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 el orden de los 40-45 °C (104-113 °F). La hipertermia se suele aplicar como coadyuvante de la radioterapia o la quimioterapia , a las que funciona como sensibilizador, en un esfuerzo por tratar el cáncer . [1] [2]
La hipertermia utiliza temperaturas más altas que la diatermia y más bajas que la ablación . [3] Cuando se combina con radioterapia , puede denominarse termoradioterapia .
La hipertermia se define como temperaturas corporales superiores a las normales. No hay consenso sobre cuál es la temperatura objetivo más segura o más 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 41,8–42 °C (107,2–107,6 °F) (Europa, EE. UU.) hasta cerca de 43–44 °C (109–111 °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 ayudar a otros tratamientos a eliminar 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 elevación de la temperatura a 40 °C (104 °F) durante una hora dentro de un tumor canceroso, se destruirán las células cancerosas. [11]
El programa 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 programa de tratamiento máximo de dos veces por semana. [13] Los investigadores japoneses trataron a las personas con "ciclos" separados 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 suelen mantener la temperatura durante aproximadamente una hora. [13]
Antes de la llegada de la terapia antirretroviral moderna, se había probado la hipertermia extracorpórea de cuerpo entero como tratamiento para el VIH/SIDA, con algunos resultados positivos. [15]
La aplicación externa de calor puede causar 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 lesionar el cerebro, el tejido pulmonar tratado directamente puede causar problemas pulmonares). La hipertermia de cuerpo entero puede causar hinchazón, coágulos de sangre 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 se combinan a menudo con radiación o quimioterapia, lo que confunde la cantidad de toxicidad que resulta de esos tratamientos en comparación con la elevación de temperatura lograda.
Existen muchas técnicas mediante las cuales se puede aplicar calor. Algunas de las más comunes implican el uso de ultrasonidos focalizados (FUS o HIFU ), fuentes de radiofrecuencia , sauna de infrarrojos , calentamiento por microondas , calentamiento por inducción , hipertermia magnética , infusión de líquidos calentados o aplicación directa de calor, como por ejemplo sentándose en una habitación caliente o envolviendo al paciente en mantas calientes.
Uno de los desafíos de la terapia térmica 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 matar las células cancerosas. Sin embargo, si las temperaturas son demasiado altas o se mantienen elevadas durante demasiado tiempo, pueden producirse efectos secundarios graves, incluida la muerte. Cuanto más pequeña sea la zona que se calienta y más corto sea el tiempo de tratamiento, menores serán los efectos secundarios. Por el contrario, un tumor tratado demasiado lentamente o a una temperatura demasiado baja no logrará los objetivos terapéuticos. El cuerpo humano es una colección de tejidos con diferentes capacidades térmicas, todos conectados por un sistema circulatorio dinámico con una relación variable con las superficies de la piel o los pulmones, 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 (desviación 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 del cuerpo en particular que se esté tratando. Medir las temperaturas en varias partes del cuerpo puede ser 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 el tumor por debajo de los 44 °C (111 °F) para evitar dañar los tejidos circundantes. Estas temperaturas se han derivado de cultivos celulares y estudios con animales. El cuerpo mantiene su temperatura corporal humana normal , cerca de los 37,6 °C (99,7 °F). A menos que se pueda colocar una sonda de aguja con precisión en cada sitio del tumor que se pueda medir, 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 en cuanto a qué partes del cuerpo necesitan ser monitoreadas (los sitios de medición clínica comunes son los tímpanos, 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. Estos problemas complican la capacidad de comparar diferentes estudios y llegar a una definición exacta de cuál debería ser la dosis térmica para un tumor y qué dosis es tóxica para qué tejidos en los seres humanos. Los médicos pueden aplicar técnicas avanzadas de diagnóstico por imagen, en lugar de sondas, para monitorear los tratamientos térmicos en tiempo real; los cambios inducidos por el calor en el tejido a veces son perceptibles utilizando estos instrumentos de diagnóstico por imagen.
Existe otra dificultad inherente a los dispositivos que suministran energía. Es posible que los dispositivos regionales no calienten de manera uniforme una zona objetivo, incluso sin tener en cuenta los mecanismos compensatorios del cuerpo. Una gran parte de la investigación actual se centra en cómo se pueden colocar con precisión los dispositivos de suministro de calor (catéteres, aplicadores de microondas y ultrasonidos, etc.) utilizando imágenes por ultrasonidos o resonancia magnética , así como en el desarrollo de nuevos tipos de nanopartículas que puedan distribuir el calor de manera más uniforme dentro de un tejido objetivo.
Entre los métodos de terapia de hipertermia, la hipertermia magnética es bien conocida por producir un calor controlable dentro del cuerpo. Debido a que se utiliza fluido magnético en este método, la distribución de la temperatura se puede controlar mediante la velocidad, el tamaño de las nanopartículas y la distribución de las mismas dentro del cuerpo. [8] Estos materiales, al aplicar un campo magnético externo alterno, convierten la energía electromagnética en energía térmica e inducen aumentos de temperatura. [16]
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 a la zona 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 administración de medicamentos. La hipertermia también aumenta el suministro de oxígeno a la zona, lo que puede hacer que la radiación tenga más probabilidades de dañar y matar células, además de evitar 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 el bajo nivel de oxígeno, las concentraciones de ácido más altas de lo normal y los nutrientes insuficientes, y por lo tanto son significativamente menos capaces de tolerar 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 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 un rango de 40 a 42 °C (104 a 108 °F), daña las células directamente, además de hacer que las células sean radiosensibles y aumentar el tamaño de los poros para mejorar la administración de agentes quimioterapéuticos e inmunoterapéuticos de moléculas grandes (peso molecular mayor a 1000 daltons ), como anticuerpos monoclonales y fármacos encapsulados en liposomas. [12] La captación celular de ciertos fármacos de moléculas pequeñas 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 matar el tejido junto al tubo.
La aplicación de calor para tratar ciertas 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 congestión mamaria . Los médicos de la antigua India usaban hipertermia regional y de cuerpo entero como tratamientos. [17]
Durante el siglo XIX, se había informado de una pequeña cantidad de casos de encogimiento de tumores después de una fiebre alta debido a una infección. [13] Por lo general, los informes documentaban la rara regresión de un sarcoma de tejidos blandos después de que se observara una 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 llevaron 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 generalmente se considera [¿ por quién? ] menos efectivo que los tratamientos modernos y, cuando incluye bacterias vivas, inapropiadamente peligroso.
En la misma época, Westermark utilizó hipertermia localizada para producir regresión tumoral en los pacientes. [18] Warren también informó de resultados alentadores cuando trató a pacientes con cáncer avanzado de varios tipos con una combinación de calor, inducido con sustancias pirogénicas y terapia de rayos X. De 32 pacientes, 29 mejoraron durante 1 a 6 meses. [19]
Los ensayos clínicos adecuadamente controlados sobre hipertermia inducida deliberadamente comenzaron en la década de 1970. [13]
La hipertermia se puede combinar con terapia genética, en particular utilizando el promotor de la proteína de choque térmico 70. [12]
Dos grandes desafíos tecnológicos hacen que la terapia de hipertermia sea complicada: 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 del recto medio e inferior, la hipertermia regional agregada a la quimiorradioterapia logró buenos resultados en términos de tasa de cirugía de conservación 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 requerida ]
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 radio y la quimiosensibilidad, con lo que se espera que los tumores se encojan. [23] Este tratamiento experimental contra el cáncer también se ha investigado para ayudar a tratar otras enfermedades, como las infecciones bacterianas. [ cita requerida ]
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 terapia de hipertermia en el Diccionario de términos de cáncer del NCI de dominio público{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) CS1 maint: numeric names: authors list (link)