CLASIFICACION DE PATOLOGIAS DEL CANCER DE MAMA
MEDIANTE ESPECTROSCOPIA RAMAN
Julia Nava Vargas1, Dr. Claudio Frausto Reyes2,
Dr. Cirilo Medina Gutierrez3,Dr. Juan Hugo García López4
1
U de G, Centro Universitario Los Lagos (474) 74-24-314, [email protected]
2
Centro de Investigaciones en Óptica, Unidad de Aguascalientes, (449) 44-28-124, [email protected]
3
U de G, Centro Universitario Los Lagos 01 (474) 74-24-314, [email protected]
4
U de G, Centro Universitario Los Lagos 01 (474) 74-24-314,[email protected]
Introducción
En la actualidad miles de mujeres sufren de cáncer de mama y cada vez más a edades más tempranas.
Debido a esto, es prioritario ampliar las investigaciones sobre el cáncer de mama para otorgar mejores
tratamientos y dar mejor perspectiva de vida al paciente. Para dar un mejor tratamiento se tiene que hacer
un diagnóstico lo más temprano posible. En la actualidad se esta evaluando la espectroscopia Raman en el
estudio de cáncer de mama. En este trabajo se ha realizado un estudio de biopsias de mama mediante
espectroscopia Raman haciendo una clasificación de patologías.
Materiales y Métodos
Las biopsias, conservadas en formalina se obtuvieron del Instituto Jalisciense de Cancerología. Sus
Espectros Raman fueron obtenidos en diferentes zonas usando tres sistemas Raman que emplean las
longitudes de onda de 514.5, 785 y 830nm. Los espectros fueron procesados mediante un programa en
Matlab para reducir el fondo de fluorescencia se ha empleando una aproximación polinomial.
Resultados
Se obtuvo una variación importante en los picos 1265 y 1301cm-1 los cuales fueron clasificados y
analizados en seis diferentes patologías: 1) Normal 2) Fibrosis 3) Adenosis 4) Fibrosis + Citosis, 5)
fibroadenoma, 6) Infiltración al ducto del carcinoma. Para las zonas normales el pico de 1265cm -1 es
menos intenso que el 1301cm-1, para el cáncer maligno la estructura de estos picos varia de tal manera
que el segundo pico disminuye hasta ser menos intenso que el primero como se muestra en la figura 1.
1301
5000
4000
1265
Intensidad
3000
2000
1000
0
-1000
-2000
1200
1250
1300
1350
-1
Corrimiento Raman (cm )
Figura 1. Espectros Raman obtenidos de diferentes zonas de una biopsia de mama
al emplear la longitud de 830nm.
Los crecimientos benignos y malignos reciben el nombre genérico de neoplasia que significa
neoformación.· “La neoplasia es una masa anormal de tejido, cuyo crecimiento excede al de los tejidos
normales y esta incoordinado con el de los mismos, y persiste de la misma manera excesiva después de
cesar los estímulos que desencadenaron los cambios”1. Al cesar los estímulos se suspende la producción
de células normales.
Una neoplasia maligna tiene la capacidad de propagarse a sitios lejanos, mientras que uno benigno no
tiene esa capacidad. Los cánceres crecen por infiltraciones progresivas, invasión destrucción y
penetración de tejidos.
Las células cancerosas son diferentes a las normales, ya que en estas el núcleo abarca casi todo el
citoplasma.
Las siguientes patologías se obtuvieron basándose en la investigación de Karen E. Shafer-Peltier3.
Patologías:

Normal
83% Grasa
1% Colágeno
0% Celda del núcleo
0% Celda del citoplasma
10% Semejante a colesterol
2% β – Caroteno
3% Calcio Hidroxiapatita
En la figura 2 se muestra los espectros obtenidos con la patología normal.
300
Normal
Intensidad
200
100
0
-100
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
-1
Corrimiento Raman (cm )
Figura 2. Espectros que mostraron una patología normal con la longitud de onda 514.5nm

Fibrosis
49% Grasa
32% Colágeno
0% Celda del núcleo
2% Celda del citoplasma
14% Semejante a colesterol
2% β – Caroteno
1% Calcio Hidroxiapatita
Es probablemente normal (con algo de atipia). El cambio celular puede ser benigno o maligno (ver
20000
figura 3).
Fibrosis
Intensidad
15000
10000
5000
0
1000
1200
1400
1600
-1
Corrimiento Raman (cm )
1800
Figura 3. Espectros que mostraron la patología fibrosis con la longitud de onda 785nm.

Adenosis
48% Grasa
23% Colágeno
2% Celda del núcleo
8% Celda del citoplasma
14% Semejante a colesterol
3% β – Caroteno
2% Calcio Hidroxiapatita
Se presenta una atipia mas grave, probablemente displástica pero posiblemente anaplástica. Consiste en
pérdidas de la regularidad de células individuales y también en pérdidas de su orientación arquitectónica y
sufre algunas variaciones leves en tamaño y forma como se muestra en figura 4.
Adenosis
Intensidad
15000
10000
5000
0
1000
1200
1400
1600
1800
-1
Corrimiento Raman (cm )
Figura 4. Espectros que mostraron la patología adenosis con la longitud de onda 785nm

Fibrosis + Citosis
4% Grasa
60.5% Colágeno
0% Celda del núcleo
15% Celda del citoplasma
16% Semejante a colesterol
4% β – Caroteno
4.5% Calcio Hidroxiapatita
Probablemente cáncer (atipia moderadamente grave; probablemente anaplasia). Presenta variaciones no
muy intensas en tamaño y forma (ver figura 5).
Fibrous + Cysts
6000
Intensidad
4000
2000
0
-2000
1000
1200
1400
1600
1800
-1
Corrimiento Raman (cm )
Figura 5. Espectros que mostraron la patología fibrosis + citosis con la longitud de onda 785nm.

Fibroadenoma
26% Grasa
16% Colágeno
5% Celda del núcleo
31% Celda del citoplasma
15% Semejante a colesterol
0% β – Caroteno
7% Calcio Hidroxiapatita
Patentemente cáncer (manifiestamente anaplástico). Hay gran variedad en tamaño y forma de las células.
Los núcleos presentan pleomorfismo intenso y se advierten patentemente varias células tumorales
gigantes. La anaplasia es un de los caracteres mas fidedignos de malignidad (ver figura 6).
20000
18000
Fibroadenoma
16000
14000
Intensidad
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0
-2000
1000
1200
1400
1600
1800
-1
Corrimiento Raman (cm )
Figura 6. Espectros que mostraron la patología fibroadenoma con la longitud de onda 514.5nm

Carcinoma ductal infiltrante
2% Grasa
40% Colágeno
5% Celda del núcleo
34% Celda del citoplasma
19% Semejante a colesterol
0% β – Caroteno
0% Calcio Hidroxiapatita
Lo muestran el 75% de todos los cánceres de mama2. Se caracteriza por la ausencia de características
histológicas especiales. Es duro a la palpación y de consistencia arenosa al ser transeccionado. La
metástasis a distancia se encuentra en la mayoría de los casos en huesos, pulmón, hígado y cerebro (ver
figura 7).
4000
Infiltarting Ductal Carcinoma
3000
Intensidad
2000
1000
0
-1000
-2000
800
1000
1200
1400
1600
1800
-1
Corrimiento Raman (cm )
Figura 7. Espectros que mostraron la patología carcinoma ductual infiltrante con la longitud de onda 830nm
Conclusión
En este trabajo se analizaron biopsia de pacientes con cáncer de mama. Para este estudio se utilizaron
sistemas Raman con fuentes de excitación láser en 514.5, 785 y 830nm. Para el estudio se hicieron cortes
histológicos a las biopsias, se tomaron los espectros Raman y midieron en diferentes puntos de estos
cortes. Después de analizar los espectros se encontraron cambios importantes en los picos 1265 y
1301cm-1 sufren cambios estructurales a medida que el cáncer se va desarrollando y propagando en el
tejido. De esta manera se pudieron clasificar diferentes patologías del cáncer de mama.
Bibliografía
1. John R. Ferrano, Kazuo Nakamoto, Introductory Raman Spectroscopy, Ed. Academic Press, INC
2. Barry W. Feig, David H. Berger, George M. Fuhrman, M.D. Anderson Oncologia; 2000; 1-37
3. Karen E. Shafer-Peltier, Abigail S. Haka, Maryann Fitzmaurice, J. Crowe, J. Myles, Ramachandra R.
Dasari, Michael S. Feld, Raman microespectroscopic model of human Breast tissue: implications for
breast cancer diagnosis in vivo, J. Raman Spectrosc; 2002; 33: 552 – 563
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