Retinol sérico y riesgo de cáncer global y localizado en el estudio ATBC

Abstract

El retinol, la forma biológicamente más activa de la vitamina A, podría influir en las vías biológicas relacionadas con el cáncer. Sin embargo, los resultados de los estudios observacionales sobre el retinol sérico y el riesgo de cáncer han sido contradictorios. Examinamos de forma prospectiva el retinol sérico y el riesgo de cáncer general y específico en el Estudio de Prevención del Cáncer con Alfa-Tocoferol y Beta-Caroteno (n = 29.104 hombres), realizado en 1985-1993, con seguimiento hasta 2012. La concentración de retinol en suero se midió mediante cromatografía líquida de alto rendimiento en fase inversa. Los modelos de riesgos proporcionales de Cox estimaron la asociación entre el quintil de retinol sérico en la línea de base y el riesgo de cáncer global y específico del lugar en 10.789 casos. Tras el ajuste multivariable, un mayor nivel de retinol sérico no se asoció con el riesgo global de cáncer (quintil más alto frente al más bajo: cociente de riesgos [CRI] = 0,97; intervalo de confianza [IC] del 95%: 0,91, 1,03; p de tendencia = 0,43). Sin embargo, las mayores concentraciones de retinol se asociaron con un mayor riesgo de cáncer de próstata (quintil más alto frente al más bajo: HR = 1,28, IC del 95%: 1,13, 1,45; P para la tendencia < 0.0001) y un menor riesgo de cáncer de hígado y pulmón (quintil más alto frente al más bajo: para el hígado, HR = 0,62, IC del 95%: 0,42, 0,91; P para la tendencia = 0,004; y para el pulmón, HR = 0,80, IC del 95%: 0,72, 0,88; P para la tendencia < 0,0001). No se observaron asociaciones con otros cánceres. La comprensión de los mecanismos que subyacen a estas asociaciones podría proporcionar información sobre el papel de la vitamina A en la etiología del cáncer.

Abreviaturas

• ATBC

  Alfa-Tocoferol, Beta-Carotene Cancer Prevention Study

• CI

  Intervalo de confianza

• HR

  Razón de riesgo

• ICD-9

  Clasificación Internacional de Enfermedades, Novena Revisión

Los retinoides son una clase de moléculas sintéticas y biológicas que tienen estructuras químicas similares a la vitamina A, de las cuales el retinol es la más activa biológicamente en los seres humanos (1). El retinol se encuentra en algunos alimentos, pero gran parte del retinol del cuerpo se deriva de la ingestión de carotenoides de provitamina A que posteriormente se convierten en retinol. Se ha demostrado que estos compuestos tienen propiedades potencialmente anticancerígenas, como la inducción de la apoptosis y la diferenciación celular, la inhibición de la proliferación, las actividades antioxidantes/de apagado de radicales libres y la mejora de la vigilancia inmunitaria (2). Sin embargo, también hay pruebas de que los retinoides podrían potenciar el crecimiento de los tumores en algunos lugares (3, 4). Por lo tanto, el papel multifacético del retinol en el cáncer sigue sin estar claro.

Estudios anteriores, que examinaban la asociación entre la vitamina A y el cáncer en varias localizaciones midiendo la ingesta dietética y suplementaria de vitamina A y carotenoides provitamina A utilizando cuestionarios de frecuencia de alimentos, han tenido resultados inconsistentes. El reciente Segundo Informe de Expertos del Fondo Mundial para la Investigación del Cáncer sobre la dieta y el cáncer consideró que existían pruebas probables de que los alimentos que contienen carotenoides protegen contra los cánceres de cabeza y cuello y de pulmón, y que los alimentos que contienen β-caroteno protegen contra el cáncer de esófago (5). Sin embargo, los estudios han demostrado una escasa correlación entre la ingesta dietética o de suplementos y los niveles de retinol circulante (6), probablemente debido a un error en la medición de la dieta y a que a las concentraciones de retinol contribuyen no sólo la ingesta dietética y de suplementos, sino también factores relacionados con la absorción, la escisión de los compuestos de provitamina A y el transporte hacia y desde las reservas de retinol en el hígado (7). Por lo tanto, la concentración de retinol circulante es una mejor medida del estado del retinol que la ingesta autodeclarada.

Varios estudios epidemiológicos han examinado las concentraciones de retinol circulante y el riesgo de cáncer, con resultados inconsistentes. Por ejemplo, se ha notificado una asociación inversa entre el retinol y el cáncer en varias localizaciones, como el oral (8), el de hígado (9-11), el de próstata (12, 13), el de pulmón (14-17) y el de estómago (18), mientras que otros estudios no han notificado ninguna asociación entre el retinol y los cánceres de cuello uterino (19), de colon (20), de próstata (21), de mama (22) y de hígado (23). Mientras tanto, varios grupos han informado de una asociación positiva entre el retinol y el cáncer de próstata (24-27). En algunos de estos estudios, la inconsistencia de los hallazgos podría deberse a los pequeños tamaños de las muestras (es decir, n < 100), que limitan el poder estadístico para detectar verdaderas asociaciones (12, 23). Además, las diferencias en el diseño de los estudios, la prevalencia del cribado, los factores dietéticos y de estilo de vida y los métodos de laboratorio para medir el retinol también podrían contribuir a las diferencias en los resultados (8, 18). Por lo tanto, para evaluar exhaustivamente el papel del retinol en todas las localizaciones del cáncer dentro de la misma cohorte, se investigó la asociación entre el retinol sérico y el riesgo de cáncer en múltiples localizaciones dentro del Estudio de Prevención del Cáncer con Alfa-Tocoferol y Beta-Caroteno (ATBC).

METODOS

Diseño del estudio y población

El Estudio ATBC fue un estudio aleatorizado, doble ciego y controlado con placebo realizado entre 1985-1993. El objetivo del estudio era determinar el efecto de los suplementos de α-tocoferol y β-caroteno en la incidencia de cánceres de pulmón y otros. Se reclutaron para el estudio hombres del suroeste de Finlandia, de entre 50 y 69 años, que fumaban al menos 5 cigarrillos al día. Se obtuvo el consentimiento informado de los participantes y las juntas de revisión institucional del Instituto Nacional del Cáncer de EE.UU. y del Instituto Nacional de Salud Pública de Finlandia aprobaron el estudio. Un total de 29.133 participantes fueron asignados al azar a uno de los cuatro grupos: 1) α-tocoferol (50 mg/día), 2) β-caroteno (20 mg/día), 3) ambos suplementos, o 4) placebo (28). Los participantes tomaron los suplementos hasta la muerte o hasta el 30 de abril de 1993, fecha en la que finalizó el ensayo.

En la primera visita de referencia, los participantes rellenaron cuestionarios detallados sobre sus antecedentes médicos, de tabaquismo y dietéticos, y las enfermeras registradas midieron su altura y peso. Se recogieron muestras de sangre en ayunas durante la noche y se almacenaron a -70°C, protegidas de la luz.

Medición de retinol en suero

Las muestras de suero de referencia de todos los participantes se analizaron para determinar el α-tocoferol, el β-caroteno, el retinol y el colesterol total y de lipoproteínas de alta densidad. El retinol se midió mediante cromatografía líquida de alta eficacia en fase inversa (29). Todos los ensayos se realizaron en un laboratorio central del Instituto Nacional de Salud Pública en Helsinki, Finlandia. De 29.133 participantes, 29 fueron excluidos debido a la falta de valores de retinol, dejando una cohorte analítica total de 29.104 hombres.

Identificación de casos

Todos los casos fueron identificados por el Registro de Cáncer de Finlandia, que ha demostrado identificar y clasificar correctamente casi todos los casos de cáncer para esta cohorte (30). Para los casos diagnosticados antes de septiembre de 2001, las historias clínicas fueron revisadas por 1 o 2 oncólogos para confirmar el diagnóstico. Para los casos que se diagnosticaron después de septiembre de 2001, la información se obtuvo del Registro Finlandés de Cáncer y del Registro de Causas de Muerte (28). En este informe se incluyen todos los siguientes cánceres, diagnosticados hasta el 31 de diciembre de 2012 (n = 10.798) cánceres del tracto biliar (Clasificación Internacional de Enfermedades, Novena Revisión (CIE-9), código 156), vejiga (código CIE-9 188), cerebro/sistema nervioso central (código CIE-9 191), colorrectal (códigos CIE-9 153 y 154, excluyendo los cánceres de apéndice y ano), tracto gastrointestinal superior (incluyendo el carcinoma de células escamosas esofágico (código CIE-9 150), adenocarcinoma de la unión esofagogástrica (códigos CIE-9 150 y 151.0), y el adenocarcinoma gástrico no cariñoso (códigos ICD-9 151.1-151.9)), hematológico (códigos ICD-9 200-208), renal (códigos ICD-9 189.0 y 189.1), laringe (código CIE-9 161, incluyendo sólo los cánceres escamosos), hígado (incluyendo el conducto biliar intrahepático (código CIE-9 155)), pulmón (código CIE-9 162), melanoma (código CIE-9 172), orofaringe (códigos CIE-9 140-149, incluyendo sólo los cánceres escamosos), páncreas (código CIE-9 157, excluyendo el 157.4) y próstata (código CIE-9 185). Con la excepción de dos localizaciones con números pequeños (cáncer de intestino delgado, n = 36, y cáncer de pleura, n = 71), se incluyeron todos los cánceres específicos de la localización para los que se recibieron datos del Registro de Cáncer finlandés.

Análisis estadístico

Se utilizó la regresión de riesgos proporcionales de Cox para estimar la asociación entre los quintiles de la concentración de retinol en suero en la línea de base y la incidencia de cáncer global y específica de la localización. Confirmamos el supuesto de riesgos proporcionales para todos los sitios de cáncer individuales examinados (todos P > 0,12) incluyendo en el modelo un término de interacción entre el retinol sérico y el tiempo de seguimiento y evaluando su significación estadística mediante la prueba de Wald. Todos los modelos incluyeron la edad como variable continua. Los factores de riesgo que se sabe o se hipotetiza que están asociados a diferentes cánceres se evaluaron como posibles factores de confusión introduciendo cada factor en el modelo ajustado por edad para el cáncer general. Las variables consideradas fueron: grupo de tratamiento con α-tocoferol; grupo de tratamiento con β-caroteno; altura; peso; índice de masa corporal; número de cigarrillos fumados al día; años de tabaquismo; estado civil; educación y formación; actividad física; residencia urbana; ingesta de frutas, verduras, carnes rojas, grasas alimentarias, colesterol, alcohol, retinol, vitamina D y calcio; y concentraciones basales de colesterol total y de lipoproteínas de alta densidad en suero, α-tocoferol y β-caroteno. Aunque ninguna de estas variables cumplía la definición de factor de confusión (es decir, su inclusión no modificó las estimaciones puntuales del retinol en un >10%), seleccionamos las siguientes covariables para incluirlas en nuestros modelos multivariables: grupo de tratamiento con α-tocoferol (sí/no), grupo de tratamiento con β-caroteno (sí/no), consumo de alcohol (hasta vs. al menos la mediana), edad, índice de masa corporal, número de cigarrillos fumados al día, años de tabaquismo, α-tocoferol sérico, β-caroteno sérico y colesterol sérico (todos continuos).

Para evaluar la posible modificación del efecto, los modelos se estratificaron en función de las siguientes variables: grupo de tratamiento con α-tocoferol, grupo de tratamiento con β-caroteno, tiempo de seguimiento (hasta 10 años frente a al menos 10 años), número de cigarrillos fumados al día, número de años fumando regularmente, índice de masa corporal, consumo de alcohol, α-tocoferol sérico, β-caroteno sérico, colesterol sérico y edad (todos ellos hasta frente a al menos la mediana). Se realizaron análisis estratificados para la incidencia global del cáncer, así como para aquellos cánceres en los que se observó una asociación principal con el retinol sérico (es decir, hígado, próstata, pulmón). La interacción estadística se evaluó mediante la prueba de razón de verosimilitud, comparando los modelos con y sin un término de interacción. Todos los valores de P indicados son de 2 colas, y se considera que α = 0,05 es el umbral de significación estadística para la mayoría de los análisis, con la excepción de los análisis exploratorios de interacción en los que se utilizó una corrección de Bonferroni para tener en cuenta las pruebas múltiples (α = 0,00125 basado en 44 pruebas). Todos los análisis se realizaron con SAS, versión 9.4 (SAS Institute, Inc., Cary, Carolina del Norte).

RESULTADOS

Las características de la cohorte según la concentración de retinol sérico de referencia se muestran en la Tabla 1. Los hombres con una mayor concentración de retinol tenían un índice de masa corporal medio más alto, colesterol total y de lipoproteínas de alta densidad en suero y α-tocoferol en suero, y tenían un mayor nivel educativo. Los hombres con mayor retinol sérico también tenían una mayor ingesta dietética de verduras totales, carne roja, alcohol y retinol, y eran más propensos a tomar suplementos de calcio, vitamina A, vitamina D y vitamina E.

Cáncer general

Tras el ajuste multivariable para varios factores de riesgo potenciales, el retinol sérico no se asoció con el riesgo de cáncer general (para el quintil 5 frente al 1, cociente de riesgos (HR) = 0,97, intervalo de confianza (CI) del 95% = 0,91, 1,03; P para la tendencia = 0,43) (tabla 2, tabla web 1). Este hallazgo no se modificó cuando se excluyeron los casos diagnosticados en los 2 años siguientes a la extracción de sangre (para el quintil 5 frente al 1, HR = 0,98, IC del 95%: 0,92, 1,05; P para la tendencia = 0,71) (Tabla Web 2). No se observó ninguna interacción estadísticamente significativa entre el retinol sérico y ninguno de los factores examinados para el cáncer global (Tabla 3).

Cáncer de sitio específico

Cuando se examinaron los sitios individuales de cáncer, se observaron asociaciones estadísticamente significativas entre el retinol sérico y los cánceres de hígado, próstata y pulmón. Un mayor nivel de retinol en suero se asoció con un mayor riesgo de melanoma, pero no fue estadísticamente significativo. El retinol sérico no se asoció con las otras localizaciones de cáncer examinadas.

Cáncer de hígado

Un retinol sérico más alto en la línea de base se asoció con un menor riesgo de cáncer de hígado (para el quintil 5 frente al 1, HR ajustado multivariable = 0,62, IC del 95%: 0,42, 0,91; P para la tendencia = 0,004) (Tabla 2). Este hallazgo no se modificó cuando se excluyeron los casos diagnosticados en los 2 años siguientes a la extracción de sangre (para el quintil 5 frente al 1, HR = 0,66, IC del 95%: 0,44, 0,98; p para la tendencia = 0,01) (Tabla 2) o cuando se limitó al carcinoma hepatocelular (para el quintil 5 frente al 1, HR = 0,65, IC del 95%: 0,40, 1,07; p para la tendencia = 0,03). No se observaron interacciones significativas entre el retinol sérico y ninguno de los factores examinados, excepto el tiempo de seguimiento (<10 años, para el quintil 5 frente al 1, HR = 0,45, IC del 95%: 0,24, 0,84; ≥10 años, para el quintil 5 frente al 1, HR = 0,91, IC del 95%: 0,55, 1,48; P para la tendencia = 0.003) (Tabla Web 3).

Cáncer de próstata

Un retinol sérico basal más alto se asoció significativamente con un mayor riesgo de cáncer de próstata (para el quintil 5 frente al 1, HR ajustado por variables múltiples = 1,28, IC del 95%: 1,13, 1,45; P para la tendencia < 0,0001) (Tabla 2, Tabla Web 1). Este hallazgo se mantuvo incluso cuando se excluyeron los casos diagnosticados en los 2 años siguientes a la extracción de sangre (para el quintil 5 frente al 1, HR = 1,30; IC del 95%: 1,15, 1,48; P para la tendencia < 0,0001) (Tabla Web 2). No se observaron interacciones estadísticamente significativas con ninguno de los factores examinados (Tabla Web 4).

Cáncer de pulmón

Un retinol sérico basal más alto se asoció con un menor riesgo de cáncer de pulmón (para el quintil 5 frente al 1, HR ajustado por variables múltiples = 0,80, IC del 95%: 0,72, 0,88; P para la tendencia < 0,0001) (Tabla 2, Tabla Web 1). Este hallazgo se mantuvo incluso cuando se excluyeron los casos diagnosticados en los 2 años siguientes a la extracción de sangre (para el quintil 5 frente al 1, HR = 0,80, IC del 95%: 0,72, 0,89; P para la tendencia < 0,0001) (Tabla Web 2). No se observaron interacciones estadísticamente significativas (Tabla Web 5) y no hubo diferencias en la asociación a través de los subtipos histológicos (Tabla Web 6).

DISCUSIÓN

En este estudio, se evaluó prospectivamente la asociación entre las concentraciones de retinol en suero y los cánceres generales y específicos del lugar. Aunque el estado del retinol no se asoció con el cáncer general después de ajustar por posibles factores de confusión, los hombres con mayor retinol sérico tenían un mayor riesgo de cáncer de próstata y un menor riesgo de cánceres de pulmón e hígado.

La asociación inversa entre el retinol y el cáncer de hígado es consistente con un informe previamente publicado de esta cohorte basado en 208 casos diagnosticados hasta 2009 (9). Otros dos estudios prospectivos que evaluaron el retinol sérico previo al diagnóstico en participantes con infección crónica por hepatitis B han demostrado que el retinol elevado se asocia con un menor riesgo de cáncer de hígado (10, 11). Dado que el retinol se almacena en el hígado y se libera a la circulación desde el mismo, las bajas concentraciones séricas podrían ser el resultado de anomalías hepáticas o de un cáncer de hígado no diagnosticado. Sin embargo, no observamos ningún cambio en la asociación entre el retinol sérico y el riesgo de cáncer de hígado cuando se excluyeron los casos diagnosticados en los 2 ó 5 años siguientes a la extracción de sangre, lo que sugiere que la causalidad inversa no fue un problema importante en nuestro estudio prospectivo.

También demostramos una asociación de riesgo inversa entre el retinol sérico y el cáncer de pulmón, lo que coincide con una reciente revisión sistemática de análisis prospectivos (16). Por ejemplo, se ha demostrado una asociación inversa en varios estudios (14-17, 31), incluidos dos grandes ensayos de quimioprevención con β-caroteno, el estudio ATBC (1.644 casos de cáncer de pulmón diagnosticados hasta el 31 de diciembre de 1998, en comparación con el presente estudio con 3.924 casos) y el ensayo de eficacia con betacaroteno y retinol (291 casos de cáncer de pulmón en hombres y 132 en mujeres). Estos ensayos mostraron que un retinol sérico más alto en la presuposición se asoció con un menor riesgo de incidencia de cáncer de pulmón (17, 31), aunque demostraron una mayor incidencia de cáncer de pulmón en los fumadores asignados al azar para recibir dosis altas de β-caroteno o β-caroteno más suplementos de vitamina A (32, 33).

En contraste con el cáncer de pulmón y de hígado, observamos una asociación positiva entre el retinol sérico y el cáncer de próstata. Nuestros hallazgos son coherentes con un análisis conjunto de 15 estudios (25) y con un informe previamente publicado de la cohorte ATBC basado en 2.041 casos que fueron diagnosticados hasta el 30 de abril de 2006 (en comparación con 2.724 casos de cáncer de próstata en el análisis actual) (24). También se ha informado de una asociación positiva entre el retinol y el cáncer de próstata en el Prostate Cancer Prevention Trial (27). Un estudio reciente sobre el retinol circulante prediagnóstico y el cáncer de próstata con fusión genética positiva (que tiene un mal pronóstico) fue nulo (34), y otro demostró una asociación inversa (13).

Pocos estudios prospectivos han examinado la asociación entre el retinol sérico y las otras localizaciones del cáncer que hemos examinado. El retinol circulante se ha asociado de forma inversa con el linfoma no Hodgkin (35), el cáncer de vejiga (36), el cáncer gástrico (18) y el cáncer de riñón (23), pero no con el riesgo de melanoma (37), cáncer de esófago (18) o cáncer colorrectal (38). Se necesitan más estudios para aclarar estas asociaciones.

Los estudios han demostrado que los derivados de la vitamina A tienen propiedades tanto anticancerígenas como tumorigénicas. Las células cancerosas obtienen su energía de la glucólisis más que de la fosforilación oxidativa en condiciones normales de concentración de oxígeno. Así, las células cancerosas disponen de energía suficiente para proliferar rápidamente. Este fenómeno, el efecto Warburg, se considera una característica distintiva de las células cancerosas (39). Los estudios experimentales han demostrado que el ácido retinoico tiene efectos anticancerígenos a través de la supresión de la glucólisis por la proteína quinasa activada por el AMP (40). Además, los retinoides podrían mejorar la resistencia a la insulina mediante la activación de las vías de señalización de la leptina en el carcinoma hepatocelular (41). Estas vías podrían ayudarnos a entender en parte la asociación inversa entre el retinol sérico y el cáncer de hígado.

Se han planteado varias hipótesis para explicar el papel inconsistente de los retinoides en el cáncer de pulmón. En general, se acepta que mientras que el β-caroteno y el retinol a dosis fisiológicas derivadas del consumo de frutas y verduras son protectoras, la suplementación a dosis elevadas, especialmente en el contexto de la exposición al humo del cigarrillo, es perjudicial. Los niveles elevados de β-caroteno activan las enzimas del citocromo P450, lo que conduce a una mayor activación de los precarcinógenos del humo del tabaco y a la formación de metabolitos alternativos y nocivos de β-caroteno y retinol (42).

Nuestra observación de una asociación positiva entre el retinol sérico y el cáncer de próstata contrasta con los hallazgos de los estudios experimentales sobre retinoides (43). Por ejemplo, el ácido retinoico activa Rb, un gen supresor de tumores, en el cultivo de células de carcinoma de ganglio linfático de próstata (LNCaP), lo que reduce la expresión de la proteína del receptor de andrógenos y aumenta la apoptosis (44). También se ha propuesto que el ácido retinoico inhibe la proliferación de las células de cáncer de próstata al aumentar la expresión de p27 a través de la regulación al alza de la quinasa dependiente de ciclina-5 (45). Mientras que estos experimentos sugieren propiedades anticancerígenas, otros indican un papel del retinol en la progresión tumoral a través de un aumento de la proliferación y desdiferenciación celular (46). Además, nuestro estudio asume que el retinol sérico es representativo de las concentraciones de retinol tisular; sin embargo, se ha demostrado que la correlación entre el retinol sérico y el retinol intraprostático es baja e inversa (44). No está claro si la correlación entre las concentraciones de retinol circulante y tisular difiere según el lugar del órgano y si esto podría explicar en parte las diferentes asociaciones observadas para los cánceres de hígado y pulmón en comparación con el cáncer de próstata.

Los puntos fuertes de nuestro estudio incluyen el gran tamaño de la cohorte y el número de cánceres incidentes, la determinación de casos basados en la población a través de registros nacionales y un largo período de seguimiento de más de 2 décadas. El presente estudio es, hasta donde sabemos, el mayor que examina la asociación del retinol sérico con numerosas localizaciones de cáncer en un único análisis. Además, se dispuso de información sobre muchos posibles factores de confusión y modificadores del efecto para el análisis. El retinol sérico se midió para todos los participantes del estudio en un único laboratorio especializado en Finlandia. Una limitación de nuestro estudio es que todos los participantes eran hombres fumadores, por lo que los resultados podrían no ser generalizables a otras poblaciones, como los no fumadores o las mujeres. Sin embargo, la intensidad o la duración del tabaquismo no modificaron ni confundieron significativamente la asociación entre el retinol sérico y el cáncer, por lo que los resultados podrían ser aplicables a los no fumadores.

Nuestros resultados sugieren que el papel del retinol en el riesgo de cáncer podría diferir según el lugar del órgano, con asociaciones beneficiosas para los cánceres de pulmón e hígado, una asociación perjudicial para el cáncer de próstata y ninguna asociación para el cáncer en otros lugares. Futuros estudios que exploren el papel de los retinoides en el cáncer en varias localizaciones serían útiles para comprender los mecanismos subyacentes y aclarar el papel potencial de la vitamina A en la etiología y la prevención del cáncer.

CONCLUSIONES

Filiación de los autores: Departamento de Epidemiología, Escuela de Salud Pública de la Universidad de Michigan, Ann Arbor, Michigan (Manila Hada, Alison M. Mondul); y Rama de Epidemiología Metabólica, División de Epidemiología y Genética del Cáncer, Instituto Nacional del Cáncer, Institutos Nacionales de Salud, Bethesda, Maryland (Manila Hada, Stephanie J. Weinstein, Demetrius Albanes).

El Estudio ATBC cuenta con el apoyo del Programa de Investigación Intramuros del Instituto Nacional del Cáncer de Estados Unidos, Institutos Nacionales de Salud, Departamento de Salud y Servicios Humanos.

Conflicto de intereses: ninguno declarado.