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Terapia de hipertermia

La hipertermia (o termoterapia) es un tipo de tratamiento médico en el que el tejido corporal se expone a temperaturas superiores a la temperatura corporal , en el rango de 40–4...

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La hipertermia (o termoterapia) es un tipo de tratamiento médico en el que el tejido corporal se expone a temperaturas superiores a la temperatura corporal , en el rango de 40–45 °C (104–113 °F) . La hipertermia se suele aplicar como coadyuvante de la radioterapia o la quimioterapia , actuando como sensibilizador, con el fin de tratar el cáncer . [ 1 ] [ 2 ]  

La hipertermia utiliza temperaturas más altas que la diatermia y temperaturas más bajas que la ablación . [ 3 ] Cuando se combina con la radioterapia , se puede llamar termoradioterapia .

Definición

La hipertermia se define como temperaturas corporales supranormales. No existe consenso sobre cuál es la temperatura objetivo más segura o eficaz para todo el cuerpo. Durante el tratamiento, la temperatura corporal alcanza un nivel entre 39,5 y 40,5 °C (103,1 y 104,9 °F) . [ 4 ] Sin embargo, otros investigadores definen la hipertermia entre 41,8 y 42 °C (107,2 y 107,6 °F) (Europa, EE. UU.) y cerca de 43 y 44 °C (109 y 111 °F) (Japón, Rusia). [ 5 ]      

Tipos

El paciente está recibiendo tratamiento de hipertermia local para el cáncer de cabeza y cuello.
  • La hipertermia local calienta un área muy pequeña y se usa típicamente para cánceres cerca o sobre la piel o cerca de aberturas naturales en el cuerpo (por ejemplo, la boca). [ 6 ] En algunos casos, el objetivo es destruir el tumor calentándolo, sin dañar nada más. El calor puede generarse con energía de microondas, radiofrecuencia, ultrasonido o mediante hipertermia magnética (también conocida como hipertermia de fluido magnético) [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] ). Dependiendo de la ubicación del tumor, el calor puede aplicarse a la superficie del cuerpo (hipertermia superficial) , dentro de cavidades corporales normales (hipertermia intraluminal) o en profundidad en el tejido mediante el uso de agujas o sondas (hipertermia intersticial) . No debe confundirse con la ablación  de tumores pequeños, donde se aplican temperaturas más altas (>55 °C) con el objetivo de destruir las células tumorales. [ 10 ]
  • La hipertermia regional calienta una parte más extensa del cuerpo, como un órgano o una extremidad completa. Generalmente, el objetivo es debilitar las células cancerosas para que sean más susceptibles a la radiación y a la quimioterapia. Esto puede emplear las mismas técnicas que la hipertermia local o bien, puede basarse en la perfusión sanguínea . [ 6 ] En la perfusión sanguínea, se extrae la sangre del paciente, se calienta y se reintroduce en los vasos sanguíneos que atraviesan directamente la zona del cuerpo afectada. Normalmente, los fármacos quimioterapéuticos se infunden simultáneamente. Un tipo especializado de este enfoque es la perfusión peritoneal hipertérmica continua (PPHC), que se utiliza para tratar cánceres difíciles en la cavidad peritoneal (el abdomen), como el mesotelioma peritoneal primario y el cáncer de estómago . Los fármacos quimioterapéuticos calientes se bombean directamente a la cavidad peritoneal para destruir las células cancerosas. [ 10 ]
  • La hipertermia de cuerpo entero calienta todo el cuerpo a temperaturas de aproximadamente 39 a 43 °C (102 a 109 °F) , y algunos abogan por temperaturas aún más altas. Se utiliza típicamente para tratar el cáncer metastásico (cáncer que se ha diseminado a muchas partes del cuerpo). [ 6 ] Las técnicas incluyen cúpulas de hipertermia infrarroja que abarcan todo el cuerpo o solo el cuerpo excepto la cabeza, colocar al paciente en una habitación/cámara muy caliente o envolver al paciente en mantas calientes y húmedas o un traje de tubos de agua. [ 6 ] [ 10 ]  

Tratamiento

Las investigaciones han demostrado que la hipertermia, cuando se administra junto con otros tratamientos, puede reducir el tamaño de los tumores y puede ayudar a otros tratamientos a eliminar las células cancerosas. [ 1 ]

El tratamiento de hipertermia localizada es un método de tratamiento del cáncer bien establecido con un principio básico simple: si se puede mantener una elevación de la temperatura a 40 °C (104 °F) durante una hora dentro de un tumor canceroso, las células cancerosas serán destruidas. [ 11 ]  

El esquema de tratamientos ha variado entre los centros de estudio. Después de ser calentadas, las células desarrollan resistencia al calor, que persiste durante unos tres días y reduce la probabilidad de que mueran por los efectos directos del calor. [ 12 ] Algunos incluso sugieren un esquema de tratamiento máximo de dos veces por semana. [ 13 ] Investigadores japoneses trataron a personas con "ciclos" de hasta cuatro veces por semana. [ 14 ] La radiosensibilidad puede lograrse con hipertermia, y el uso de calor con cada tratamiento de radiación puede determinar el esquema de tratamiento. [ 12 ] Los tratamientos de hipertermia moderada generalmente mantienen la temperatura durante aproximadamente una hora. [ 13 ]

Antes de la llegada de la terapia antirretroviral moderna, se probó la hipertermia extracorpórea de cuerpo entero como tratamiento para el VIH/SIDA, con algunos resultados positivos. [ 15 ]

Efectos adversos

La aplicación externa de calor puede causar quemaduras superficiales. [ 13 ] El daño tisular a un órgano objetivo con un tratamiento regional variará según el tejido que se caliente (por ejemplo, el cerebro tratado directamente puede dañarse, el tejido pulmonar tratado directamente puede causar problemas pulmonares). La hipertermia de todo el cuerpo puede causar hinchazón, coágulos sanguíneos y hemorragias. [ 12 ] Puede producirse un shock sistémico, pero depende en gran medida de las diferencias en el método para lograrlo. También puede causar toxicidad cardiovascular. [ 10 ] Todas las técnicas se combinan a menudo con radiación o quimioterapia, lo que dificulta determinar cuánta toxicidad es resultado de esos tratamientos en comparación con la elevación de temperatura alcanzada.

Técnica

Fuentes de calor

Existen diversas técnicas para administrar calor. Algunas de las más comunes incluyen el uso de ultrasonido focalizado (FUS o HIFU ), fuentes de radiofrecuencia , sauna de infrarrojos , calentamiento por microondas , calentamiento por inducción , hipertermia magnética , infusión de líquidos calientes o aplicación directa de calor, como al permanecer en una habitación caliente o al envolver al paciente con mantas calientes.

Controlar la temperatura

Uno de los desafíos de la termoterapia es administrar la cantidad adecuada de calor a la parte correcta del cuerpo del paciente. Para que esta técnica sea efectiva, las temperaturas deben ser lo suficientemente altas y mantenerse durante el tiempo suficiente para dañar o destruir las células cancerosas. Sin embargo, si las temperaturas son demasiado altas o se mantienen elevadas durante demasiado tiempo, pueden producirse efectos secundarios graves, incluso la muerte. Cuanto menor sea el área calentada y menor el tiempo de tratamiento, menores serán los efectos secundarios. Por el contrario, un tumor tratado demasiado lentamente o a una temperatura demasiado baja no alcanzará los objetivos terapéuticos. El cuerpo humano es un conjunto de tejidos con diferentes capacidades caloríficas, todos conectados por un sistema circulatorio dinámico con una relación variable con las superficies de la piel o los pulmones, diseñado para disipar la energía térmica. Todos los métodos para inducir una temperatura más alta en el cuerpo se ven contrarrestados por los mecanismos termorreguladores del organismo . El cuerpo en su conjunto depende principalmente de la simple radiación de energía al aire circundante desde la piel (el 50% del calor se pierde de esta manera), que se ve aumentada por la convección (circulación sanguínea) y la vaporización a través del sudor y la respiración. Los métodos de calentamiento regional pueden ser más o menos difíciles según las relaciones anatómicas y los componentes tisulares de la parte del cuerpo que se esté tratando. Medir la temperatura en distintas partes del cuerpo puede resultar muy difícil, y las temperaturas pueden variar localmente incluso dentro de una misma región.

Para minimizar el daño al tejido sano y otros efectos adversos, se intenta controlar las temperaturas. [ 10 ] El objetivo es mantener las temperaturas locales en el tejido tumoral por debajo de 44 °C (111 °F) para evitar daños a los tejidos circundantes. Estas temperaturas se han derivado de cultivos celulares y estudios en animales. El cuerpo mantiene su temperatura corporal humana normal , cerca de 37,6 °C (99,7 °F) . A menos que se pueda colocar una sonda de aguja con precisión en cada sitio tumoral susceptible de medición, existe una dificultad técnica inherente en cómo alcanzar realmente lo que un centro de tratamiento define como una dosis térmica "adecuada". Dado que tampoco hay consenso sobre qué partes del cuerpo deben ser monitoreadas (los sitios comunes de medición clínica son tímpanos, cavidad oral, piel, recto, vejiga, esófago, sondas sanguíneas o incluso agujas de tejido). Los médicos han propuesto varias combinaciones para estas mediciones. Estas cuestiones dificultan la comparación de distintos estudios y la definición precisa de la dosis térmica adecuada para un tumor, así como la determinación de la dosis tóxica para cada tejido humano. Los médicos podrían aplicar técnicas de imagen avanzadas, en lugar de sondas, para monitorizar los tratamientos térmicos en tiempo real; en ocasiones, estos instrumentos de imagen permiten detectar los cambios inducidos por el calor en los tejidos .    

Existe además la dificultad inherente a los dispositivos que administran energía. Los dispositivos regionales pueden no calentar uniformemente la zona objetivo, incluso sin tener en cuenta los mecanismos compensatorios del organismo. Gran parte de la investigación actual se centra en cómo posicionar con precisión los dispositivos de administración de calor (catéteres, aplicadores de microondas y ultrasonido, etc.) mediante imágenes de ultrasonido o resonancia magnética , así como en el desarrollo de nuevos tipos de nanopartículas que puedan distribuir el calor de manera más uniforme dentro del tejido objetivo.

Entre los métodos de terapia de hipertermia, la hipertermia magnética es bien conocida por producir un calor controlable dentro del cuerpo. Debido al uso de fluido magnético en este método, la distribución de la temperatura se puede controlar mediante la velocidad, el tamaño de las nanopartículas y su distribución dentro del cuerpo. [ 8 ] Estos materiales, al aplicarse un campo magnético externo alterno, convierten la energía electromagnética en energía térmica e inducen aumentos de temperatura. [ 16 ]

Mecanismo

La hipertermia puede matar células directamente, pero su uso más importante es en combinación con otros tratamientos contra el cáncer. [ 12 ] La hipertermia aumenta el flujo sanguíneo hacia el área calentada, pudiendo duplicar la perfusión en los tumores, mientras que aumenta la perfusión en el tejido normal diez veces o incluso más. [ 12 ] Esto mejora la administración de medicamentos. La hipertermia también aumenta el suministro de oxígeno al área, lo que puede hacer que la radiación tenga más probabilidades de dañar y matar células, además de impedir que las células reparen el daño inducido durante la sesión de radiación. [ 13 ]

Las células cancerosas no son inherentemente más susceptibles a los efectos del calor. [ 12 ] En estudios in vitro , las células normales y las cancerosas muestran las mismas respuestas al calor. Sin embargo, la desorganización vascular de un tumor sólido genera un microambiente desfavorable en su interior. En consecuencia, las células tumorales ya se encuentran estresadas por la baja concentración de oxígeno, concentraciones ácidas superiores a lo normal y nutrientes insuficientes, por lo que toleran mucho menos el estrés adicional del calor que una célula sana en un tejido normal. [ 12 ]

La hipertermia leve, que proporciona temperaturas equivalentes a las de una fiebre alta natural , puede estimular los ataques inmunológicos naturales contra el tumor. Sin embargo, también induce una respuesta fisiológica natural denominada termotolerancia , que tiende a proteger el tumor tratado. [ 12 ]

La hipertermia moderada, que calienta las células en el rango de 40 a 42 °C (104 a 108 °F) , daña las células directamente, además de hacerlas radiosensibles y aumentar el tamaño de los poros para mejorar la administración de agentes quimioterapéuticos e inmunoterapéuticos de moléculas grandes (peso molecular superior a 1000 daltons ), como anticuerpos monoclonales y fármacos encapsulados en liposomas. [ 12 ] También aumenta la captación celular de ciertos fármacos de moléculas pequeñas. [ 12 ]  

Se utilizan temperaturas muy elevadas, superiores a 50 °C (122 °F) , para la ablación (destrucción directa) de algunos tumores. [ 13 ] Esto generalmente implica insertar un tubo metálico directamente en el tumor y calentar la punta hasta que el tejido adyacente al tubo haya muerto.  

Historia

La aplicación de calor para tratar ciertas afecciones, incluidos posibles tumores, tiene una larga historia. Los antiguos griegos, romanos y egipcios utilizaban el calor para tratar masas mamarias; este sigue siendo un tratamiento de autocuidado recomendado para la congestión mamaria . Los médicos de la antigua India utilizaban la hipertermia regional y de cuerpo entero como tratamientos. [ 17 ]

Durante el siglo XIX, se informó de la reducción de tumores tras una fiebre alta debida a una infección en un pequeño número de casos. [ 13 ] Por lo general, los informes documentaban la rara regresión de un sarcoma de tejidos blandos tras una erisipela (una infección bacteriana aguda por estreptococos de la piel; una presentación diferente de una infección por "bacterias come carne" ). Los esfuerzos por recrear deliberadamente este efecto llevaron al desarrollo de la toxina de Coley . [ 17 ] Se consideraba que una fiebre alta sostenida tras la inducción de la enfermedad era fundamental para el éxito del tratamiento. [ 17 ] Este tratamiento se considera generalmente menos eficaz que los tratamientos modernos y, cuando incluye bacterias vivas, inapropiadamente peligroso.

Aproximadamente en el mismo período, Westermark utilizó hipertermia localizada para producir regresión tumoral en pacientes. [ 18 ] Warren también informó resultados alentadores cuando trató a pacientes con cáncer avanzado de varios tipos con una combinación de calor, inducido con una sustancia pirógena, y radioterapia. De 32 pacientes, 29 mejoraron durante 1 a 6 meses. [ 19 ]

Los ensayos clínicos debidamente controlados sobre hipertermia inducida deliberadamente comenzaron en la década de 1970. [ 13 ]

Direcciones futuras

La hipertermia puede combinarse con la terapia génica, en particular utilizando el promotor de la proteína de choque térmico 70. [ 12 ]

Dos importantes desafíos tecnológicos complican la terapia de hipertermia: la capacidad de lograr una temperatura uniforme en un tumor y la capacidad de monitorizar con precisión las temperaturas tanto del tumor como del tejido circundante. [ 12 ] Se esperan avances en dispositivos para administrar niveles uniformes de la cantidad precisa de calor deseada y en dispositivos para medir la dosis total de calor recibida. [ 12 ]

En el adenocarcinoma localmente avanzado del recto medio e inferior, la hipertermia regional añadida a la quimiorradioterapia logró buenos resultados en términos de tasa de cirugía conservadora del esfínter. [ 20 ]

Hipertermia mediada por nanopartículas

Una estrategia novedosa para lograr hipertermia local con mínima exposición al tejido sano circundante consiste en emplear nanopartículas como agentes de calentamiento. Al transducir la energía de una fuente de excitación externa en calor, las nanopartículas funcionan como fuentes de calentamiento localizadas. Solo el tejido cercano a las nanopartículas experimentará un aumento de temperatura, reduciendo así la toxicidad en zonas no deseadas. Las nanopartículas pueden concentrarse en el tejido tumoral mediante inyección directa o administración sistémica seguida de acumulación en el sitio del tumor. [ 21 ]

Ejemplos de estrategias de hipertermia mediada por nanopartículas incluyen la hipertermia magnética y la terapia fototérmica. En la hipertermia magnética , las nanopartículas magnéticas funcionan como transductores de calor bajo la influencia de un campo magnético alterno. [ 22 ]

La terapia fototérmica utiliza nanopartículas fototérmicas que absorben la luz para convertir la luz de una determinada longitud de onda en calor, y es una estrategia conveniente para el calentamiento localizado de tumores sólidos que son fácilmente accesibles con un láser.

Hipertermia magnética

La hipertermia magnética es un tratamiento experimental para el cáncer, basado en el hecho de que las nanopartículas magnéticas pueden transformar la energía electromagnética de un campo externo de alta frecuencia en calor. [ 22 ] Esto se debe a la histéresis magnética del material cuando se somete a un campo magnético alterno. [ 23 ] El área encerrada por el bucle de histéresis representa pérdidas, que generalmente se disipan como energía térmica. [ 22 ] En muchas aplicaciones industriales, este calor es indeseable; sin embargo, es la base del tratamiento de hipertermia magnética.

Como resultado, si se colocan nanopartículas magnéticas dentro de un tumor y se expone al paciente a un campo magnético alterno, la temperatura del tumor aumentará. Este aumento de temperatura podría mejorar la oxigenación del tumor y su radio y quimiosensibilidad, lo que, con suerte, reduciría su tamaño. [ 24 ] Este tratamiento experimental contra el cáncer también se ha investigado para el tratamiento de otras afecciones, como las infecciones bacterianas.

La hipertermia magnética se define por la tasa de absorción específica (SAR) y generalmente se expresa en vatios por gramo de nanopartículas. [ 25 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 "Hipertermia en el tratamiento del cáncer" . Instituto Nacional del Cáncer . 9 de septiembre de 2011. Consultado el 7 de noviembre de 2017 .
  2. ↑ "Hipertermia" . Sociedad Europea de Oncología Hipertérmica . Consultado el 28 de enero de 2021 .
  3. ↑ Este artículo incorpora material de dominio público del Diccionario de términos oncológicos . Instituto Nacional del Cáncer de EE. UU .Dominio público : Entrada sobre terapia de hipertermia en el dominio público del Diccionario de términos oncológicos del NCI.
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