Citocinas y Quimiocinas como Biomarcadores Emergentes y Objetivos Terapéuticos en el Cáncer Colorrectal- Revisión Narrativa.

El cáncer colorrectal (CCR) es el tercer cáncer más diagnosticado y la segunda causa principal de mortalidad por cáncer tanto en hombres como en mujeres. La incidencia de este tipo de cáncer está aumentando, y los expertos prevén que la incidencia de CCR aumente hasta en un 60% para 2030, lo que supondrá un desafío importante y una mayor carga para los sistemas de salud de todo el mundo [^[1]]. El CCR es una enfermedad latente que a menudo se presenta en una etapa avanzada. Se caracteriza por un proceso lento y multifásico que tarda aproximadamente entre 5 y 10 años desde la aparición de lesiones precancerosas hasta el desarrollo del cáncer colorrectal [^[2]]. La mayoría de los casos se desarrollan a partir de lesiones poliposas benignas precancerosas tras la inactivación somática del gen supresor tumoral Adenomatous Polyposis Coli (APC) y progresan a través de una serie de cambios genéticos y epigenéticos que se acumulan a lo largo de los años o décadas, e involucran mutaciones en Kirsten rat sarcoma virus oncogene homologue (KRAS)/v-raf murine sarcoma viral oncogene homolog B1 (BRAF), SMAD family member 4 (SMAD)/transforming growth factor beta receptor 2 (TGFBR2), tumor protein p53 (p53) y phosphatidylinositol-4,5-bisphosphate 3-kinase catalytic subunit alpha (PIK3CA) [^[3]].

Muchos factores, incluidos los factores relacionados con el paciente y las predisposiciones familiares, genéticas y ambientales, tienen un impacto significativo en el desarrollo del cáncer colorrectal (Figura 1). La incidencia de CCR aumenta significativamente después de los 50 años y es más común en hombres. Otros factores que contribuyen al desarrollo de este cáncer incluyen la presencia de síndromes de CCR hereditarios, como el síndrome de Lynch, que aumenta el riesgo en un 50-80%, y la poliposis adenomatosa familiar. Se ha demostrado la importancia de la dieta, el impacto negativo del exceso de peso corporal, la baja actividad física y el tabaquismo en la iniciación del cáncer colorrectal. El cáncer colorrectal en etapa temprana (CCR-EE), que se presenta en adultos menores de 50 años, ha experimentado un aumento paradójico en los últimos años. Los pacientes presentan una etapa muy avanzada de la enfermedad en el momento del diagnóstico, y el tumor es más agresivo que en aquellos que suelen ser diagnosticados a una edad más avanzada. Debido a sus características moleculares e histopatológicas únicas, el CCR-EE se considera una entidad distinta, que requiere un enfoque personalizado y una discusión separada [^[4],^[5]].

Existen varios desafíos diagnósticos clave en el diagnóstico del cáncer colorrectal, que dificultan la detección temprana. Después de un largo período asintomático, los pacientes con CCR en desarrollo pueden experimentar síntomas como dolor abdominal, estreñimiento, gases excesivos, diarrea y cambios en el color y la forma de las heces. Debido a su baja especificidad y similitud con la disfunción gastrointestinal benigna, estos síntomas a menudo se subestiman. En consecuencia, en el momento del diagnóstico, están presentes lesiones cancerosas avanzadas, incluidas metástasis, lo que reduce automáticamente la eficacia del tratamiento iniciado en una etapa tan tardía [^[6],^[7]]. A pesar de la disponibilidad de diversas pruebas de detección, la colonoscopia sigue siendo el método más fiable para el diagnóstico del cáncer colorrectal; sin embargo, todavía existe una falta de biomarcadores moleculares sensibles que reflejen la biología tumoral y la activación inmunitaria, lo que destaca la necesidad de enfoques basados en citocinas y quimiocinas [^[8]]. Esta revisión narrativa tiene como objetivo resumir los conocimientos actuales sobre las redes de señalización de citocinas y quimiocinas en el cáncer colorrectal, centrándose en sus mecanismos moleculares, su papel en la remodelación del microambiente tumoral y sus emergentes aplicaciones diagnósticas y terapéuticas.

2. Determinantes moleculares e inmunológicos del cáncer colorrectal

El cáncer colorrectal es una enfermedad heterogénea influenciada por alteraciones genéticas, el microambiente tumoral, la microbiota y la inflamación crónica. En 2014, tras realizar un análisis colectivo de todas las clasificaciones existentes, los equipos liderados por Sadanandam y De Sousa E. Melo propusieron una nueva clasificación de los cánceres colorrectales. Como resultado de investigaciones adicionales y la formación de un consorcio internacional de expertos, se distinguieron cuatro subtipos moleculares de consenso (CMS) del cáncer colorrectal: CMS1: inmunitario, CMS2: canónico, CMS3: metabólico y CMS4: mesenquimal [^[9]] (Figura 2). El subtipo canónico es el más común, ya que se presenta en aproximadamente el 37% de los casos.

Las mutaciones de APC causan una fuerte activación de la vía de señalización de la familia de integración del sitio Wnt (Wnt). Por lo general, este es el evento más temprano en la iniciación de los adenomas colorrectales a través de la vía de inestabilidad cromosómica [^[10]]. Las mutaciones oncogénicas de KRAS causan la iniciación constitutiva de la vía de señalización del receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR). Los cánceres CMS3 exhiben una desregulación metabólica de los carbohidratos, los aminoácidos y los ácidos grasos [^[11]]. La amplificación del gen Human epidermal growth factor receptor 2 (HER2) se encuentra en el 7-8% de los casos [^[12]]. CMS4 es el segundo subtipo más común de cáncer colorrectal. Se caracteriza por la concordancia con las firmas génicas del estroma activado, la angiogénesis, la activación de la vía del factor de crecimiento transformante ß (TGF-ß) y las proteínas asociadas con la inflamación del microambiente [^[13]]. El subtipo inmunitario representa aproximadamente el 14% de todos los cánceres colorrectales, pero lo que lo distingue de otros grupos es su biología distinta. Las características incluyen una alta inmunogenicidad e inestabilidad de microsatélites (MSI) debido a la inactivación de los genes mutadores (mutL homolog 1—MLH1, mutS homolog 2—MSH2, postmeiotic segregation increased 2—PMS2 y mutS homolog 6—MSH6). Se pueden observar hipermutación de BRAF V600E y mutaciones en los genes phosphatase and tensin homolog (PTEN) y ataxia telangiectasia mutated (ATM) [^[14]]. El subtipo canónico CMS2 demuestra una mejor tasa de supervivencia después de la recurrencia en comparación con los otros subtipos. Su característica específica es la expresión de firmas epiteliales a través de la activación de la vía de señalización Wnt y el protooncogén MYC [^[15]].

La literatura actual indica que, además de los factores de riesgo genéticos y ambientales para el cáncer colorrectal, la disbiosis de la microbiota desempeña un papel importante en su patogénesis [^[16]]. Al menos 100 billones de células microbianas habitan en el cuerpo humano, creando un ecosistema diverso e increíblemente complejo conocido como la microbiota. Las bacterias, los eucariotas, los virus y los arqueas que lo componen interactúan constantemente entre sí y con el huésped [^[17]]. La gran mayoría de los microorganismos residen en la microbiota intestinal, que desempeña un papel crucial en numerosos procesos fisiológicos, como el desarrollo del sistema inmunitario, la inmunomodulación, el metabolismo de los compuestos dietéticos, el mantenimiento de la integridad estructural de la barrera mucosa intestinal y la protección contra la invasión y el crecimiento de patógenos. La desregulación de la microbiota intestinal altera automáticamente el entorno y, en consecuencia, los procesos que tienen lugar en él. Esto, a su vez, altera la homeostasis a favor de desviaciones patológicas y promueve el desarrollo de mutaciones [^[17],^[18]].

Muchos factores, como la inflamación en el cuerpo resultante de diversos procesos y estados de enfermedad, el estrés oxidativo, el envejecimiento, el abuso de alcohol, la obesidad o la infección crónica, conducen a daños en el revestimiento mucoso del colon, lo que resulta en una mayor predisposición a la acumulación de mutaciones dentro de las células y su transformación maligna debido a una vigilancia inmunitaria limitada [^[19]]. Teniendo en cuenta la inflamación coexistente, se pueden distinguir dos subtipos de cáncer colorrectal: cáncer esporádico y cáncer asociado a colitis (CAC). El primero representa más del 60% de los casos de CCR y no está asociado con variables como mutaciones en la línea germinal o antecedentes familiares de cáncer o enfermedad inflamatoria intestinal. El segundo está estrechamente correlacionado con la inflamación a largo plazo. Le precede una enfermedad inflamatoria intestinal (EII) clínicamente confirmada, siendo importante la duración y la gravedad del curso. Una característica del CAC es la aparición de lesiones polipoides, difusas o multifocales e invasivas, a diferencia del CCR esporádico. La literatura informa que, a pesar de las frecuencias similares de las mutaciones de PIK3CA, BRAF y SMAD4 tanto en el CCR esporádico como en el CAC, las alteraciones que afectan a los genes responsables de la motilidad celular, la remodelación del citoesqueleto y los necesarios para la transcripción de p53 aparecen con mayor frecuencia en el CAC. Además, se ha detectado la amplificación de la región codificante del supresor de la señalización de citocinas (SOCS1) en los tumores de CAC, lo que reduce la señalización de las citocinas, incluida la actividad antitumoral del interferón gamma (IFN-γ) y la interleucina-27 (IL-27) [^[20]]. En ambos subtipos de CCR, la comunicación adecuada entre los elementos del sistema inmunitario y el entorno se ve alterada, lo que se debe a la liberación de citocinas apropiadas, que, al actuar sobre las redes de quimiocinas, alimentan e intensifican aún más la inflamación, lo que conduce a efectos destructivos que promueven la carcinogénesis [^[21]].

3. Inflamación y microambiente tumoral en el cáncer colorrectal

El deseo de los científicos de comprender el proceso general de la carcinogénesis, que, a pesar de los enormes avances en la investigación, las nuevas posibilidades y el progreso, sigue siendo incompletamente comprendido, condujo a la formulación de la hipótesis de la edición inmune del cáncer [^[22]]. Esta hipótesis asume la participación inextricable del sistema inmunitario en los mecanismos que controlan el desarrollo del cáncer en cada etapa. Se distinguen tres fases de la relación dinámica entre las células cancerosas, que conducen al desarrollo tumoral, y el sistema inmunitario: eliminación, equilibrio y escape [^[22]].

La primera fase tiene como objetivo identificar las células con cualquier cambio fenotípico, como la presentación de neoantígenos tumorales o la liberación de un exceso de patrones moleculares asociados al daño (DAMP). Se reconocen como peligrosas, y su función más importante es su eliminación [^[23]]. Las células dendríticas y los macrófagos se activan para fagocitar y presentar antígenos. Las células asesinas naturales (NK), como componente del sistema inmunitario innato, actúan de forma extremadamente rápida porque no requieren una presentación previa de antígenos, a diferencia de los linfocitos T. Reconocen las células cancerosas independientemente de la expresión del complejo mayor de histocompatibilidad (MHC) de clase I. Demuestran una citotoxicidad directa y eficaz mediante la liberación de perforinas y granzimas inductoras de la apoptosis, y modulan el sistema inmunitario adaptativo. Además, median la citotoxicidad celular dependiente de anticuerpos (ADCC) a través del receptor Fcγ III [^[24]]. Los linfocitos T, incluidos los CD8+, CD4+, las células NKT y las células γδ T, así como las células NK, secretan citocinas y moléculas efectoras clave, como el interferón-γ (IFN-γ), el factor de necrosis tumoral (TNF) y el ligando inductor de la apoptosis relacionado con el TNF (TRAIL). Los linfocitos B también contribuyen al diferenciarse en células plasmáticas y unirse directamente al conjunto de células secretoras de citocinas para destruir las células cancerosas de la manera más eficaz [^[24]]. Se activa la cascada de señalización inflamatoria. La interleucina-1 (IL-1) secretada promueve la respuesta Th1 y suprime la Th2. La forma activa de la potente citocina proinflamatoria IL-1β mejora la inflamación al activar las células inmunitarias nativas y producir IL-6 [^[25]].

Las células cancerosas que sobreviven a pesar de estar sometidas a intensos mecanismos de daño entran en la segunda fase, un estado de equilibrio. Esto se puede definir como un período de latencia, con un efecto de eliminación suprimido de forma permanente [^[24]]. Al reducir simultáneamente la expresión de las moléculas de MHC y las señales costimuladoras y aumentar la expresión de las moléculas de control inmunitario, evitan el reconocimiento e inhiben la activación de los linfocitos CD8+, protegiéndose así de la destrucción. Además, pueden manipular el entorno inmunitario secretando citocinas inmunosupresoras, como el factor de crecimiento transformante (TGF-β) y la interleucina-10 (IL-10). Su función es inhibir la activación de los linfocitos T e iniciar la diferenciación de los linfocitos T ingenuos en células Treg, que son responsables de la inmunosupresión del microambiente tumoral [^[24]].

La etapa final es la fase de escape, que se refiere a la aparición clínica del tumor. Es una consecuencia de la inestabilidad genética en las células tumorales que proliferan rápidamente y que no han sido detectadas por los componentes del sistema inmunitario [^[26]]. Es un proceso dinámicamente progresivo, que da como resultado la aparición de lesiones necróticas identificables macroscópicamente, que generan e intensifican aún más la inflamación y la liberación de factores proangiogénicos que promueven una mayor progresión. Simultáneamente, la función y el estado de las células T y NK están completamente suprimidos por las células tumorales, creando un entorno favorable para un mayor crecimiento descontrolado de las células mutadas y el desarrollo de metástasis [^[24]].

Obtener información sobre el funcionamiento del microambiente tumoral (MET) ha desempeñado un papel importante en la comprensión del patomecanismo del cáncer. El MET es el área de proximidad física inmediata que abarca el estroma tumoral, las células asociadas al tumor, las células inmunitarias, las células endoteliales, los macrófagos, los vasos y varios componentes de la matriz extracelular (MEC). El microambiente inmunitario tumoral, compuesto por los componentes inmunitarios del MET, principalmente las células madre derivadas de la médula ósea y las células T reguladoras que median la inmunosupresión local, así como los linfocitos T citotóxicos (CTL), las células Th2 y los macrófagos M2, se denomina microambiente inmunitario tumoral (MIT). Estos componentes pueden modular la evolución del tumor. Varios mediadores median las interacciones entre todos estos componentes, incluidas las células sanas dentro del tejido y las células tumorales con los componentes del sistema inmunitario [^[27]].

Un tipo de célula inmunitaria que pertenece al MET son los macrófagos asociados al tumor (MAT), que desempeñan un papel importante en la progresión del cáncer colorrectal. Debido a su capacidad para estimular señales, mediar la transición epitelio-mesenquimal, reprogramar el metabolismo lipídico e interactuar con los fibroblastos que se fusionan con las células del colon, son un objetivo interesante que merece ser analizado en el contexto de la comprensión de los mecanismos implicados en los procesos que conducen a la carcinogénesis [^[28]]. La literatura indica que los MAT se originan principalmente a partir de monocitos inflamatorios circulantes, que pueden ser reclutados por múltiples quimiocinas, incluido CCL2 y CCL5, el factor estimulante de colonias 1 (CSF1) y su cascada del complemento [^[29]].

Como resultado de una diferenciación específica, los macrófagos pueden alcanzar dos estados de polarización fenotípica (Figura 3). El primero son los macrófagos M1 clásicamente activados con actividad proinflamatoria. Promueven una respuesta Th1 y fagocitan y, posteriormente, destruyen las células cancerosas diana. Están inducidos por IFN-γ, lipopolisacárido (LPS) o factor de necrosis tumoral α (TNF-α), entre otros. Al secretar potentes mediadores inflamatorios como IL-6, interleucina-23 (IL-23) y especies reactivas del oxígeno (ROS), participan en la respuesta inflamatoria del organismo y, por lo tanto, en la inmunidad antitumoral. El segundo tipo son los macrófagos M2 activados, que tienen un efecto antiinflamatorio. Como resultado de la inducción por citocinas como IL-4, IL-10, IL-13, IL-33, IL-21 o diferenciación inducida por glucocorticoides, aumentan la producción de poliaminas y ornitina a través de la vía de la arginasa, secretan intensamente IL-10, prostaglandina E2 (PGE2), TGF-α, interleucina-1β (IL-1β) y, en menor medida, IL-12. Participan en la respuesta inmunitaria Th2, incluida la inmunidad humoral y antiinflamatoria. Promueven la formación de redes de vasos sanguíneos, la remodelación de los tejidos y la reparación de daños, mientras que, en condiciones patológicas, promueven la iniciación, la progresión y la invasión del tumor [^[30],^[31]]. Los macrófagos M2 presentes en los MAT silencian la respuesta inmunitaria antitumoral de los linfocitos T, lo que provoca que las células anormales escapen al control, interrumpiendo así las interacciones entre los componentes del sistema inmunitario y su eficacia. Los estados de activación de los macrófagos se describen comúnmente como se indica anteriormente en el espectro M1-M2, aunque cabe señalar que los fenotipos in vivo son más heterogéneos. La literatura indica la importancia crucial de IL-4 e IL-13 como inductores de la polarización de los MAT en el MET [^[32]]. Se ha demostrado una fuerte asociación de los macrófagos asociados al tumor con la expresión de las siguientes quimiocinas: CCL2, CCL3, CCL5, CCL18, CXCL1 y CXCL12, en el MET. Además de ser atrayentes de leucocitos, estas moléculas también pueden inducir otros mecanismos de diferenciación en los monocitos [^[33]]. Las interacciones mediadas por citocinas y quimiocinas dentro del MET crean un bucle inflamatorio autosostenible que promueve la evasión inmunitaria y la progresión tumoral en el CRC.

4. Citocinas en el CRC

Las citocinas son proteínas solubles que participan en la respuesta inmunitaria como mediadores de información y reguladores de la maduración, el crecimiento y la reactividad de las células inmunitarias. Tienen una amplia gama de funciones, modulando varios procesos relevantes para el estado actual de la homeostasis del organismo. Las citocinas incluyen los factores de necrosis tumoral (TNF), las interleucinas (IL), las linfocinas, las quimiocinas, los interferones (IFN), los factores estimulantes de colonias (CSF) y los factores de crecimiento transformantes (TGF) (Figura 4). Basándonos en su origen, distinguimos las citocinas de tipo 1, producidas por el grupo de diferenciación 4 (CD4) de las células T colaboradoras 1 (Th1), que incluyen IL-2, IL-12, IFN-γ y TNF-α, y las citocinas de tipo 2, producidas por las células Th2 CD4+, que incluyen IL-4, IL-5, IL-6, IL-10 e IL-13. Una división clínicamente importante de las citocinas distingue las que tienen efectos proinflamatorios y antiinflamatorios [^[34]]. Los perfiles de citocinas y quimiocinas varían entre los CMS. Los tumores CMS1 se caracterizan por una alta infiltración inmunitaria y niveles elevados de citocinas proinflamatorias, mientras que CMS2-4 presentan perfiles más heterogéneos y, a menudo, inmunosuprimidos. Estas diferencias pueden influir tanto en la progresión de la enfermedad como en la respuesta terapéutica [^[15]].

4.1. Citocinas proinflamatorias

Las citocinas proinflamatorias son un grupo de mediadores clave de la respuesta inflamatoria, producidas principalmente por las células inmunitarias, como los macrófagos, los monocitos y los linfocitos T, pero también pueden ser secretadas por las células epiteliales, los fibroblastos y las células tumorales. Su función clave es iniciar la inflamación, mantenerla y, a continuación, exacerbarla a nivel local y, posteriormente, a nivel sistémico. Ejercen sus efectos a través de interacciones con receptores de membrana específicos, activando vías de señalización clave como el factor nuclear kappa B (NF-κB), la quinasa Janus/transductor y activador de la señal (JAK/STAT) y la quinasa activada por mitógenos (MAPK) [^[35]].

Las interleucinas son pequeñas moléculas de la familia de las citocinas que ejercen efectos pleiotrópicos dependiendo de la fase de salud y enfermedad. Sus receptores se encuentran en las células epiteliales intestinales, pero también en las células tumorales. Constituyen un elemento clave en la regulación de la transformación inflamatoria en los tumores. Por un lado, al inducir la inflamación local, contribuyen a la activación de los mecanismos destructivos relacionados, promoviendo así la iniciación y la posterior progresión del CRC. Por otro lado, son un componente del mantenimiento de la homeostasis intestinal diaria normal al involucrar a las células del sistema inmunitario en una mayor actividad, secretando factores adicionales destinados a combatir los patógenos y destruir las células mutadas. Por lo tanto, existe una fina línea entre estos dos mecanismos de acción opuestos, que, cuando cambian las circunstancias, se inclinan hacia un lado, lo que da como resultado las consecuencias correspondientes. Las citocinas proinflamatorias importantes en el curso del cáncer colorrectal incluyen IL-1β, IL-6, TNF-α, IL-17 e IL-22 [^[36]].

La principal fuente de IL-1β son las células mieloides activadas, pero también puede ser secretada por los macrófagos, las células dendríticas (DC), los monocitos y los neutrófilos [^[37]]. Su mecanismo de acción es complejo. La interleucina secretada inactiva la glucógeno sintasa quinasa 3β y mejora la señalización de Wnt, lo que a su vez promueve el crecimiento de las células cancerosas de colon al crear un bucle de autoamplificación. Esta interleucina desencadena la sobreexpresión de las metaloproteinasas de la matriz (MMP) en las células epiteliales de cáncer de colon Caco-2 al activar las quinasas de proteínas activadoras de proteínas 1 (AP-1) y NF-κB [^[38]]. La IL-1 extracelular, tras unirse al receptor transmembrana IL-1R1, forma un complejo con la proteína accesoria del receptor IL-1 (IL-1RAP), el adaptador MyD88 y las quinasas asociadas al receptor de la interleucina 1 IRAK-1, IRAK-2 e IRAK-4. Esto conduce a una cascada de formación y transformación de complejos, generando en última instancia el factor de transcripción NF-κB, que entra en el núcleo de la célula y activa la transcripción de los genes diana. IL-1β también puede inducir una señal a través de las quinasas MAP y AP-1. Promueve la transición epitelio-mesenquimal (TEM) y la proliferación de células madre en las células primarias de cáncer colorrectal y las células HCT-116 a través de la proteína ZEB1 (Zinc Finger E-box-binding homeobox 1), contribuyendo así a la progresión de los tumores colorrectales. A través de su capacidad para reclutar macrófagos supresores inmunitarios (MAT), células supresoras derivadas de la médula ósea (MDSC) y células T reguladoras (Treg), contribuye a la angiogénesis, la activación de las células endoteliales y, en última instancia, a la metástasis tumoral. Se ha encontrado una estrecha correlación entre los niveles de expresión de IL-1β y la metástasis del CRC y, por lo tanto, un aumento de la progresión de la enfermedad [^[39],^[40],^[41]].

IL-6 es una citocina común que se encuentra en el microambiente tumoral. Puede ser producida por varias células, incluidos los macrófagos asociados al tumor, los granulocitos, los fibroblastos y las células cancerosas. Debido a su capacidad para afectar directamente a las células cancerosas mediante la unión al receptor de membrana IL-6R (mIL-6R), induce la fosforilación y la activación de las vías de señalización JAK y STAT3, así como la expresión de los genes diana [^[42]]. Las proteínas producidas durante este proceso mejoran la proliferación y facilitan la supervivencia de las células cancerosas mediante la modulación de la vía PI3K/Akt [^[43],^[44]]. Promueve la angiogénesis, la invasividad, la metástasis y la inmunosupresión general, creando condiciones favorables para estos eventos. Al activar STAT3, esta citocina aumenta la expresión de las proteínas antiapoptóticas Bcl-2 y Bcl-xL, al tiempo que suprime la proapoptótica caspasa-3. Además, IL-6 estimula a las células inmunitarias para que secreten más citocinas proinflamatorias, exacerbando aún más la inflamación. Se ha demostrado que los niveles de IL-6 se correlacionan con el tamaño, el estadio y la metástasis del tumor en pacientes con cáncer colorrectal [^[45]]. El microambiente rico en inmunidad de los tumores CMS1 sugiere una mayor capacidad de respuesta a la inmunoterapia, lo que destaca la importancia de tener en cuenta los CMS al evaluar la señalización de las citocinas y las vías relacionadas con la inflamación.

El factor de necrosis tumoral α (TNF-α) es una citocina proinflamatoria producida por células hematopoyéticas y no hematopoyéticas. Las células epiteliales intestinales exhiben una alta expresión del receptor TNFR1, lo que da como resultado una mayor sensibilidad a TNF-α, que desempeña un papel clave en la transición epitelio-mesenquimal. Esta interacción activa intensamente la vía oncogénica NF-κB [^[46]]. Su activación aumenta la expresión de los factores de crecimiento temprano (EGR1), que participan en la promoción de la proliferación y la metástasis de las células de CRC. Sin embargo, en el cáncer colorrectal, TNF-α ejerce múltiples efectos y, además de los procesos protumorales, puede participar en vías opuestas. Puede activar la cascada de la caspasa, lo que induce la apoptosis en las células cancerosas. Además, activa los macrófagos y los linfocitos T, que se centran en reconocer y, a continuación, atacar las células mutadas de CRC, y recluta otros componentes del sistema inmunitario en el lugar del tumor [^[47]].

IL-17 es una citocina proinflamatoria que desencadena efectos específicos al unirse al receptor IL-17RA. Esta combinación activa las quinasas de proteína activadas por mitógenos (MAPK), NF-κB y las vías de señalización de la proteína de unión al potenciador CCAAT (C/EBP) a través de las proteínas adaptadoras Act1 y el factor asociado al receptor de TNF 6 (TRAF6). La principal fuente de IL-17 son las células T γδ, pero también puede ser producida por las células T H17, las células linfoides innatas (ILC3), las células T asesinas naturales (NK) o las células CD8+, que son componentes del microambiente tumoral. La naturaleza de su acción y el eje IL-17RA en la progresión del CCRC es complejo y multifacético, y depende del tiempo y del tejido [^[48]].

IL-22 es una citocina proinflamatoria, y se han detectado niveles elevados de esta citocina en varios tipos de cáncer, incluidos los cánceres de estómago, pulmón y mama, así como en el cáncer colorrectal. Giannou et al., basándose en estudios realizados en dos modelos de ratón in vivo, demostraron la regulación de la progresión de la metástasis hepática en el CCRC mediante la proteína de unión a IL-22 (IL-22BP). El análisis realizado por Baker et al. demostró una relación sinérgica entre IL-36α e IL-17α o IL-22, lo que induce la expresión de genes implicados en el eje IL-17/IL-23, lo que provoca la proliferación de las células cancerosas del colon. Esto sugiere la importancia de esta interleucina en la invasión y progresión del CCRC. Al mismo tiempo, IL-22 puede ser un marcador inflamatorio útil que permita un diagnóstico precoz y una evaluación pronóstica del cáncer de colon [^[49]].

4.2. Citocinas antiinflamatorias

Las citocinas inmunosupresoras son moléculas que controlan la inmunidad antitumoral efectora, promoviendo la supervivencia y proliferación de las células cancerosas, lo que, en consecuencia, aumenta el crecimiento y la progresión del cáncer. Estas citocinas dominan el microambiente tumoral. Las citocinas antiinflamatorias más importantes que favorecen el desarrollo y la metástasis del tumor en la mayoría de los tipos de cáncer, incluido el CCRC, son IL-10, el factor de crecimiento transformante β (TGF-β), IL-4, IL-35 e IL-37 [^[50]].

Una de las citocinas antiinflamatorias más importantes es IL-10. Se produce principalmente por las células inmunitarias, como las células T reguladoras, las células B, los macrófagos y las células dendríticas. Desempeña un papel clave en la mitigación de la inflamación, mejorando la diferenciación y la función inmunosupresora de las células Treg al promover la fosforilación de STAT3. Es un potente factor inmunosupresor. Al bloquear la señalización de NF-κB a través de IL-10R en la superficie celular, inhibe en consecuencia el desarrollo de citocinas proinflamatorias, las células T impulsadas por TGF-β y los linfocitos Th17, lo que provoca colitis [^[51]].

IL-37 es una citocina antiinflamatoria que suprime la inmunidad innata y adaptativa del organismo. Su función se debe indirectamente a su capacidad para inhibir la maduración de las células dendríticas y participar en la regulación de la polarización de los macrófagos del fenotipo M2 al M1. También inhibe la expresión y la función de las citocinas proinflamatorias responsables de la inflamación, incluida la del tracto gastrointestinal, que es uno de los factores que predisponen al desarrollo del CCRC. Se ha demostrado que los niveles de IL-37, tanto a nivel de ARNm como de proteínas, están reducidos en pacientes con cáncer colorrectal en comparación con los tejidos no cancerosos [^[52]].

El factor de crecimiento transformante β (TGF-β) es una citocina importante responsable de mantener la homeostasis celular normal al inhibir el ciclo celular e inducir la apoptosis. Sin embargo, se ha demostrado que su alta concentración se correlaciona con la progresión del cáncer colorrectal. TGF-β se asocia con la EMT, un proceso biológico reversible que transforma temporalmente las células epiteliales en un estado paramesenquimal. Se ha comprobado que la EMT promueve la propagación de las células cancerosas al aumentar su movilidad, mejorar la angiogénesis, remodelar la matriz y promover la infiltración del estroma [^[53],^[54]]. Estos datos sugieren que el aumento de la expresión de TGF-β en el cáncer colorrectal en etapa tardía induce un microambiente favorable para el desarrollo tumoral mediante la regulación directa tanto de las células inmunitarias innatas como adaptativas y de los fibroblastos asociados al tumor (CAF). En los últimos años, este tipo de fibroblastos ha atraído especialmente la atención de los científicos, que, basándose en sus estudios, han identificado su importancia en la patogénesis de varios tipos de cáncer, incluido el cáncer colorrectal, reconociéndolo como un regulador de la progresión tumoral y un peor pronóstico. Hawinkels et al. demostraron un bucle de retroalimentación entre las células del CCRC y los fibroblastos. En consecuencia, los CAF se activan mediante TGF-β, lo que provoca una mayor secreción de esta citocina junto con las proteinasas en el microambiente tumoral (MET), lo que favorece la invasión y la metástasis del CCRC [^[55]].

La interleucina-4 (IL-4) es una citocina inmunomoduladora y antiinflamatoria que promueve la vigilancia inmunitaria del cáncer. El alelo T de IL-4 rs2070874 se asocia con un mayor riesgo general de cáncer gastrointestinal. Esta molécula participa en la activación de los macrófagos y las células supresoras asociadas al tumor, lo que promueve el desarrollo de mutaciones. Además, IL-4 participa en la transición epitelio-mesenquimal en las líneas celulares de cáncer de colon HCT 116 y RKO a través de la vía STAT6. Promueve la polarización de los macrófagos del fenotipo M1 al M2, lo que en general facilita la progresión y la metástasis [^[56]].

IL-35 es una citocina heterodimérica que pertenece a la familia IL-12. En comparación con IL-10, TGF-β e IL-4, se descubrió recientemente en 2007. Está compuesta por las subunidades p35 y EBi3. Induce células iT35 inmunosupresoras a partir de linfocitos T convencionales, que son responsables de controlar la proliferación de las células T y la depleción de las células T CD8+. IL-35 se produce principalmente por los linfocitos Treg. Numerosos estudios, incluidos los de Gu et al., Chen et al. y Fan et al., han demostrado este efecto. Los estudios han demostrado que sus niveles son elevados en varios tipos de cáncer, incluido el cáncer de próstata, páncreas, pulmón, estómago y colon, lo que se asocia con el crecimiento tumoral, la progresión y la etapa clínica. Este conocimiento demuestra el posible papel de IL-35 en la modulación de la respuesta inmunitaria innata y adaptativa del huésped. Por lo tanto, la promoción o inhibición directa de IL-35 y las vías en las que desempeña un papel crucial pueden proporcionar beneficios terapéuticos en el tratamiento del cáncer [^[50]]. En general, el equilibrio entre las citocinas proinflamatorias y antiinflamatorias da forma a la progresión tumoral y a la evasión inmunitaria, lo que puede variar entre los CMS y las etapas de la enfermedad.

4.1. Citocinas proinflamatorias

Las citocinas proinflamatorias son un grupo de mediadores clave de la respuesta inflamatoria, producidas principalmente por las células inmunitarias, como los macrófagos, los monocitos y los linfocitos T, pero también pueden ser secretadas por las células epiteliales, los fibroblastos y las células tumorales. Su papel clave es iniciar la inflamación, mantenerla y luego exacerbarla a nivel local y luego a nivel sistémico. Ejercen sus efectos a través de interacciones con receptores de membrana específicos, activando vías de señalización clave, como el factor nuclear kappa B (NF-κB), la quinasa Janus/transductor de señal y activador de la transcripción (JAK/STAT) y la quinasa de proteína activada por mitógenos (MAPK) [^[35]].

Las interleucinas son pequeñas moléculas de la familia de las citocinas que ejercen efectos pleiotrópicos dependiendo de la fase de salud y enfermedad. Sus receptores se encuentran en las células epiteliales intestinales, pero también en las células tumorales. Constituyen un elemento clave en la regulación de la transformación inflamatoria en los tumores. Por un lado, al inducir la inflamación local, contribuyen a la activación de los mecanismos destructivos relacionados, lo que promueve la iniciación y la posterior progresión del CCRC. Por otro lado, son un componente del mantenimiento de la homeostasis intestinal diaria normal al involucrar a las células del sistema inmunitario en una mayor actividad, secretando factores adicionales destinados a combatir los patógenos y destruir las células mutadas. Por lo tanto, existe una línea fina entre estos dos mecanismos de acción opuestos, que, cuando cambian las circunstancias, se inclinan hacia un lado, lo que da como resultado las consecuencias correspondientes. Las citocinas proinflamatorias importantes en el curso del cáncer colorrectal incluyen IL-1α, IL-6, TNF-α, IL-17 e IL-22 [^[36]].

La principal fuente de IL-1α son las células mieloides activadas, pero también puede ser secretada por los macrófagos, las células dendríticas (DC), los monocitos y los neutrófilos [^[37]]. Su mecanismo de acción es complejo. La interleucina secretada inactiva la quinasa 3β de glucógeno y mejora la señalización de Wnt, lo que a su vez promueve el crecimiento de las células cancerosas del colon al crear un bucle de autoamplificación. Esta interleucina desencadena la sobreexpresión de las metaloproteinasas de la matriz (MMP) en las células epiteliales del cáncer de colon Caco-2 al activar las quinasas de proteína activadora de proteína 1 (AP-1) y NF-κB [^[38]]. IL-1 extracelular, después de unirse al receptor transmembrana IL-1R1, forma un complejo con la proteína accesoria del receptor IL-1 (IL-1RAP), el adaptador MyD88 y las quinasas asociadas al receptor de la interleucina 1 IRAK-1, IRAK-2 e IRAK-4. Esto conduce a una cascada de formación y transformación complejas, lo que en última instancia genera el factor de transcripción NF-κB, que entra en el núcleo de la célula y activa la transcripción de los genes diana. IL-1α también puede inducir una señal a través de las quinasas MAP y AP-1. Promueve la transición epitelio-mesenquimal (EMT) y la proliferación de las células madre en las células primarias de cáncer colorrectal humano y en las células HCT-116 a través de la proteína ZEB1 (Zinc Finger E-box-binding homeobox 1), lo que contribuye a la progresión de los tumores colorrectales. A través de su capacidad para reclutar macrófagos supresores inmunitarios (TAM), células supresoras derivadas de la médula ósea (MDSC) y células T reguladoras (Treg), contribuye a la angiogénesis, la activación de las células endoteliales y, en última instancia, a la metástasis tumoral. Se ha encontrado una estrecha correlación entre los niveles de expresión de IL-1α y la metástasis del CCRC y, en consecuencia, un aumento de la progresión de la enfermedad [^[39],^[40],^[41]].

IL-6 es una citocina común que se encuentra en el microambiente tumoral. Puede ser producida por varias células, incluidos los macrófagos asociados al tumor, los granulocitos, los fibroblastos y las células cancerosas. Debido a su capacidad para afectar directamente a las células cancerosas mediante la unión al receptor de membrana IL-6R (mIL-6R), induce la fosforilación y la activación de las vías de señalización JAK y STAT3, así como la expresión de los genes diana [^[42]]. Las proteínas producidas durante este proceso mejoran la proliferación y facilitan la supervivencia de las células cancerosas mediante la modulación de la vía PI3K/Akt [^[43],^[44]]. Promueve la angiogénesis, la invasividad, la metástasis y la inmunosupresión general, creando condiciones favorables para estos eventos. Al activar STAT3, esta citocina aumenta la expresión de las proteínas antiapoptóticas Bcl-2 y Bcl-xL, al tiempo que suprime la caspasa-3 proapoptótica. Además, IL-6 estimula a las células inmunitarias para que secreten más citocinas proinflamatorias, lo que exacerba aún más la inflamación. Se ha demostrado que los niveles de IL-6 se correlacionan con el tamaño, la etapa y la metástasis del tumor en pacientes con cáncer colorrectal [^[45]]. El microambiente rico en inmunidad de los tumores CMS1 sugiere una mayor capacidad de respuesta a la inmunoterapia, lo que destaca la importancia de tener en cuenta los CMS al evaluar la señalización de las citocinas y las vías relacionadas con la inflamación.

El factor de necrosis tumoral α (TNF-α) es una citocina proinflamatoria producida por células hematopoyéticas y no hematopoyéticas. Las células epiteliales intestinales exhiben una alta expresión del receptor TNFR1, lo que da como resultado una mayor sensibilidad a TNF-α, que desempeña un papel clave en la transición epitelio-mesenquimal. Esta interacción activa intensamente la vía oncogénica NF-κB [^[46]]. Su activación aumenta la expresión de los factores de crecimiento temprano (EGR1), que participan en la promoción de la proliferación y la metástasis de las células del CCRC. Sin embargo, en el cáncer colorrectal, TNF-α ejerce múltiples efectos y, además de los procesos protumorales, puede participar en vías opuestas. Puede activar la cascada de la caspasa, lo que induce la apoptosis en las células cancerosas. Además, activa los macrófagos y los linfocitos T, que se centran en reconocer y luego atacar las células del CCRC mutadas, y recluta otros componentes del sistema inmunitario en el sitio del tumor [^[47]].

IL-17 es una citocina proinflamatoria que desencadena efectos específicos al unirse al receptor IL-17RA. Esta combinación activa las quinasas de proteína activadas por mitógenos (MAPK), NF-κB y las vías de señalización de la proteína de unión al potenciador CCAAT (C/EBP) a través de las proteínas adaptadoras Act1 y el factor asociado al receptor de TNF 6 (TRAF6). La principal fuente de IL-17 son las células T γδ, pero también puede ser producida por las células T H17, las células linfoides innatas (ILC3), las células T asesinas naturales (NK) o las células CD8+, que son componentes del microambiente tumoral. La naturaleza de su acción y el eje IL-17RA en la progresión del CCRC es complejo y multifacético, y depende del tiempo y del tejido [^[48]].

IL-22 es una citocina proinflamatoria, cuyos niveles elevados se han detectado en varios cánceres, incluidos los cánceres de estómago, pulmón y mama, así como en el cáncer colorrectal. Giannou y colaboradores, basándose en estudios realizados en dos modelos de ratón in vivo, demostraron la regulación de la progresión de la metástasis hepática en el CCRC mediante la proteína de unión a IL-22 (IL-22BP). El análisis realizado por Baker y colaboradores demostró una relación sinérgica entre IL-36α e IL-17α o IL-22, induciendo la expresión de genes implicados en el eje IL-17/IL-23, lo que provoca la proliferación de las células cancerosas del colon. Esto sugiere la importancia de esta interleucina en la invasión y progresión del CCRC. Al mismo tiempo, IL-22 puede ser un marcador inflamatorio útil que permita el diagnóstico precoz y la evaluación pronóstica del cáncer de colon [^[49]].

4.2. Citocinas antiinflamatorias

Las citocinas inmunosupresoras son moléculas que controlan la inmunidad antitumoral efectora, promoviendo la supervivencia y proliferación de las células cancerosas, lo que, en consecuencia, mejora el crecimiento y la progresión del cáncer. Estas citocinas dominan el microambiente tumoral. Las citocinas antiinflamatorias más importantes que apoyan el desarrollo y la metástasis del tumor en la mayoría de los tipos de cáncer, incluido el CCRC, incluyen IL-10, factor de crecimiento transformante β (TGF-β), IL-4, IL-35 e IL-37 [^[50]].

Una de las citocinas antiinflamatorias más importantes es IL-10. Se produce principalmente por células inmunitarias como las células T reguladoras, las células B, los macrófagos y las células dendríticas. Desempeña un papel clave en la mitigación de la inflamación, mejorando la diferenciación y la función inmunosupresora de las células Treg al promover la fosforilación de STAT3. Es un potente factor inmunosupresor. Al bloquear la señalización de NF-κB a través de IL-10R en la superficie celular, inhibe en consecuencia el desarrollo de citocinas proinflamatorias, células T impulsadas por TGF-β y linfocitos Th17, que causan colitis [^[51]].

IL-37 es una citocina antiinflamatoria que suprime la inmunidad innata y adaptativa del organismo. Su función se debe indirectamente a su capacidad para inhibir la maduración de las células dendríticas y participar en la regulación de la polarización de los macrófagos de M2 a M1. También inhibe la expresión y la función de las citocinas proinflamatorias responsables de la inflamación, incluido el tracto gastrointestinal, que es uno de los factores que predisponen al desarrollo del CCRC. Se ha demostrado que los niveles reducidos de IL-37, tanto a nivel de ARNm como de proteína, se observan en pacientes con cáncer colorrectal en comparación con los tejidos no cancerosos [^[52]].

El factor de crecimiento transformante β (TGF-β) es una citocina importante responsable de mantener la homeostasis celular normal al inhibir el ciclo celular e inducir la apoptosis. Sin embargo, se ha demostrado que su alta concentración se correlaciona con la progresión del cáncer colorrectal. TGF-β está asociado con la EMT, un proceso biológico reversible que transforma temporalmente las células epiteliales en un estado paramesenquimal. Se ha comprobado que la EMT promueve la propagación de las células cancerosas al aumentar su movilidad, mejorar la angiogénesis, la remodelación de la matriz y la infiltración del estroma [^[53],^[54]]. Estos datos sugieren que el aumento de la expresión de TGF-β en el cáncer colorrectal en etapa tardía induce un microambiente favorable para el desarrollo tumoral mediante la regulación directa de las células inmunitarias innatas y adaptativas y los fibroblastos asociados al tumor (CAF). En los últimos años, este tipo de fibroblastos ha atraído la atención particular de los científicos, quienes, basándose en sus estudios, han identificado su importancia en la patogénesis de varios tipos de cáncer, incluido el cáncer colorrectal, reconociéndolo como un regulador de la progresión tumoral y un peor pronóstico. Hawinkels y colaboradores demostraron un bucle de retroalimentación entre las células del CCRC y los fibroblastos. En consecuencia, los CAF se activan por TGF-β, lo que provoca una mayor secreción de esta citocina junto con las proteinasas en el microambiente tumoral (TME), lo que apoya la invasión y la metástasis del CCRC [^[55]].

La interleucina-4 (IL-4) es una citocina inmunomoduladora y antiinflamatoria que promueve la vigilancia inmunitaria del cáncer. El alelo T de IL-4 rs2070874 se asocia con un mayor riesgo general de cáncer gastrointestinal. Esta molécula participa en la activación de los macrófagos y las células supresoras asociadas al tumor, promoviendo el desarrollo de mutaciones. Además, IL-4 participa en la transición epitelio-mesenquimal en las líneas celulares de cáncer de colon HCT 116 y RKO a través de la vía STAT6. Promueve la polarización de los macrófagos del fenotipo M1 al M2, lo que en general facilita la progresión y la metástasis [^[56]].

IL-35 es una citocina heterodimérica que pertenece a la familia IL-12. En comparación con IL-10, TGF-β e IL-4, se descubrió recientemente en 2007. Está compuesta por las subunidades p35 y EBi3. Induce células iT35 inmunosupresoras a partir de linfocitos T convencionales, responsables de controlar la proliferación de las células T y la depleción de las células T CD8+. IL-35 se produce principalmente por los linfocitos Treg. Numerosos estudios, incluidos los de Gu y colaboradores, Chen y colaboradores y Fan y colaboradores, han demostrado este efecto. Los estudios han demostrado sus niveles elevados en varios tipos de cáncer, incluido el cáncer de próstata, páncreas, pulmón, estómago y colon, que se asocian con el crecimiento tumoral, la progresión y la etapa clínica. Este conocimiento demuestra el potencial papel de IL-35 en la modulación de la respuesta inmunitaria innata y adaptativa del huésped. Por lo tanto, la promoción o inhibición directa de IL-35 y las vías en las que desempeña un papel crucial pueden proporcionar beneficios terapéuticos en el tratamiento del cáncer [^[50]]. En general, el equilibrio entre las citocinas proinflamatorias y antiinflamatorias da forma a la progresión tumoral y la evasión inmunitaria, lo que puede variar entre los CMS y las etapas de la enfermedad.

5. Quimioquinas en el CCRC

Las quimioquinas son proteínas quimiotácticas de la familia de las citocinas que regulan la migración de las células inmunitarias. Constituyen una vía de información específica entre las células dentro de los tejidos y los componentes del sistema inmunitario [^[21]]. Se dividen en cuatro subfamilias principales: CC, CXC, CX3C y C, que se distinguen por su secuencia básica de aminoácidos y la disposición de los residuos de cisteína estructuralmente específicos unidos por enlaces disulfuro en el fragmento N-terminal de la proteína madura (Figura 4). Al unirse a receptores de siete dominios transmembrana acoplados a proteínas Gi (GPCR) con un segmento N-terminal fuera de la célula y un segmento C-terminal con sitios de fosforilación de serina y treonina en el citoplasma, regulan la quimiotaxis, la adhesión, el posicionamiento celular y las interacciones célula-célula [^[21],^[57]]. Son moléculas implicadas en las respuestas inmunitarias anti- y pro-tumorales, y la proporción de estas dos funciones probablemente depende de la etapa de la tumorigénesis, el estado de activación de las células inmunitarias, el equilibrio de las respuestas efectoras y reguladoras y la expresión de los receptores de quimioquinas en las células efectoras y reguladoras diana. Además, la existencia de bucles de retroalimentación positiva dependientes de ellas mejora la predominancia de un mecanismo sobre otro, lo que está directamente relacionado con la configuración del microambiente tumoral [^[58]]. Esto sugiere que los efectos de las quimioquinas dependen en gran medida del contexto, donde la misma molécula puede promover o inhibir la progresión tumoral dependiendo de la composición de las células inmunitarias y la etapa del tumor.

5.1. Quimioquinas angiogénicas

La teoría de la angiogénesis tumoral, introducida por primera vez por Judah Folkman en la década de 1960, que explica el vínculo inextricable entre la formación de una densa red de vasos sanguíneos y el desarrollo tumoral, solo ha fortalecido con el tiempo la convicción de los científicos sobre su validez a través de numerosos estudios y observaciones [^[59]]. Hoy en día, se sabe que las células tumorales, con su rápida tasa de división y diferenciación, requieren grandes cantidades de oxígeno y nutrientes, lo que resulta en la formación dinámica de nuevos vasos sanguíneos. Este proceso está regulado por sustancias pro- y antiangiogénicas secretadas por las células tumorales, lo que desempeña un papel clave en el crecimiento, la invasión y la metástasis del tumor [^[60]]. En condiciones hipóxicas, los factores angiogénicos se unen a un receptor en la superficie de las células endoteliales, lo que provoca su dilatación y activación. Esto conduce a un aumento de la expresión de ciertas proteasas, lo que inicia la degradación de la membrana basal y la separación de los pericitos. Las células endoteliales apicales altamente móviles migran al exponerse a un estímulo angiogénico. Esto conduce a la proliferación celular, induciendo la formación de nuevos vasos sanguíneos, que luego se fusionan para formar una red que suministra el tumor, lo que estimula su crecimiento y metástasis, lo que empeora significativamente el pronóstico [^[61],^[62]].

El inductor más importante de la angiogénesis tumoral es la familia del factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF), que consta de cinco proteínas: VEGF-A, VEGF-B, VEGF-C, VEGF-D y factor de crecimiento placentario (PlGF). VEGF-A, conocido originalmente como factor de permeabilidad vascular (VPF), tiene el efecto más fuerte [^[61],^[63]]. Su función biológica se logra a través de la interacción con los siguientes receptores: VEGFR-1, VEGFR-2, VEGFR-3 y dos correceptores: neuropilina y proteoglicanos de heparán sulfato. Si bien VEGF-B, PlGF y VEGF-A se unen a VEGFR-1, VEGF-A, VEGF-C y VEGF-D se unen a VEGFR-2, y VEGF-C y VEGF-D se unen a VEGFR-3 [^[61]]. Otros iniciadores de la angiogénesis tumoral incluyen el factor de crecimiento de fibroblastos-2 (FGF2), la familia del factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF), las angiopoietinas, las proteínas Eph y la apelina (APLN) [^[63]].

Las quimioquinas también desempeñan un papel igualmente importante en la angiogénesis tumoral, ya sea uniéndose directamente a los receptores de las células endoteliales o indirectamente mediante el reclutamiento de células inflamatorias y progenitores. Las quimioquinas del motivo CXC (CXC) ELR+, que incluyen CXCL1, CXCL2, CXCL3, CXCL5, CXCL6, CXCL7 y CXCL8, inducen la formación de nuevos vasos sanguíneos al unirse al receptor común CXCR2, activando así la vía AKT/NF-κB/FOXD1/VEGF-A. La actividad de VEGF también induce un aumento de la expresión de CXCL1 y CXCL8 en las células endoteliales, lo que mejora aún más el proceso de angiogénesis y, por lo tanto, contribuye al desarrollo tumoral. Cada una de estas moléculas ejerce sus funciones, directa o indirectamente, afectando a las células tumorales, lo que constituye un vínculo crucial en los procesos que se producen dentro del microambiente tumoral. A continuación, nos centraremos en una caracterización más detallada de varias quimioquinas proangiogénicas seleccionadas que han atraído una atención particular como potencialmente útiles en el diagnóstico y el pronóstico de los pacientes con cáncer colorrectal [^[63],^[64]].

CXCL8/IL-8 es una quimioquina CXC ELR (Glu-Leu-Arg)+ proangiogénica y proinflamatoria que ejerce sus efectos uniéndose a sus receptores específicos (receptor CXC (CXCR) 1 y 2), dos receptores acoplados a proteínas G expresados por células inmunitarias, del estroma y tumorales. Esto inicia una cascada de la fosfoinositida 3-quinasa [PI3K] y la proteína quinasa activada por mitógenos [MAPK]. La señalización PI3K y MAPK aguas abajo promueve la traducción de proteínas, así como la proliferación y supervivencia de las células tumorales. Como resultado de la unión a los receptores CXCR1 y CXCR2 expresados por las células endoteliales, CXCL8 conduce a un aumento de la división de las células endoteliales y a la reorganización capilar, lo que a su vez contribuye a la transición epitelio-mesenquimal (EMT) y a la generación y mantenimiento de las células madre cancerosas (CSCs) en el colon. CXCL8/IL-8 también es un importante quimioatrayente de monocitos/macrófagos en el tejido tumoral, y cuando es secretada por los macrófagos asociados al tumor, predispone a la metástasis. Curiosamente, las células de CRC pueden regular de forma autócrina CXCL8 y aumentar la expresión de CXCR1 y CXCR2, lo que contribuye aún más a la propagación de metástasis por todo el cuerpo [^[65]]. Los científicos han confirmado que los niveles de CXCL8 en sangre y tejidos están fuertemente asociados con los resultados del tratamiento y tienen importancia pronóstica. Algunos estudios clínicos han informado de una reducción de la supervivencia libre de recurrencia y la supervivencia global en pacientes con cáncer colorrectal con alta expresión de CXCL8 en las células epiteliales. En consecuencia, se han observado concentraciones séricas elevadas de esta quimioquina en pacientes con CRC, que varían según la etapa de la enfermedad en comparación con individuos sanos, lo que confirma la correlación entre sus niveles y la etapa de la progresión del CRC [^[66]].

CCL2, también conocida como proteína quimioatrayente de monocitos-1 (MCP-1), fue la primera quimioquina CC descubierta y estudiada en 1989. Es producida por muchos tipos de células, incluyendo células cancerosas, células endoteliales, fibroblastos, células epiteliales, células del músculo liso y células mieloides. Ejerce sus efectos biológicos uniéndose al receptor CCR2. La activación de CCR2 por su ligando CCL2 activa las cascadas de la fosfatidilinositol 3-quinasa (PI3K)/AKT, la proteína quinasa activada por mitógenos (MAPK)/p38 y la quinasa Janus (JAK)/STAT3. Su activación es crucial para inhibir la apoptosis, la angiogénesis y la migración celular, lo que conduce al desarrollo de oncogenes. El eje de señalización CCL2-CCR2 es importante en la aparición y progresión de una amplia gama de malignidades, incluyendo cáncer de mama, próstata, páncreas y colon. CCL2-CCR2 puede estimular a las células cancerosas para que invadan los tejidos circundantes, entren en el sistema circulatorio y se propaguen a lo largo de un gradiente quimioatrayente específico hacia los sitios metastásicos. CCL2 recluta TAMs, MDSCs y células Th2 positivas para CCR2, creando así un microambiente inmunosupresor que contribuye a la progresión tumoral [^[67]].

La quimioquina CXCL12, también conocida como factor derivado del estroma 1 (SDF-1), es una quimioquina extracelular proangiogénica que se une a los receptores CXCR4 (CD184) y CXCR7 [^[68]]. Su función principal es regular el tráfico de las células hematopoyéticas y la arquitectura de los tejidos linfoides secundarios. A pesar de ser ELR-negativa, es una de las quimioquinas más potentes que promueve la angiogénesis a través de la activación de vías de supervivencia clave reguladas por ERK/MAPK, Jak/STAT y la señalización PI3K/Akt/mTOR. CXCL12 facilita la diseminación tumoral, influyendo en la adhesión endotelial, la erupción vascular, la proliferación, la angiogénesis, la colonización y la evasión de la respuesta del huésped [^[69]]. Interactúa con integrinas esenciales para la adhesión celular y recluta neutrófilos y macrófagos asociados al tumor, contribuyendo a la configuración del microambiente tumoral. Se ha estudiado y observado el aumento de la expresión y el papel del eje CXCL12-CXCR4 en tumores de riñón, pulmón, cerebro, próstata, colon, mama, páncreas, ovario y endometrio. Durante la rápida progresión tumoral, lo que conduce a la hipoxia en el MET, se produce un aumento de la producción de CXCR4 y CXCL12 en monocitos, macrófagos derivados de monocitos, macrófagos asociados al tumor, células endoteliales y células cancerosas. Los investigadores han demostrado que CXCL12-CXCR4 está implicado en la metástasis en CRC, melanoma y páncreas, entre otros. Además, el aumento de la expresión de CXCL12 en los hepatocitos se asocia con un aumento de los niveles de células CXCR4 (+) en metástasis hepáticas de melanoma y CRC a través de la señalización Wnt/ -catenina. Además, el equipo de investigación de Xu H et al. identificó un posible papel de CXCR7 en el desarrollo, crecimiento y metástasis de CRC a través de la señalización TLR4. El silenciamiento del gen CXCR7 conduce a la apoptosis celular y a la inhibición de CRC a través de las vías ERK1/2 y -arrestina2, regulando la expresión de MMP-2 y caspasa-3 [^[68]].

5.2. Quimioquinas antiangiogénicas

El segundo grupo de quimioquinas son aquellas con actividad antiangiogénica. Estas proteínas de señalización son cruciales para calmar la inflamación e inhibir el crecimiento tumoral al bloquear el desarrollo del sistema vascular. Sin embargo, sus niveles de expresión son cruciales y los predisponen a desempeñar varios roles en otras vías, incluso pro-tumorales. Los ejemplos de quimioquinas antiangiogénicas incluyen CXCL4, CXCL9, CXCL10, CXCL11 y CXCL13 [^[70]]. Los efectos de CXCL13 parecen depender del contexto. Se ha informado que exhibe propiedades antiangiogénicas al tiempo que contribuye a la inmunosupresión mediante el reclutamiento de células supresoras derivadas de mieloides [^[70]].

CXCL4, también conocida como ligando de quimioquina del motivo C-X-C 4 o factor plaquetario 4 (PF4), es una quimioquina ELR-negativa con dos fuentes. CXCL4, derivada de las plaquetas, se almacena en ellas y se libera en grandes cantidades tras la activación, regulando así la coagulación sanguínea. El segundo tipo de CXCL4, que no deriva de las plaquetas, es producido y secretado por algunas células somáticas, como los linfocitos. Actúa a través del receptor de quimioquinas CXCR3, que se expresa en varios tipos de células, incluidas las células cancerosas. Se ha demostrado que CXCL4 induce la producción de MDSCs, que regulan negativamente la función de las células T CD8+ [^[71]]. PF4 inhibe la diferenciación de los linfocitos Th17 en linfocitos T colaboradores, reduce los niveles de IFN-γ en las células Th1 y aumenta los niveles de IL-4, IL-5 e IL-13 en las células Th2 a nivel del ARNm [^[72]]. A través de la asociación directa con el factor de crecimiento de fibroblastos 2 (FGF-2), inhibe la dimerización de la molécula y bloquea la unión de FGF-2 a las células endoteliales, lo que a su vez conduce a la inhibición de la angiogénesis. Además, CXCL4 inhibe la proliferación y la migración de las células endoteliales al inhibir la unión de VEGF165 a VEGFR-2 y bloquear VEGF-121. Induce la apoptosis, al tiempo que antagoniza los efectos de los factores ELR+ [^[73],^[74]].

CXCL9 es un miembro de la familia de quimioquinas CXC que desempeña un papel clave en la modulación de la inmunidad antitumoral. La literatura indica una correlación significativa entre esta molécula y otras quimioquinas dentro de la familia CXC, a saber, CXCL10, CXCL11 y CXCL13. Estas proteínas pueden atraer células inmunitarias como los linfocitos T, las células asesinas naturales (NK) y los monocitos a los sitios de inflamación o infección, así como al microambiente tumoral. CXCL9 puede desempeñar un doble papel en la regulación de los mecanismos en el MET, tanto promoviendo como inhibiendo la progresión tumoral, dependiendo del contexto. Por un lado, los estudios realizados por científicos han demostrado niveles elevados de CXCL9 en los tejidos de pacientes con cáncer colorrectal, lo que se correlaciona con etapas avanzadas de la enfermedad, proliferación tumoral, invasión, metástasis y autofagia. Por otro lado, al modular la respuesta inmunitaria del organismo en el microambiente tumoral, desempeña un papel protector. Además, la alta expresión de CXCL9 mitiga parcialmente los efectos supresores del tumor observados tras la disminución de ALKBH5 y se asocia con una mejor supervivencia global y una mejor respuesta a la inmunoterapia en pacientes con CRC [^[75]].

CXCL10 es una quimioquina de la familia CXC, crucial para el reclutamiento de células inmunitarias y la modulación de la inflamación, particularmente en el microambiente tumoral. Su expresión se produce principalmente en los macrófagos y está modulada por el interferón-γ (IFN-γ) y el factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α). Sus efectos biológicos se median a través de la unión al receptor CXCR3, que se expresa en gran medida en las células T CD8+, las células NK y las células T CD4+ Th1. El eje de señalización CXCL10-CXR3 resultante activa varias vías de señalización intracelular, como JAK/STAT, MAPK/ERK y PI3K/Akt, que modulan y coordinan el proceso inflamatorio, la respuesta de las células inmunitarias y otros componentes dentro del microambiente tumoral. Promueve la polarización de los macrófagos de M1 a M2, apoyando así la producción de citocinas proinflamatorias y especies reactivas del oxígeno. Todos estos complejos procesos, en los que CXCL10 es un eslabón, interactuando entre sí en varias etapas, dan forma a todo el sistema inmunitario tumoral, determinando la intensidad y la naturaleza de la inmunidad antitumoral. Aunque CXCL10 controla la respuesta eficaz del organismo contra los tumores, incluidos los del colon, paradójicamente puede ser utilizada por los tumores en determinadas situaciones para promover la evasión inmunitaria y la progresión del CRC [^[76],^[77]].

5.1. Quimioquinas angiogénicas

La teoría de la angiogénesis tumoral, introducida por primera vez por Judah Folkman en la década de 1960, explicando el vínculo inextricable entre la formación de una densa red de vasos sanguíneos y el desarrollo tumoral, solo ha fortalecido con el tiempo la convicción de los científicos sobre su validez a través de numerosos estudios y observaciones [^[59]]. Hoy en día, se sabe que las células tumorales, con su rápida tasa de división y diferenciación, requieren grandes cantidades de oxígeno y nutrientes, lo que resulta en la formación dinámica de nuevos vasos sanguíneos. Este proceso está regulado por sustancias pro y antiangiogénicas secretadas por las células tumorales, desempeñando un papel clave en el crecimiento, la invasión y la metástasis del tumor [^[60]]. En condiciones hipóxicas, los factores angiogénicos se unen a un receptor en la superficie de las células endoteliales, lo que provoca su dilatación y activación. Esto conduce a un aumento de la expresión de ciertas proteasas, iniciando la degradación de la membrana basal y la separación de los pericitos. Las células endoteliales apicales altamente móviles migran tras la exposición a un estímulo angiogénico. Esto conduce a la proliferación celular, induciendo la formación de nuevos vasos sanguíneos, que luego se fusionan para formar una red que suministra el tumor, estimulando así su crecimiento y metástasis, lo que empeora significativamente el pronóstico [^[61],^[62]].

El inductor más importante de la angiogénesis tumoral es la familia del factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF), que consta de cinco proteínas: VEGF-A, VEGF-B, VEGF-C, VEGF-D y factor de crecimiento placentario (PlGF). VEGF-A, originalmente conocido como factor de permeabilidad vascular (VPF), tiene el efecto más fuerte [^[61],^[63]]. Su función biológica se logra a través de la interacción con los siguientes receptores: VEGFR-1, VEGFR-2, VEGFR-3 y dos correceptores: neuropilina y proteoglicanos de heparán sulfato. Mientras que VEGF-B, PlGF y VEGF-A se unen a VEGFR-1, VEGF-A, VEGF-C y VEGF-D se unen a VEGFR-2, y VEGF-C y VEGF-D se unen a VEGFR-3 [^[61]]. Otros iniciadores de la angiogénesis tumoral incluyen el factor de crecimiento de fibroblastos-2 (FGF2), la familia del factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF), las angiopoietinas, las proteínas Eph y la apelina (APLN) [^[63]].

Las quimiocinas desempeñan un papel igualmente importante en la angiogénesis tumoral, ya sea uniéndose directamente a los receptores de las células endoteliales o indirectamente a través del reclutamiento de células inflamatorias y progenitores. Las quimiocinas del motivo CXC (CXC) con ELR+, que incluyen CXCL1, CXCL2, CXCL3, CXCL5, CXCL6, CXCL7 y CXCL8, inducen la formación de nuevos vasos sanguíneos al unirse al receptor común CXCR2, activando así la vía AKT/NF-B/FOXD1/VEGF-A. La actividad del VEGF también induce un aumento de la expresión de CXCL1 y CXCL8 en las células endoteliales, lo que mejora aún más el proceso de angiogénesis y, por lo tanto, contribuye al desarrollo tumoral. Cada una de estas moléculas ejerce sus funciones, directa o indirectamente, afectando a las células tumorales, constituyendo un eslabón crucial en los procesos que tienen lugar dentro del microambiente tumoral. A continuación, nos centraremos en una caracterización más detallada de varias quimiocinas proangiogénicas seleccionadas que han atraído una atención particular por su posible utilidad en el diagnóstico y el pronóstico de pacientes con cáncer colorrectal [^[63],^[64]].

CXCL8/IL-8 es una quimiocina CXC ELR (Glu-Leu-Arg)+ proangiogénica y proinflamatoria que ejerce sus efectos uniéndose a sus receptores específicos (receptor CXC (CXCR) 1 y 2), dos receptores acoplados a proteínas G expresados por células inmunitarias, estromales y tumorales. Esto inicia una cascada de la fosfatidilinositol 3-quinasa [PI3K] y la proteína quinasa activada por mitógenos [MAPK]. La señalización PI3K y MAPK aguas abajo promueve la traducción de proteínas, así como la proliferación y la supervivencia de las células tumorales. Como resultado de la unión a los receptores CXCR1 y CXCR2 expresados por las células endoteliales, CXCL8 conduce a un aumento de la división de las células endoteliales y a la reorganización capilar, lo que a su vez contribuye a la transición epitelio-mesenquimal (EMT) y a la generación y el mantenimiento de las células madre cancerosas (CSCs) en el colon. CXCL8/IL-8 también es un importante quimioatrayente de monocitos/macrófagos en el tejido canceroso, y cuando es secretada por los macrófagos asociados al tumor, predispone a la metástasis. Curiosamente, las células de CRC pueden regular de forma autócrina CXCL8 y aumentar la expresión de CXCR1 y CXCR2, lo que contribuye aún más a la propagación de metástasis por todo el cuerpo [^[65]]. Los científicos han confirmado que los niveles de CXCL8 en sangre y tejidos están fuertemente asociados con los resultados del tratamiento y tienen importancia pronóstica. Algunos estudios clínicos han informado de una reducción de la supervivencia libre de recurrencia y la supervivencia global en pacientes con cáncer colorrectal con alta expresión de CXCL8 en las células epiteliales. En consecuencia, se han observado concentraciones séricas elevadas de esta quimiocina en pacientes con CRC, que varían en función de la etapa de la enfermedad en comparación con los individuos sanos, lo que confirma la correlación entre sus niveles y la etapa de la progresión de la CRC [^[66]].

CCL2, también conocida como proteína quimioatrayente de monocitos-1 (MCP-1), fue la primera quimiocina CC descubierta y estudiada en 1989. Es producida por muchos tipos de células, incluidas las células cancerosas, las células endoteliales, los fibroblastos, las células epiteliales, las células del músculo liso y las células mieloides. Ejerce sus efectos biológicos uniéndose al receptor CCR2. La activación de CCR2 por su ligando CCL2 activa las cascadas de la fosfatidilinositol 3-quinasa (PI3K)/AKT, la proteína quinasa activada por mitógenos (MAPK)/p38 y la quinasa Janus (JAK)/STAT3. Su activación es crucial para inhibir la apoptosis, la angiogénesis y la migración celular, lo que conduce al desarrollo de oncogenes. El eje de señalización CCL2-CCR2 es importante en la aparición y la progresión de una amplia gama de neoplasias malignas, incluidos los cánceres de mama, próstata, páncreas y colon. CCL2-CCR2 puede estimular a las células cancerosas para que invadan los tejidos circundantes, entren en el sistema circulatorio y se propaguen a lo largo de un gradiente quimioatrayente específico hacia los sitios metastásicos. CCL2 recluta TAMs, MDSCs y células Th2 positivas para CCR2, creando así un microambiente inmunosupresor que contribuye a la progresión tumoral [^[67]].

La quimiocina CXCL12, también conocida como factor derivado del estroma 1 (SDF-1), es una quimiocina extracelular proangiogénica que se une a los receptores CXCR4 (CD184) y CXCR7 [^[68]]. Su función principal es regular el tráfico de las células hematopoyéticas y la arquitectura de los tejidos linfoides secundarios. A pesar de no ser ELR-negativa, es una de las quimiocinas más potentes que promueve la angiogénesis a través de la activación de las principales vías de supervivencia reguladas por ERK/MAPK, Jak/STAT y la señalización PI3K/Akt/mTOR. CXCL12 facilita la diseminación tumoral, influyendo en la adhesión endotelial, la erupción vascular, la proliferación, la angiogénesis, la colonización y la evasión de la respuesta del huésped [^[69]]. Interactúa con las integrinas esenciales para la adhesión celular y recluta neutrófilos y macrófagos asociados al tumor, lo que contribuye a la configuración del microambiente tumoral. Se ha estudiado y observado el aumento de la expresión y el papel del eje CXCL12-CXCR4 en tumores de riñón, pulmón, cerebro, próstata, colon, mama, páncreas, ovario y endometrio. Durante la rápida progresión tumoral, que conduce a la hipoxia en el MET, se produce un aumento de la producción de CXCR4 y CXCL12 en monocitos, macrófagos derivados de monocitos, macrófagos asociados al tumor, células endoteliales y células cancerosas. Los investigadores han demostrado que CXCL12-CXCR4 está implicado en la metástasis en CRC, melanoma y páncreas, entre otros. Además, el aumento de la expresión de CXCL12 en los hepatocitos se asocia con un aumento de los niveles de células CXCR4 (+) en las metástasis hepáticas de melanoma y CRC a través de la señalización Wnt/ -catenina. Además, el equipo de investigación de Xu H et al. identificó un posible papel de CXCR7 en el desarrollo, el crecimiento y la metástasis de CRC a través de la señalización TLR4. El silenciamiento del gen CXCR7 conduce a la apoptosis celular y a la inhibición de CRC a través de las vías ERK1/2 y -arrestina2, regulando la expresión de MMP-2 y caspasa-3 [^[68]].

5.2. Quimiocinas antiangiogénicas

El segundo grupo de quimiocinas son aquellas con actividad antiangiogénica. Estas proteínas de señalización son cruciales para calmar la inflamación e inhibir el crecimiento tumoral al bloquear el desarrollo del sistema vascular. Sin embargo, sus niveles de expresión son cruciales y los predisponen a desempeñar varios papeles en otras vías, incluso pro-tumorales. Los ejemplos de quimiocinas antiangiogénicas incluyen CXCL4, CXCL9, CXCL10, CXCL11 y CXCL13 [^[70]]. Los efectos de CXCL13 parecen depender del contexto. Se ha informado que exhibe propiedades antiangiogénicas y que contribuye a la inmunosupresión mediante el reclutamiento de células supresoras derivadas de mieloides [^[70]].

CXCL4, también conocida como ligando 4 del motivo quimiocina C-X-C o factor plaquetario 4 (PF4), es una quimiocina ELR-negativa con dos fuentes. CXCL4, derivada de las plaquetas, se almacena en ellas y se libera en grandes cantidades tras la activación, regulando así la coagulación sanguínea. El segundo tipo de CXCL4, que no deriva de las plaquetas, es producido y secretado por algunas células somáticas, como los linfocitos. Actúa a través del receptor de quimiocinas CXCR3, que se expresa en varios tipos de células, incluidas las células cancerosas. Se ha demostrado que CXCL4 induce la producción de MDSCs, que regulan negativamente la función de las células T CD8+ [^[71]]. PF4 inhibe la diferenciación de los linfocitos Th17 en linfocitos T colaboradores, reduce los niveles de IFN- en las células Th1 y aumenta los niveles de IL-4, IL-5 e IL-13 en las células Th2 a nivel del ARNm [^[72]]. A través de la asociación directa con el factor de crecimiento de fibroblastos 2 (FGF-2), inhibe la dimerización de la molécula y bloquea la unión de FGF-2 a las células endoteliales, lo que, en consecuencia, conduce a la inhibición de la angiogénesis. Además, CXCL4 inhibe la proliferación y la migración de las células endoteliales al inhibir la unión de VEGF165 a VEGFR-2 y bloquear VEGF-121. Induce la apoptosis, al tiempo que antagoniza los efectos de los factores ELR+ [^[73],^[74]].

CXCL9 es un miembro de la familia de quimiocinas CXC que desempeña un papel clave en la modulación de la inmunidad antitumoral. La literatura indica una correlación significativa entre esta molécula y otras quimiocinas dentro de la familia CXC, a saber, CXCL10, CXCL11 y CXCL13. Estas proteínas pueden atraer células inmunitarias, como los linfocitos T, las células asesinas naturales (NK) y los monocitos, a los sitios de inflamación o infección, así como al microambiente tumoral. CXCL9 puede desempeñar un doble papel en la regulación de los mecanismos en el MET, tanto promoviendo como inhibiendo la progresión tumoral, dependiendo del contexto. Por un lado, los estudios realizados por los científicos han demostrado niveles elevados de CXCL9 en los tejidos de pacientes con cáncer colorrectal, lo que se correlaciona con etapas avanzadas de la enfermedad, proliferación tumoral, invasión, metástasis y autofagia. Por otro lado, al modular la respuesta inmunitaria del organismo en el microambiente tumoral, desempeña un papel protector. Además, la alta expresión de CXCL9 mitiga parcialmente los efectos supresores del tumor observados tras la disminución de ALKBH5 y se asocia con una mejor supervivencia global y una mejor respuesta a la inmunoterapia en pacientes con CRC [^[75]].

CXCL10 es una quimiocina de la familia CXC, crucial para el reclutamiento de células inmunitarias y la modulación de la inflamación, particularmente en el microambiente tumoral. Su expresión se produce principalmente en los macrófagos y está modulada por el interferón- (IFN- ) y el factor de necrosis tumoral alfa (TNF- ). Sus efectos biológicos se median mediante la unión al receptor CXCR3, que se expresa en gran medida en las células T CD8+, las células NK y las células T CD4+ Th1. El eje de señalización CXCL10-CXR3 resultante activa varias vías de señalización intracelular, como JAK/STAT, MAPK/ERK y PI3K/Akt, que modulan y coordinan el proceso inflamatorio, la respuesta de las células inmunitarias y otros componentes dentro del microambiente tumoral. Promueve la polarización de los macrófagos de M1 a M2, apoyando así la producción de citocinas proinflamatorias y especies reactivas del oxígeno. Todos estos complejos procesos, en los que CXCL10 es un eslabón, interactúan entre sí en varias etapas, dando forma a todo el sistema inmunitario tumoral, determinando la intensidad y la naturaleza de la inmunidad antitumoral. Aunque CXCL10 controla la respuesta eficaz del organismo contra los tumores, incluidos los del colon, en ciertas situaciones puede ser utilizada por los tumores para promover la evasión inmunitaria y la progresión de la CRC [^[76],^[77]].

6. Potencial diagnóstico de las citocinas y las quimiocinas

El desarrollo del CRC es un proceso complejo y prolongado que implica numerosas anomalías histológicas, morfológicas y genéticas. En uno de cada cuatro pacientes con cáncer colorrectal, ya existen metástasis en el momento del diagnóstico. Estas afectan con mayor frecuencia al hígado y empeoran significativamente el pronóstico. Por lo tanto, los métodos que permitan la detección temprana de las lesiones son extremadamente importantes [^[78]]. Además de las pruebas de detección y las pruebas de imagen, el diagnóstico de laboratorio desempeña un papel crucial. Sus principales ventajas incluyen la no invasividad, la fácil disponibilidad, la ausencia de necesidad de preparación del paciente y un tiempo de respuesta corto. Las pruebas de laboratorio incluyen la determinación de marcadores séricos clásicos, como el antígeno carcinoembrionario (CEA) y el CA-19-9. Estas pruebas apoyan el seguimiento de los pacientes ya diagnosticados durante el tratamiento y permiten la detección de recurrencias. Sin embargo, no tienen capacidad diagnóstica; por lo tanto, se han realizado intentos para encontrar y estudiar nuevas moléculas que puedan servir como biomarcadores diagnósticos, es decir, aquellas cuya aparición o cambio en la concentración en sangre, orina, heces, tejidos u otros fluidos corporales indica la presencia de cáncer en el paciente [^[79]]. Los biomarcadores tisulares y séricos tienen un potencial innegable. La ventaja de los biomarcadores tisulares es su alta expresión debido a su participación local en los procesos que tienen lugar dentro del microambiente tumoral, mientras que los biomarcadores séricos son más fácilmente accesibles y no requieren una biopsia. Los cambios en sus concentraciones reflejan un estado más amplio y sistémico en el cuerpo, más estrechamente relacionado con la progresión de la enfermedad. Sin embargo, se enfatiza la frecuente correlación entre los cambios de concentración en ambos tipos de material biológico. Los biomarcadores pueden ser de varios tipos de moléculas bioquímicas circulantes, como proteínas, ADN tumoral, células derivadas del tumor y microARN [^[80]]. Las citocinas y las quimiocinas son actualmente de gran interés para los científicos debido al hecho de que participan en muchos mecanismos, incluidos los procesos que inician el desarrollo y la proliferación de las células cancerosas en el intestino grueso. A pesar de la disponibilidad de ensayos basados en ctDNA que proporcionan información sobre las alteraciones genéticas derivadas del tumor y la enfermedad residual mínima, las citocinas y quimiocinas circulantes reflejan la interacción dinámica entre el tumor y el sistema inmunitario del huésped, lo que añade valor [^[63],^[64]].

La mayoría de las citocinas proinflamatorias, como la IL-6, la IL-17A y el TNF-α, promueven el crecimiento tumoral al estimular la proliferación celular, la angiogénesis y la remodelación del microambiente tumoral. Algunas citocinas, como la IL-2, la IL-12 y la IL-15, ejercen efectos antitumorales al activar las células citotóxicas y mejorar la respuesta inmunitaria. Las citocinas de doble función (IL-18, TNF-α) pueden promover tanto el crecimiento tumoral como desencadenar mecanismos antitumorales, lo que destaca la complejidad de su función en el cáncer colorrectal (Tabla 1).

Las quimiocinas angiogénicas, como la CXCL1, la CXCL8 y la CCL2, aceleran la progresión tumoral al reclutar células inmunosupresoras, promoviendo la proliferación y la metástasis. Por el contrario, las quimiocinas antiangiogénicas, como la CXCL9-CXCL11 y la CXCL4, ejercen efectos antitumorales al reclutar linfocitos citotóxicos en el microambiente tumoral. Por lo tanto, las quimiocinas desempeñan un papel crucial tanto en la progresión del cáncer colorrectal como en la vigilancia inmunitaria, lo que las convierte en posibles biomarcadores diagnósticos y objetivos terapéuticos (Tabla 2). Es importante destacar que la importancia biológica y clínica de las citocinas y quimiocinas individuales en el cáncer colorrectal varía considerablemente en función de la etapa del tumor, el subtipo molecular, la fuente celular y la composición del microambiente tumoral. Estas diferencias limitan la comparación directa de los estudios y actualmente dificultan su traslación a biomarcadores clínicos de rutina. Estas observaciones subrayan el potencial de la selección de biomarcadores estratificados por CMS y las estrategias terapéuticas personalizadas, en particular mediante el aprovechamiento de las características inmunogénicas de los tumores CMS1.

Las citocinas y quimiocinas seleccionadas que se analizan aquí, como moléculas que predisponen a su función como biomarcadores en el cáncer colorrectal, pueden complementar el panel existente de parámetros de laboratorio, mejorando su valor diagnóstico y pronóstico (Tabla 3). Un ejemplo de esto es el estudio de Xiao J et al., que demostró una mejora en la precisión diagnóstica cuando el CEA se midió simultáneamente con la IL-6, en comparación con el antígeno carcinoembrionario solo, en pacientes con cáncer colorrectal [^[88]].

Como ocurre con cualquier biomarcador candidato, las citocinas y las quimiocinas, lamentablemente, tienen sus limitaciones. Aunque la investigación muestra cambios significativos en sus concentraciones en pacientes con cáncer de colon en comparación con individuos sanos, otras publicaciones informan de cambios en sus niveles también en el curso de los cánceres que afectan a otros órganos, pero no exclusivamente. La presencia de inflamación, tanto aguda como crónica, es crucial. Acompaña a muchas enfermedades, como infecciones, traumatismos, enfermedades metabólicas y enfermedades autoinmunes como el lupus, la esclerosis múltiple y la artritis reumatoide. En este caso, es crucial excluirlas para interpretar con precisión la situación clínica del paciente en relación con la tumorigénesis en el colon [^[35],^[89],^[90]].

7. Aplicaciones terapéuticas de las citocinas y las quimiocinas

Los pilares tradicionales de la estrategia terapéutica clásica para el cáncer colorrectal son la cirugía, la quimioterapia y la terapia dirigida. La cirugía es más eficaz en pacientes con enfermedad en etapa temprana, es decir, con lesiones limitadas al colon. Sin embargo, aproximadamente el 20% de los casos ya presentan metástasis a distancia en el momento del diagnóstico, lo que automáticamente descarta este método en favor de la quimioterapia [^[99]]. La quimioterapia clásica, dirigida a las células que se dividen rápidamente, tiene como objetivo interrumpir la replicación del ADN, la mitosis y las vías metabólicas esenciales para la proliferación celular. Durante años, este tipo de tratamiento se centró en varias combinaciones de 5-fluorouracilo (5FU), irinotecán, oxaliplatino y leucovorina. Debido a varios efectos secundarios, principalmente el impacto negativo en las células sanas de la médula ósea y el tracto gastrointestinal, se necesitaba un nuevo enfoque terapéutico [^[100]].

A pesar de los esfuerzos por optimizar el proceso terapéutico utilizando el método mencionado anteriormente, los resultados a menudo fueron limitados, lo que llevó a una reorganización del tratamiento del cáncer colorrectal [^[99]]. A diferencia de la quimioterapia clásica, la terapia dirigida está diseñada para actuar directamente sobre las células cancerosas, bloqueando las vías moleculares y todos los procesos que permiten su proliferación [^[100],^[101]]. Esta estrategia se basa en el uso de anticuerpos monoclonales (mAbs) e inhibidores de moléculas pequeñas. En pacientes con cáncer colorrectal, se utilizan mAbs como el cetuximab y el panitumumab, que tienen la capacidad de bloquear el receptor del factor de crecimiento epidérmico. Se ha demostrado que ambos anticuerpos reducen la probabilidad de progresión tumoral y mejoran los resultados clínicos en pacientes seleccionados, mejorando la supervivencia general, la supervivencia libre de progresión y la calidad de vida en pacientes con CRC refractario. El bevacizumab y el ramucirumab, por otro lado, son anticuerpos que bloquean el factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF), reduciendo así el flujo sanguíneo al tumor, privándolo de nutrientes y oxígeno, como se informó en el ensayo aleatorizado de fase II PARERE [^[102]].

La proteína de muerte celular programada 1 (PD-1) y su ligando, PD-L1, se han convertido en importantes objetivos terapéuticos en la inmunoterapia, un método que implica la participación del sistema inmunitario del paciente en la lucha contra el tumor. Se han utilizado anticuerpos monoclonales dirigidos a PD-1/PD-L1 en pacientes con CRC y han demostrado un beneficio para la supervivencia, incluidos los casos de CRC con alta inestabilidad de microsatélites (MSI-H) y deficiencia de reparación de desajustes (dMMR). PD-1 (CD279) es una proteína que actúa como un receptor co-inhibitorio, inhibiendo la activación inmunitaria excesiva. Al unirse a los ligandos PD-L1 (CD274) y PD-L2, que están presentes en las células tumorales y las células inmunitarias en el microambiente tumoral (TME), atenúa la señalización del receptor de células T (TCR) y las vías de costimulación, promoviendo la evasión inmunitaria. La expresión de esta proteína en los tumores está regulada por citocinas inflamatorias como el interferón gamma (IFN-γ), los factores inducibles por la hipoxia, las alteraciones genómicas y las modificaciones epigenéticas. El pembrolizumab, el nivolumab y el dostarlimab son inhibidores de PD-1/PD-L1 que bloquean la interacción del punto de control inmunitario entre PD-1 en las células T y PD-L1 en las células tumorales, restaurando la actividad de las células T y permitiendo una respuesta inmunitaria antitumoral. Ensayos clínicos como el estudio de fase 2, CheckMate 142, indican la eficacia de este tipo de terapia en pacientes con cáncer colorrectal MSI-H/dMMR. Sin embargo, el problema es que la mayoría de los casos de CRC se caracterizan por la estabilidad de los microsatélites (MSS), lo que destaca la necesidad de estrategias terapéuticas alternativas o complementarias [^[103]]. Otro enfoque incluyó el inhibidor de CCR5 maraviroc en combinación con pembrolizumab, lo que resultó en un aumento de los niveles de quimiocinas anticancerígenas, como se demostró en el estudio de fase I PICCASSO. Otra propuesta de los científicos es el inhibidor del receptor del factor estimulante de colonias 1, AMG 820, y NOX-A12, un inhibidor de CXCL12, que se están explorando en función de su potencial para modular el TME y mejorar la respuesta inmunitaria a través de un aumento de los niveles de citocinas inflamatorias y un mayor número de células T CD3+ activadas [^[104]]. Estos enfoques sugieren posibles vías terapéuticas, aunque se requiere una mayor validación. También es importante señalar que los perfiles de eficacia y seguridad terapéuticos pueden variar considerablemente entre los estudios. Esto refleja las diferencias en las poblaciones de pacientes, los subtipos moleculares de CRC y los protocolos de tratamiento. Estos resultados requieren confirmación en ensayos prospectivos bien diseñados.

Una comprensión completa de las funciones y los mecanismos implicados en las citocinas y quimiocinas individuales crea las condiciones para un tratamiento eficaz y, sobre todo, altamente eficiente. El mayor desafío es aplicar la citocina/quimiocina adecuada al lugar adecuado para maximizar su apoyo terapéutico. La vía de administración también es crucial, ya que la administración sistémica de citocinas produce efectos secundarios moderados a graves, como fiebre, escalofríos, fatiga, náuseas, depresión y cambios en el recuento sanguíneo. Esto reduce automáticamente la utilidad clínica, mientras que la presencia de efectos tóxicos descalifica a un compuesto dado a pesar de su potencial [^[105]].

Con su conocimiento de la acción y el papel de la IL-2 y la IL-12 en los procesos anticancerígenos, los científicos decidieron investigar si estas moléculas podrían utilizarse en la inmunoterapia. Los estudios que involucran, entre otros, la administración de IL-12 modificada directamente a los tejidos tumorales utilizando vectores virales, no virales y celulares, la fusión de IL-12 con proteínas de la matriz extracelular, el colágeno y los factores inmunológicos, permiten alcanzar altas concentraciones dentro del tumor, lo que sugiere un potencial terapéutico. También ha generado interés adicional la unión de IL-12 a factores inmunológicos como el anticuerpo en tándem humano L19, los derivados de IL-12 que combinan un fragmento del anticuerpo scFv(L19) y NHS-muIL12, que combinan un anticuerpo con un complejo de ADN/ADN-histona, lo que puede mejorar la actividad antitumoral al aumentar la producción de IFN-γ y activar las células NK y los linfocitos T CD8+ [^[106]]. Debido a la capacidad de la IL-2 para activar y expandir las células efectoras citotóxicas, se ha estudiado en numerosos ensayos clínicos a lo largo de los años, y en 1992, fue aprobada por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (US-FDA) como IL-2 de alta dosis (HD) (aldesleucina) para el tratamiento del carcinoma de células renales (CCR). A pesar de los resultados prometedores, su uso se ha limitado actualmente debido a los efectos secundarios tóxicos tanto en los pacientes que responden como en los que no [^[107]]. Además, la evidencia disponible se deriva en gran medida de estudios de fase temprana o exploratorios, que presentan una variabilidad sustancial en términos de diseño del estudio, selección de pacientes y medidas de resultado.

Se han realizado ensayos clínicos utilizando monoterapia con fármacos dirigidos a la señalización de las citocinas, con el objetivo de inhibirla o estimularla. Un ejemplo es el antagonista de la IL-1, anakinra, que se ha estudiado para minimizar las propiedades proinflamatorias y protumorigénicas de la IL-1 en el CCRC. Sin embargo, debido a la redundancia de las citocinas y la interacción entre las vías de señalización, la monoterapia dirigida a las citocinas ha demostrado una eficacia limitada, lo que pone de manifiesto la necesidad de estrategias combinadas [^[20]]. Es preferible combinar la terapia de modulación de citocinas con diversos fármacos y protocolos anticancerígenos. Un ejemplo es NCAGN01876, un anticuerpo dirigido contra GITR, un miembro de la familia de receptores del TNF, en combinación con nivolumab e ipilimumab. El objetivo era aumentar la eficacia de la terapia anti-PD1 y anti-CTLA-4 en el cáncer colorrectal, o IFN-γ en combinación con 5-fluorouracilo, leucovorina y con o sin bevacizumab, para evaluar la seguridad, la tolerabilidad y la eficacia [^[20]].

Muchos tipos de cáncer, incluido el cáncer colorrectal, presentan una sobreexpresión de CXCR4, que, a través del eje CXCR4/CXC12, se ha asociado consistentemente con la progresión tumoral, lo que la convierte en un objetivo atractivo para el diagnóstico y la terapia. Por lo tanto, se ha investigado activamente el bloqueo de este eje mediante la unión del receptor CXCR4 a ligandos apropiados, ya sean agonistas o antagonistas. Esto tiene un potencial terapéutico único en el tratamiento del cáncer y/o la administración dirigida de fármacos. Un ejemplo de un agonista del receptor CXCR4 es CTCE-0214, una versión modificada del péptido SDF-1α. Su función es promover la reparación de los tejidos y la migración de las células inmunitarias. ATI-2341, también conocido como pepducina, modula las respuestas celulares promoviendo una señalización sesgada entre las proteínas G y las β-arrestinas. Una extensa investigación que ha llegado a la fase 1 de los ensayos clínicos (NCT02179970) ha demostrado la menor estabilidad y el menor beneficio de los agonistas del receptor CXCR4 en comparación con los antagonistas, que tienen una mayor promesa terapéutica. A su vez, ATI-2341, también conocido como pepducina, modula las respuestas celulares promoviendo una señalización sesgada entre las proteínas G y las β-arrestinas. Una extensa investigación ha demostrado la menor estabilidad y el menor beneficio de los agonistas del receptor CXCR4 en comparación con los antagonistas, que tienen una mayor promesa terapéutica. Los antagonistas incluyen numerosos péptidos sintéticos y naturales, como [Tyr5,12,Lys7]-polyphemusina II, CVX15, LY2510924 y CTCE-9908. Además, los anticuerpos monoclonales incluyen ulocuplumab, también conocido como BMS-936564 o MDX-1338, o PF-06747143, un anticuerpo anti-CXCR4 humanizado IgG1 de Pfizer, y moléculas pequeñas, por ejemplo, AMD3100, un derivado de biciclamina, y productos naturales como la penicilisantona A (PXA), un dímero de flavonoides de origen marino, que actúa como un antagonista del receptor CCR5/CXCR4 [^[108]]. Aunque la cirugía clásica y la quimioterapia siguen siendo los pilares del tratamiento del cáncer colorrectal, los avances en la terapia dirigida, la inmunoterapia y el uso de citocinas y quimiocinas representan vías prometedoras que requieren una mayor validación clínica, siendo el principal desafío el equilibrio entre la eficacia y la toxicidad, especialmente cuando se modula la respuesta inmune y el microambiente tumoral.

8. Conclusiones y perspectivas futuras

La búsqueda de nuevas moléculas, compuestos y combinaciones terapéuticas está en curso para permitir la detección temprana de las primeras lesiones cancerosas en una etapa temprana, inhibir su progresión y, potencialmente, conducir a un tratamiento eficaz para los pacientes, cuyo número aumenta año tras año, como lo indican las estadísticas de incidencia mundial. Por lo tanto, los biomarcadores se consideran una herramienta clave para la detección temprana, el pronóstico y la predicción de la respuesta al tratamiento, así como para la supervivencia de los pacientes con cáncer. Es esencial desarrollar nuevos marcadores bioquímicos que estén ampliamente disponibles, sean fáciles de medir, económicos y, sobre todo, presenten una alta sensibilidad y especificidad.

Las citocinas que se informan con mayor frecuencia y que tienen el potencial de incorporarse a los diagnósticos de rutina incluyen IL-6, CXCL-8 y CCL2. Numerosos estudios han demostrado asociaciones entre sus niveles y la etapa de avance del CCRC, y han relacionado las concentraciones elevadas con un peor pronóstico debido a sus efectos proinflamatorios y proangiogénicos, su capacidad de migrar y su capacidad de reclutar células inmunosupresoras. Se sugiere que lograr la mayor precisión y especificidad posible, lo que se traduce en utilidad, es más probable mediante el uso de un enfoque de panel, es decir, la medición simultánea de varios marcadores. Además, el uso de CXCL12-CXCR4 en el contexto de las metástasis hepáticas, que son el sitio más común de metástasis a distancia, se ha asociado con una enfermedad avanzada y ha atraído un considerable interés en la investigación. Numerosos ensayos clínicos han investigado el posible uso de inhibidores del eje CXCR4/CXC12, anticuerpos anti-PD-1/PD-L1 o directamente IL-2 o IL-12. A pesar de su eficacia propuesta en el bloqueo de la proliferación de las células cancerosas, el mayor desafío radica en determinar la vía y el sitio de administración adecuados, una dosis terapéutica y no tóxica, y una duración del tratamiento que esté libre de efectos adversos. Además, estos hallazgos se derivan de cohortes de pacientes heterogéneas y emplean diversas plataformas analíticas y protocolos de ensayo. También carecen en gran medida de una validación prospectiva, lo que limita actualmente su implementación clínica de rutina [^[20],^[100],^[101],^[102],^[103],^[104],^[106],^[108]].

En resumen, las citocinas y quimiocinas seleccionadas que se analizan en la revisión anterior participan en múltiples procesos que contribuyen al desarrollo y la progresión del cáncer colorrectal. Al reclutar las células inmunitarias apropiadas, modulan el microambiente tumoral, influyendo así en su crecimiento, progresión y metástasis. Los estudios clínicos han informado que los niveles de citocinas y quimiocinas se correlacionan con la etapa del tumor, lo que destaca su potencial tanto como biomarcadores diagnósticos como como objetivos para nuevas terapias. Sin embargo, si bien esta dirección se considera prometedora, se requiere más investigación y validación prospectiva antes de que estos enfoques puedan implementarse en la práctica clínica de rutina.