diferentes modelos experimentales. Como parte de su actividad benéfica en células tumorales, se le ha asociado con la regulación de mecanismos epigenéticos, modulando así diferentes vías de señalización, entre ellas la vía Wnt/ß-catenina, la cual juega un papel fundamental en el desarrollo de cáncer. Objetivos: describir los avances científicos en el estudio de la actividad anti-cancerígena de la curcumina en relación a la modulación de mecanismos epigenéticos y su implicación en la vía Wnt/ß-catenina. Métodos: se realizó una búsqueda sistemática en las bases de datos PubMed, Google Scholar, Scopus y ScienceDirect, utilizando los siguientes criterios de búsqueda: curcumina, epigenética, Wnt/ß-catenina y cáncer. Se incluyeron artículos con importancia científica entre los años 2001-2016, que exploraran la actividad inhibitoria de la curcumina sobre la maquinaria epigenética y/o que evidenciaran un efecto regulador sobre alteraciones en la vía Wnt/ß-catenina. Resultados: se encontró en la literatura una creciente evidencia que involucra a la curcumina con la inhibición de la actividad de enzimas ADN metiltransferasas, acetiltransferasas y desacetilasas de histonas, y por ende en la regulación de alteraciones epigenéticas. Esto lleva a la re-expresión de genes silenciados en diversos tipos de cáncer, lo cual le confiere una actividad antitumoral asociada a la regulación de vías de señalización. En este contexto, se ha demostrado que la curcumina actúa sobre componentes de la vía Wnt/ß-catenina e incluso regula su actividad mediante la desmetilación de antagonistas de Wnt. Conclusiones: este manuscrito discute los potenciales efectos quimiopreventivos de la curcumina asociados con restauración de los mecanismos epigenéticos y la vía de señalización Wnt/ß-catenina(AU)

Introduction: Curcumin is the main bioactive polyphenolic compound in the plant Curcuma longa. This molecule has displayed antioxidant, anti-inflammatory and anti-cancer activity in various experimental models. Its beneficial effect on tumor cells has been associated with the regulation of epigenetic mechanisms, modulating various signaling pathways, among them the Wnt/-catenin pathway, which plays a fundamental role in cancer development. Objectives: Describe the scientific progress achieved in the study of the anti-cancer activity of curcumin in relation to the modulation of epigenetic mechanisms and its implication for the Wnt/?-catenin pathway. Methods: A systematic search was conducted in the databases PubMed, Google Scholar, Scopus and ScienceDirect, using the search terms curcumin, epigenetics, Wnt/?-catenin and cancer. Papers were included which had scientific relevance, had been published between 2001 and 2016, explored the inhibitory activity of curcumin on the epigenetic machinery and/or presented evidence of a regulatory effect on alterations in the Wnt/?-catenin pathway. Results: Growing evidence was found in the literature associating curcumin with inhibition of the activity of the enzymes histone deacetylases, acetyltransferases and DNA methyltransferases, and therefore regulation of epigenetic alterations. This leads to re-expression of silenced genes in various cancer types, granting it antitumor activity associated with the regulation of signaling pathways. In this context, it has been proved that curcumin acts upon components of the Wnt/?-catenin pathway and even regulates their activity through demethylation of Wnt antagonists. Conclusions: The paper discusses the potential chemopreventive effects of curcumin associated with restoration of epigenetic mechanisms and the Wnt/-catenin signaling pathway(AU)

Metilación del ADN: implicaciones en carcinogénesis / DNA methylation and implications in carcinogenesis

El cáncer se ha constituido en uno de los principales problemas de la salud pública mundial, no solo por su casuística sino por la alta morbilidad y mortalidad asociadas; solo en 2008 se estimaron más de 12 millones de nuevos casos de cáncer diagnosticados, 7 millones de muertes y 25 millones de personas vivas con este padecimiento. A nivel celular y molecular, el cáncer se define como una alteración de los mecanismos que regulan la división celular. Entre estos mecanismos, la epigenética estudia los cambios heredables que afectan el patrón de la expresión génica, que no son consecuencia de alteraciones en la secuencia nucleotídica del gen (mutaciones), o de sus secuencias reguladoras (promotores). De estos cambios, la metilación del ADN es la mejor caracterizada, asociándose con el silenciamiento o sobreexpresión de genes claves en la regulación del inicio y la progresión del cáncer, como es el caso de los genes involucrados en la vía de señalización Wnt/β-catenina. Comprender los pasos implicados en el inicio y en el establecimiento de alteraciones en la expresión génica mediadas por fenómenos epigenéticos, permitirá desarrollar terapias dirigidas a componentes claves involucrados en este proceso. En el presente manuscrito se analizan algunos mecanismos epigenéticos, su efecto sobre la regulación de la expresión génica, y su papel en la carcinogénesis.

Cancer has become one of the main public health problems worldwide, not only for its incidence, but also due to its high morbidity and mortality. Only in 2008, an estimated 12 million new cancer cases were diagnosed, with 7 million deaths and 25 million people living with the disease. On a cellular and molecular level, cancer is defined as an alteration in the mechanisms regulating cell division. Epigenetics is the study of inheritable changes affecting the gene expression pattern in these mechanisms, which are not a consequence of alterations in the nucleotide sequence of the gene (mutations) or its regulatory sequences (promoters). Among these changes, DNA methylation has been characterized most accurately. It has been associated with the silencing or overexpression of genes performing a key role in regulating the start and progress of cancer, such as the genes involved in the Wnt/β-catenin signaling pathway. Understanding the steps involved in the start and establishment of gene expression alterations mediated by epigenetic phenomena, will make it possible to develop therapies aimed at key components of this process. The present study is an analysis of some epigenetic mechanisms, their effect on gene expression regulation, and their role in carcinogenesis.

Mecanismos moleculares involucrados en la mutagenicidad inducida por aflatoxina B1 / Molecular mechanism involved in the mutagenicity induced by Aflatoxin B1 / Mecanismos moleculares envolvidos na mutagenicidade induzida pela aflatoxina B1

La aflatoxina B1 (AFB1) es una micotoxina identificada como el más potente hepatocarcinógeno. El metabolito que resulta del proceso de detoxificación de la AFB1 en el hígado tiene la capacidad de reaccionar con el ADN genómico, generando el aducto AFB1-ADN; durante la replicación del ADN este aducto induce la transversión G:C—>T:A. Polimorfismos en los genes que codifican las enzimas encargadas de la activación y detoxificación de la AFB1 y enzimas de reparación del ADN han sido asociados con el riesgo de desarrollar carcinoma hepatocelular (CHC). Adicionalmente, en poblaciones con alta exposición a aflatoxina y alta prevalencia de infección por el virus de la hepatitis B (VHB) se ha demostrado un sinergismo entre estos dos factores de riesgo para el desarrollo de CHC.

The aflatoxin B1 (AFB1) is a mycotoxin that has been identified as the most potent hepatocarcinogen. The metabolite resulting from detoxification process of AFB1 in liver, has the ability to react with the genomic DNA, generating AFB1-DNA adducts; during DNA replication process, this adduct induced the G:C—>T:A transversion. Polymorphism in genes encoding for enzymes involved in the activation and detoxification of AFB1 and DNA repair enzymes has been associated with the risk of hepatocellular carcinoma (HCC) development. Additionally, in populations of high exposure to aflatoxin and high prevalence of hepatitis B virus (HBV) infection, has been demonstrated a synergism between these two risk factors for the development of HCC.

Aflatoxina B1 (AFB1) é uma micotoxina identificado como o hepatocarcinogen mais potente. O metabolito resultante do processo de desintoxicação de AFB1 no fígado, tem a capacidade de reagir com o ADN genómico, gerando AFB1 DNA-aducto; transversão durante a replicação do ADN deste aducto induz G:C—>T:A. Polimorfismos em genes que codificam as enzimas envolvidas na activação e na desintoxicação de AFB1 e enzimas de reparação do ADN têm sido associados com o risco de desenvolvimento de carcinoma hepatocelular (HCC). Além disso, em populações com elevada exposição a aflatoxina e elevada prevalência da infecção com vírus da hepatite B (VHB) tem sido mostrado um sinergismo entre estes dois factores de risco para o desenvolvimento de carcinoma hepatocelular.