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Bases genéticas do câncer Genética Humana – UFPE Larissa Albuquerque Aula 10 Características gerais *O câncer é uma doença genética, independentemente do tipo, que surge por meio de mutações de genes importantes. Isso causa erros nos processos biológicos e a desregulação celular. *As células cancerígenas têm um comportamento competitivo e desordenado. Elas podem crescer em massa e em quantidade sem controle, gerando um tumor ou neoplasia. *Geralmente, o câncer é derivado de células que têm capacidade de replicação, em especial as células lábeis, mas também pode se desenvolver em populações celulares que não costumam se dividir, como as células nervosas. Complexo ciclina/CDK *O ciclo celular tem papel importante na carcinogênese, pois, caso não tenha uma resposta adequada aos sinais químicos de controle, a célula pode se tornar cancerosa. *O ciclo celular é regulado por pontos de verificação e o seu avanço depende do complexo formado entre as ciclinas e CDKs (quinases dependentes de ciclinas), regulando a atividade de outras proteínas. *As CDKs realizam atividade catalítica do mecanismo do ciclo celular, regulando outras proteínas pela transferência de grupos fosfatos (fosforilação) quando estão na presença de ciclinas, as quais permitem a formação do complexo ciclina/CDK. *Quando as ciclinas não estão presentes, o complexo não é formado e as CDKs permanecem inativas. *Para o funcionamento adequado do ciclo celular, é preciso que haja a formação e degradação alternada de complexos ciclina/CDK. *Nas células tumorais, ocorrem defeitos genéticos nos pontos de checagem devido ao descontrole das ciclinas e CDKs, por aumento ou diminuição do complexo. *Um dos principais pontos de verificação do ciclo celular é o START, que ocorre no meio de G1 e verifica a viabilidade para passar à fase S. Ele é regulado por ciclinas D e CDK4. Câncer e morte celular programada (apoptose) *As células tumorais evoluem devido a um acúmulo de células indesejadas pela não ocorrência da apoptose, fenômeno importante para impedir o comprometimento da formação e função dos órgãos. *A apoptose é também uma forma de prevenção ao câncer, pois se uma célula anormal de replicação for destruída, ela não se multiplicará para originar um tumor. *Como as células cancerosas não sofrem apoptose, elas continuam crescendo e se dividindo desordenadamente enquanto tenha nutrientes para mantê-la, de forma independente à quantidade de telômero e telomerase. Evidências genéticas *O câncer é herdado clonalmente já que as células descendentes apresentam as mesmas características que as originais. *Certos vírus podem induzir alguns tipos de câncer. *Pode ser induzido por agentes que causam mutação de genes em que os produtos proteicos participem do controle do ciclo celular, como a radiação UV, raios x, cigarros e HPV. *Alguns cânceres ocorrem em famílias, como o retinoblastoma. *Alguns cânceres em células sanguíneas são associados a aberrações cromossômicas. Classificação *Proto-oncogenes: são um grupo de genes que seus produtos atuam na regulação de vias relacionadas à divisão celular e quando sofrem mutação se tornam oncogenes, promovendo ativamente a divisão celular e indução de tumores. *Supressor tumoral: são genes relacionados com a parada da divisão celular que, ao sofrerem mutação, não reprimem mais a divisão celular. Genes supressores tumorais *Hipótese de Knudson: o câncer só se desenvolve se houver uma segunda mutação nas células somáticas e se essa mutação desativar a função do gene supressor tumoral. Assim, o desenvolvimento do câncer precisará de duas mutações com perda de função (dois “eventos” inativadores), um em cada cópia do gene supressor tumoral, observado no retinoblastoma, que pode ser hereditário ou esporádico. Monitoria de Genética Humana Larissa Albuquerque Aula 10 *pRB: atua no controle do ciclo celular e tem a função de ativar a parada do ciclo celular ou a apoptose. *p53: pode parar o ciclo celular e ativar a via de morte como resposta ao estresse celular. Em situações de normalidade o seu nível é baixo, mas caso haja dano ao DNA, o nível de p53 aumenta e é convertida na sua forma estável e ativa, promovendo a interrupção do ciclo celular. O p53 pode mediar dois tipos de resposta: • p21: está associada ao p53 e é um inibidor do complexo ciclina/CDK, parando o ciclo celular para permitir o seu reparo e manter a integridade genética. • BAX: gene ativado pela p53 que aciona o ciclo da apoptose, permitindo a destruição da célula. Características das vias cancerígenas 1. As células cancerosas adquirem autossuficiência em processos sinalizadores que estimulam a divisão e o crescimento, como a resposta a fatores de crescimento produzidos por elas mesmas. 2. As células cancerosas são insensíveis a sinais inibidores de crescimento, pois há supremacia de sinais estimulantes em relação aos inibidores de crescimento. 3. As células cancerosas podem escapar da morte celular programada, por exemplo, quando há disfunção de p53, com o bloqueio da via de autodestruição. Ocorre, então, a tendência de produção de descendentes cada vez mais anormais, progredindo para um estado canceroso. 4. As células cancerosas têm potencial de replicação ilimitado pelo aumento da atividade da enzima telomerase que acrescenta sequências de DNA às extremidades dos cromossomos. 5. As células cancerosas desenvolvem mecanismos de autonutrição pela angiogênese, nutrindo e permitindo a expansão do tumor. 6. As células cancerígenas adquirem a capacidade de invadir e colonizar outros tecidos (metástase). Referências: • Fundamentos de genética / D. Peter Snustad, Michael J. Simmons; revisão técnica Cláudia Vitória de Moura Gallo. – 7. ed. – Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2017. Benigno: as células permanecem localizadas. Maligno: as células invadem outros tecidos. Metástase: as células se deslocam para outros locais do corpo, formando tumores secundários.
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