La terapia de hipertermia (o 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 la región de 40 a 45 °C (104 a 113 °F). La hipertermia suele aplicarse como coadyuvante de la radioterapia o quimioterapia , a las que actúa como sensibilizador, en un esfuerzo por 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 radioterapia , se le puede llamar termoradioterapia .
La hipertermia se define como temperaturas corporales por encima de lo normal. 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 a 111 °F) (Japón, Rusia). [5]
Las investigaciones han demostrado que la hipertermia, cuando se administra con otros tratamientos, puede reducir el tamaño de los tumores y puede ayudar a otros tratamientos a destruir las células cancerosas. [1]
El tratamiento con hipertermia localizada es un método de tratamiento del cáncer bien establecido con un principio básico simple: si se puede mantener una temperatura elevada a 40 °C (104 °F) durante una hora dentro de un tumor canceroso, las células cancerosas se destruirán. [11]
El calendario de tratamientos ha variado entre los centros de estudio. Después de calentarse, 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 programa de tratamiento máximo de dos veces por semana. [13] Los investigadores japoneses trataron a personas con "ciclos" con un intervalo de hasta cuatro veces por semana. [14] La radiosensibilidad se puede lograr con hipertermia y el uso de calor con cada tratamiento de radiación puede determinar el programa de tratamiento. [12] Los tratamientos de hipertermia moderada generalmente mantienen la temperatura durante aproximadamente una hora. [13]
La clínica de hipertermia St. George Klinik de Alemania lo utiliza para matar las bacterias de la enfermedad de Lyme que se propagan por todo el cuerpo. Todo el cuerpo, incluida la sangre, se calienta durante aproximadamente dos horas. [ cita necesaria ]
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]
La aplicación externa de calor puede provocar quemaduras superficiales. [13] El daño tisular a un órgano diana con un tratamiento regional variará según el tejido que se caliente (por ejemplo, el cerebro tratado directamente puede dañar el cerebro, el tejido pulmonar tratado directamente puede causar problemas pulmonares). La hipertermia de todo el cuerpo puede causar hinchazón, coágulos sanguíneos y sangrado. [12] Puede producirse un shock sistémico, pero depende en gran medida de la diferencia de métodos para lograrlo. También puede causar toxicidad cardiovascular. [10] Todas las técnicas a menudo se combinan con radiación o quimioterapia, lo que confunde cuánta toxicidad es el resultado de esos tratamientos versus la elevación de temperatura lograda.
Existen muchas técnicas mediante las cuales se puede liberar calor. Algunos de los más comunes implican el uso de ultrasonido enfocado (FUS o HIFU ), fuentes de RF , sauna de infrarrojos , calentamiento por microondas , calentamiento por inducción , hipertermia magnética , infusión de líquidos calientes o aplicación directa de calor, como sentarse en una habitación caliente. o envolver a un paciente en mantas calientes.
Uno de los desafíos de la terapia térmica es entregar 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 deben mantenerse durante el tiempo suficiente para dañar o matar las células cancerosas. Sin embargo, si las temperaturas son demasiado altas o si se mantienen elevadas durante demasiado tiempo, pueden producirse efectos secundarios graves, incluida la muerte. Cuanto más pequeño sea el lugar que se calienta y más corto sea el tiempo de tratamiento, menores serán los efectos secundarios. Por el contrario, un tumor tratado con demasiada lentitud o a una temperatura demasiado baja no logrará los objetivos terapéuticos. El cuerpo humano es un conjunto de tejidos con diferentes capacidades caloríficas, todos conectados por un sistema circulatorio dinámico con relación variable con la piel o las superficies pulmonares diseñado para liberar energía térmica. Todos los métodos para inducir una temperatura más alta en el cuerpo son contrarrestados por los mecanismos termorreguladores del cuerpo . 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 (derivación de la sangre) y la vaporización a través del sudor y la respiración. Los métodos regionales de calentamiento pueden ser más o menos difíciles según las relaciones anatómicas y los componentes tisulares de la parte particular del cuerpo que se está tratando. Medir la temperatura en diversas partes del cuerpo puede resultar muy difícil y las temperaturas pueden variar localmente incluso dentro de una región del cuerpo.
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 que contiene tumores por debajo de 44 °C (111 °F) para evitar daños a los tejidos circundantes. Estas temperaturas se han obtenido de cultivos celulares y estudios en animales. El cuerpo mantiene la temperatura normal del cuerpo humano , cerca de 37,6 °C (99,7 °F). A menos que se pueda colocar una sonda con 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 monitorearse (los sitios comúnmente medidos clínicamente son el tímpano, la boca, la piel, el recto, la vejiga, el esófago, las sondas de sangre o incluso las agujas de tejido). Los médicos han recomendado varias combinaciones para estas mediciones. Estas cuestiones complican la capacidad de comparar diferentes estudios y llegar a una definición de exactamente cuál debería ser realmente una dosis térmica para un tumor y qué dosis es tóxica para qué tejidos en los seres humanos. Los médicos pueden aplicar técnicas de imagen avanzadas, en lugar de sondas, para monitorear los tratamientos térmicos en tiempo real; Los cambios en el tejido inducidos por el calor a veces son perceptibles utilizando estos instrumentos de imagen.
Existe otra dificultad inherente a los dispositivos que suministran energía. Es posible que los dispositivos regionales no calienten uniformemente un área objetivo, incluso sin tener en cuenta los mecanismos compensatorios del cuerpo. Gran parte de la investigación actual se centra en cómo se podrían colocar con precisión los dispositivos de suministro de calor (catéteres, aplicadores de microondas y ultrasonido, etc.) utilizando ultrasonido o imágenes por resonancia magnética , así como en el desarrollo de nuevos tipos de nanopartículas que puedan distribuir el calor de manera más uniforme en el interior. un tejido diana.
Entre los métodos de terapia de hipertermia, la hipertermia magnética es bien conocida como aquella que produce un calor controlable dentro del cuerpo. Debido al uso de fluido magnético en este método, la distribución de la temperatura puede controlarse mediante la velocidad, el tamaño de las nanopartículas y su distribución dentro del cuerpo. [8] Estos materiales, tras la aplicación de un campo magnético alterno externo, convierten la energía electromagnética en energía térmica e inducen aumentos de temperatura. [dieciséis]
La hipertermia puede matar células directamente, pero su uso más importante es en combinación con otros tratamientos para el cáncer. [12] La hipertermia aumenta el flujo sanguíneo al área calentada, quizás duplicando la perfusión en los tumores, mientras que aumenta la perfusión en el tejido normal diez veces o incluso más. [12] Esto mejora la entrega de medicamentos. La hipertermia también aumenta el suministro de oxígeno al área, lo que puede hacer que sea más probable que la radiación dañe y mate las 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] Cuando se comparan en estudios in vitro , las células normales y las células cancerosas muestran las mismas respuestas al calor. Sin embargo, la desorganización vascular de un tumor sólido da como resultado un microambiente desfavorable dentro de los tumores. En consecuencia, las células tumorales ya están estresadas por la falta de oxígeno, concentraciones de ácido más altas de lo normal y nutrientes insuficientes y, por lo tanto, son significativamente menos capaces de tolerar el estrés adicional del calor que una célula sana en el tejido normal. [12]
La hipertermia leve, que proporciona temperaturas iguales a las de una fiebre naturalmente alta , puede estimular ataques inmunológicos naturales contra el tumor. Sin embargo, también induce una respuesta fisiológica natural llamada 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 1.000 daltons ), como anticuerpos monoclonales y fármacos encapsulados en liposomas. [12] La absorción celular de ciertos fármacos de molécula pequeña también aumenta. [12]
Para la ablación (destrucción directa) de algunos tumores se utilizan temperaturas muy altas, superiores a 50 °C (122 °F) . [13] Esto generalmente implica insertar un tubo de metal directamente en el tumor y calentar la punta hasta que se haya destruido el tejido al lado del tubo.
La aplicación de calor para tratar determinadas afecciones, incluidos posibles tumores, tiene una larga historia. Los antiguos griegos, romanos y egipcios usaban calor para tratar masas mamarias; Este sigue siendo un tratamiento de autocuidado recomendado para la ingurgitación mamaria . Los médicos de la antigua India utilizaban la hipertermia regional y de todo el cuerpo como tratamiento. [17]
Durante el siglo XIX, se informó en un pequeño número de casos la reducción del tamaño del tumor después de una fiebre alta debido a una infección. [13] Normalmente, los informes documentaron la rara regresión de un sarcoma de tejido blando después de que se observara la erisipela (una infección bacteriana aguda de la piel por estreptococos; una presentación diferente de una infección por "bacterias carnívoras" ) . Los esfuerzos por recrear deliberadamente este efecto condujeron al desarrollo de la toxina de Coley . [17] Una fiebre alta sostenida después de la inducción de la enfermedad se consideró fundamental para el éxito del tratamiento. [17] Este tratamiento es generalmente considerado [ ¿por quién? ] ambos menos efectivos que los tratamientos modernos y, cuando incluyen bacterias vivas, inapropiadamente peligrosos.
Aproximadamente en el mismo período, Westermark utilizó hipertermia localizada para producir la regresión del tumor en los pacientes. [18] Warren también informó resultados alentadores cuando trató a pacientes con cáncer avanzado de varios tipos con una combinación de calor, inducido con sustancias pirógenas, y terapia de rayos X. De 32 pacientes, 29 mejoraron durante 1 a 6 meses. [19]
En la década de 1970 comenzaron los ensayos clínicos adecuadamente controlados sobre la hipertermia inducida deliberadamente. [13]
La hipertermia se puede combinar con terapia génica, particularmente utilizando el promotor de la proteína de choque térmico 70. [12]
Dos desafíos tecnológicos importantes complican la terapia de hipertermia: la capacidad de lograr una temperatura uniforme en un tumor y la capacidad de monitorear con precisión las temperaturas tanto del tumor como del tejido circundante. [12] Se esperan avances en dispositivos para suministrar niveles uniformes de la cantidad precisa de calor deseada y dispositivos para medir la dosis total de calor recibida. [12]
En el adenocarcinoma localmente avanzado de recto medio e inferior, la hipertermia regional sumada a la quimiorradioterapia logró buenos resultados en términos de tasa de cirugía preservadora del esfínter. [20]
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. [21] Esto se debe a la histéresis magnética del material cuando se somete a un campo magnético alterno. [22] El área encerrada por el bucle de histéresis representa pérdidas, que comúnmente se disipan como energía térmica. [21] En muchas aplicaciones industriales este calor es indeseable; sin embargo, es la base para el tratamiento de hipertermia magnética. [ cita necesaria ]
Como resultado, si se colocan nanopartículas magnéticas dentro de un tumor y se coloca a todo el paciente en un campo magnético alterno, la temperatura del tumor aumentará. Esta elevación de la temperatura puede mejorar la oxigenación del tumor y la radiosensibilidad y la quimiosensibilidad, con suerte reduciendo los tumores. [23] Este tratamiento experimental contra el cáncer también se ha investigado para aliviar otras dolencias, como las infecciones bacterianas. [ cita necesaria ]
La hipertermia magnética se define por la tasa de absorción específica (SAR) y generalmente se expresa en vatios por gramo de nanopartículas. [24]
Este artículo incorpora material de dominio público del Diccionario de términos sobre el cáncer. Instituto Nacional del Cáncer de EE. UU .: Entrada de tratamiento de hipertermia en el dominio público Diccionario de términos sobre el cáncer del NCI{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) CS1 maint: numeric names: authors list (link)