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@cecicorreiaa_ | UFPE Carcinogênese Cecília Correia Odontologia Oncologia Oral Células tumorais originam-se de células normais que sofreram alterações no DNA (fatores genéticos) ou em mecanismos que controlam a expressão gênica (fenômenos epigenéticos), em um ou mais locos envolvidos no controle da divisão e da diferenciação celulares. A carcinogênese é um processo complexo, multifásico e dependente de fenômenos genéticos e epigenéticos que culminam no surgimento de clones de células imortalizadas que adquirem a capacidade de se multiplicar autonomamente, de invadir os tecidos vizinhos e de dar metástases. Embora classicamente se considere que a heterogeneidade de células em neoplasias se deva a mutações aleatórias que aparecem na lesão, algumas observações levam a admitir a existência de células-tronco nos cânceres, as quais seriam responsáveis por originar as diferentes linhagens de células tumorais. Tal como em tecidos normais, células- tronco de tumores têm capacidade de autoduplicar-se e de originar células com autoduplicação limitada (progenitoras), das quais se originam as diferentes células do tumor. A ineficácia dos tratamentos atuais em muitos cânceres pode dever-se ao fato de que eles eliminam a grande maioria das células do tumor mas não destroem as células-tronco, que são as responsáveis por recidivas. 01 Etiopatogênese das Neoplasias O notável avanço no conhecimento sobre etiologia e patogênese das neoplasias trouxe a constatação de que fatores genéticos e componentes ambientais, notadamente alguns vírus, certos agentes físicos e substâncias químicas variadas, têm papel no aparecimento de vários tumores humanos e de animais. Em outras palavras: os tumores são entendidos como o resultado de agressões ambientais em um indivíduo geneticamente suscetível. Com base em estudos bem conduzidos no mundo todo, muitos fatores ambientais estão seguramente envolvidos na carcinogênese. Os principais são: Tabagismo Associado sobretudo aos cânceres dos pulmões, da boca, laringe, faringe, esôfago e bexiga Dieta rica em gordura Especialmente em relação ao carcinoma colorretal Obesidade Alimentos processados Alcoolismo Particularmente quanto aos cânceres da laringe, faringe, esôfago e fígado Infecções Em especial por alguns vírus (como o HPV) Carcinógenos ambientais Como radiações (UV, ionizantes) e alguns compostos químicos (p. ex., asbestos) @cecicorreiaa_ | UFPE Carcinogênese Cecília Correia Odontologia Oncologia Oral A relação entre causa e efeito é probabilística. A potência de um agente cancerígeno pode ser definida como a probabilidade que ele tem de provocar neoplasia em determinadas condições (genéticas, nutricionais etc.), em determinado período, para certa espécie animal e para determinada célula. 02 Genes e Neoplasias O câncer é considerado uma doença genômica de células somáticas resultante de alterações na expressão de certos genes, especialmente daqueles que regulam a proliferação e a diferenciação celulares. A versão original dos oncogenes está presente em células normais, tem expressão regulada e participa no controle da proliferação e da diferenciação celulares, processos básicos para a existência das células. Em seu estado natural, eles comandam a divisão celular de uma maneira ordenada e fisiológica, sendo responsáveis pelo controle normal do ciclo celular. Nesse sentido, seriam chamados mais apropriadamente mitogenes ou genes de proliferação celular. Quando, porém, um proto-oncogene celular sofre mutações, rearranjos ou translocações, passa a ser um oncogene celular e recebe a designação c-ONC. Oncogenes Produtos do proto-oncogene Fatores de crescimento, receptores de fatores de crescimento, proteínas ligadoras de GTP, proteínas citoplasmáticas com atividade cinásica, ciclinas, CDK, inibidores de CDK (CDKI), fatores de transcrição @cecicorreiaa_ | UFPE Carcinogênese A. O oncogene codifica um fator de crescimento (FC), que estimula a multiplicação celular. B. O produto do oncogene é um receptor de FC (RFC). A maior disponibilidade de RFC torna as células potencialmente mais estimuláveis. C. O oncogene codifica um transdutor anormal (p. ex., proteína RAS mutada), que transduz o sinal do FC de modo constitutivo (persistente) e estimula a proliferação celular. D. O produto do oncogene ERBB1 é um receptor de FC truncado, que estimula continuamente a transdução do sinal intracelular. Cecília Correia Odontologia Oncologia Oral 03 Ativação de proto-oncogenes Proto-oncogenes podem tornar-se oncogenes quando: (1) há alteração na estrutura do gene (mutação puntiforme, por inserção ou translocação), resultando em produto anormal (oncoproteína); (2) ocorre aumento da expressão gênica (função exacerbada), por: (a) hiperexpressão gênica (p. ex., por inserção de um promotor próximo do proto-oncogene; (b) amplificação gênica (aumento do número de cópias do gene). Hiperexpressão do gene resulta em maior quantidade da proteína (estruturalmente normal), que estimula a proliferação celular. Cooperação entre oncogenes Embora alguns retrovírus contendo apenas um oncogene sejam capazes de induzir tumores, na maioria das vezes é necessário mais de um oncogene para provocar transformação celular. Como a célula neoplásica adquire propriedades muito diversas e ausentes nas células normais (imortalidade, crescimento autôno- mo, invasividade, capacidade de originar metástases etc.), é fácil entender que ativação de vários genes e inativação de outros devem ocorrer para que o fenótipo maligno se manifeste. Por esse raciocínio, nada mais lógico do que a participação de mais de um oncogene. Por outro lado, como mutações espontâneas ou induzidas ocorrem com frequência nada desprezível, ativação de um proto-oncogene não é evento muito raro. Se apenas um único oncogene fosse suficiente para a transformação maligna, o câncer seria muito mais frequente do que é. Os genes supressores de tumor estão envolvidos no controle da multiplicação e da diferenciação celulares, evitando reprodução descontrolada das células (comportam-se como “freios” da divisão celular). Em conjunto, tais genes atuam como um sistema coordenado e eficaz que impede a proliferação celular desordenada após agressões. A atuação de um oncogene em uma célula com o sistema de genes supressores de tumor íntegro não resulta em proliferação celular aumentada ou neoplasia. Alguns genes supressores de tumor controlam diretamente o ciclo celular, inibindo complexos ciclinas/CDK (p53, p27) oufatores de crescimento estimulados por eles (pRB). Outros atuam em vias que ativam a apoptose ou que estimulam a diferenciação e inibem a mitose (receptores do TGF-β). Há ainda os que codificam proteínas que regulam a inter-relação do citoesqueleto com a matriz extracelular, a inibição por contato (NF-1 e 2) ou a síntese de inibidores de metaloproteases (genes de TIMP). Genes Supressores de Tumor @cecicorreiaa_ | UFPE Carcinogênese Ao contrário dos oncogenes, que dependem apenas de uma cópia ativa do gene para manifestar o fenótipo (ação dominante), os genes supressores de tumor em geral precisam ter os dois alelos afetados para induzir o câncer (comportamento recessivo). Em geral, a perda de uma cópia do gene resulta de mutação, enquanto a segunda cópia é perdida por deleção do outro alelo. Perda ou defeito de um alelo de gene supressor de tumor pode ser herdada ou adquirida. O indivíduo heterozigoto para o gene (que possui apenas um alelo normal) não tem neoplasia, mas apresenta risco maior de desenvolver um câncer. A neoplasia só se forma caso ocorra perda do outro alelo, quando se fala que o gene está defeituoso em homozigose ou que houve perda de heterozigosidade. O primeiro e o mais conhecido gene supressor de tumor é o gene do retinoblastoma (gene RB). Retinoblastoma é uma neoplasia rara que ocorre na infância e apresenta-se de duas formas: (1) hereditária (40% dos casos), com transmissão autossômica dominante e frequentemente bilateral e multifocal; (2) esporádica (60% dos casos), em quea lesão é unifocal e unilateral. Cecília Correia Odontologia Oncologia Oral 04 Fonte: Google neoplasias humanas têm alguma alteração no gene). Além de se associarem à origem de várias neoplasias, alterações no gene TP53 atuam também na progressão tumoral, pois são mais comuns em cânceres avançados e/ou já com metástases do que naqueles em estádio inicial. Como regra geral, o fenótipo neoplásico manifesta-se somente quando há perda dos dois alelos do gene, que pode se dar de forma herdada ou adquirida. No entanto, a p53 tem uma particularidade interessante. Algumas formas da proteína anormal são capazes de se ligar e inativar a p53 normal. Desse modo, em certos casos o fenótipo maligno manifesta-se mesmo quando há mutação de apenas um alelo do gene, já que não existe p53 normal disponível. Essa condição caracteriza o que se conhece como mutação dominante negativa. Defeitos no gene TP53 são seguramente a forma mais comum de alteração genética em tumores humanos (pelo menos 50% das Fonte: Google @cecicorreiaa_ | UFPE Carcinogênese OBSERVAÇÃO A p53 é uma fosfoproteína de 393 aminoácidos envolvida nos processos de proliferação celular, reparo e síntese de DNA, diferenciação celular, apoptose e senescência celular. A p53 é expressa constitutivamente nas células; após a síntese, desloca-se para o núcleo, onde se liga à proteína MDM2; esta facilita o retorno da p53 ao citoplasma e promove a sua ubiquitinação, o que leva a degradação da p53 em proteassomos. A p16 inibe a MDM2, permitindo a atuação da p53. Após agressões variadas ao genoma, ocorre aumento na síntese de p53, a qual se liga ao DNA e estimula vários genes cujos produtos reduzem a divisão celular (parada do ciclo celular), induzem apoptose ou levam as células à senescência. Cecília Correia Odontologia Oncologia Oral 05 Proteínas inibidoras do ciclo celular: p21, p27 e p57 (inibem CDK) Genes de reparo do DNA codificam moléculas que participam do reconhecimento e do reparo de lesões no DNA. Essa classe de genes ganhou maior interesse após a observação de que certos tumores familiares apresentam instabilidade genômica em regiões repetitivas do DNA chamadas microssatélites. A instabilidade deve-se a falhas no sistema que mantém a fidelidade genômica durante a replicação celular e manifesta-se nas células cancerosas pela presença de alelos com pequenas variações de tamanho. Genes de Reparo do DNA Família MMR São genes responsáveis por reparo de pareamento errado do DNA. Instabilidade genômica causada por defeitos em um deles facilita o acúmulo de mutações no DNA e favorece o aparecimento de neoplasias, em especial carcinoma colorretal. Família UVDR São genes que atuam no reparo de DNA após lesão por radiação ultravioleta. Mutações nesses genes resultam em maior risco de desenvolver vários tumores. Genes que atuam no reparo do DNA lesado por radiação ionizante São genes supressores de tumor associados a vários cânceres, sobretudo carcinoma da mama. Mutações nesses genes são encontradas em 80% dos carcinomas mamários hereditários, mas são pouco frequentes em cânceres da mama esporádicos. Para que a população celular dos vários órgãos fique dentro dos limites fisiológicos, existe um balanceamento preciso entre geração de novas células e perdas que normalmente ocorrem. Nesse processo, a apoptose é essencial para regular a população celular normal. Como visto no Capítulo 5, a apoptose resulta de estímulos variados, fisiológicos ou patológicos, internos ou externos às células. Numerosos genes regulam a apoptose, cujos produtos a inibem ou a favorecem. Genes para Apoptose @cecicorreiaa_ | UFPE Carcinogênese Em uma neoplasia, o maior número de células pode ser devido a redução da apoptose. Em alguns tumores, alterações nos genes antiapoptóticos são o principal mecanismo oncogênico. Em muitos tumores humanos ocorrem modificações em genes de proteínas pró ou antiapoptóticas, resultando em redução da apoptose. Mutações no gene TP53 também resultam em diminuição da apoptose, por reduzirem a expressão de genes pró-apoptóticos, como o BAX. Cecília Correia Odontologia Oncologia Oral 06 Etapas da Carcinogênese A formação e o desenvolvimento de neoplasias são um processo complexo que ocorre em várias etapas. Em modelos de carcinogênese química experimental, é fácil evidenciar as fases de iniciação (o agente carcinogênico induz alterações genéticas permanentes nas células), promoção (a célula iniciada é estimulada a proliferar, amplificando o clone transformado) e progressão (o clone transformado prolifera, o tumor cresce, surgem células com potencial metastatizante e a neoplasia se desenvolve em sítios distantes da sua origem). A iniciação pode ser induzida por uma única aplicação de um agente cancerígeno, mesmo que em dose baixa. A promoção depende de contato mais prolongado com o agente promotor, que precisa ser aplicado após o iniciador. A iniciação isoladamente não é tumorigênica, mas, quando seguida de promoção, resulta em tumores A iniciação promove alteração irreversível no DNA (mutação). Uma célula iniciada pode transformar-se em tumor mesmo quando o promotor é aplicado certo tempo depois A promoção sozinha ou aplicada antes da iniciação não causa tumores A promoção é reversível (pois não provoca alterações permanentes no DNA), já que o espaçamento na aplicação do promotor não produz tumores A iniciação corresponde à transformação celular, ou seja, as modificações genômicas que alteram as respostas das células ao ambiente, tornando-as capazes de multiplicar-se de modo autônomo. Uma célula iniciada torna-se menos responsiva a fatores que inibem a proliferação celular, a indutores de diferenciação celular ou a apoptose. No entanto, uma célula apenas iniciada não origina tumor. Por terem ação irreversível, os agentes iniciadores têm efeito quando administrados de uma única vez ou em doses fracionadas (efeitos cumulativo e somatório). 1ª ETAPA: Iniciação @cecicorreiaa_ | UFPE Carcinogênese O iniciador é sempre uma substância mutagênica. Todos os iniciadores são substâncias eletrofílicas, ou seja, têm afinidade com compostos nucleofílicos, como proteínas, RNA e DNA. Tudo indica que a iniciação corresponde a uma alteração genômica em célula de baixa replicação que mantém essa alteração nas gerações seguintes. Nem toda agressão ao DNA leva a transformação celular, pois os genes de reparo podem corrigir os defeitos ocorridos. A célula atingida pelo iniciador e cujo defeito no DNA não é corrigido precisa sofrer pelo menos uma divisão para que a iniciação ocorra. Cecília Correia Odontologia Oncologia Oral 07 A promoção consiste em proliferação ou expansão das células iniciadas. A multiplicação das células iniciadas é fenômeno indispensável para a “fixação” da alteração genômica e para o aparecimento da neoplasia. Ao lado disso, a multiplicação celular aumenta a probabilidade de novas mutações. A promoção é um processo demorado. A ação do promotor é reversível, pois, caso sua aplicação seja interrompida antes de completada a promoção, o efeito não se manifesta. Os promotores são substâncias que têm em comum as propriedades de irritar tecidos e de provocar reações inflamatória e proliferativa. Todo agente que produz hiperplasia pode comportar-se como promotor. Por isso mesmo, agentes ou fatores muito variados podem ser promotores: ésteres de forbol, fenóis, hormônios, medicamentos, calor, traumatismos etc. Ao contrário do iniciador, o promotor não se liga ao DNA nem provoca mutações. 2ª ETAPA: Promoção Após seu surgimento, um câncer sofre, com frequência, modificações biológicas que o tornam, em geral, cada vez mais agressivo e mais maligno, fenômeno chamado progressão tumoral. Entre outros fatores, a progressão tumoral também depende de mutações sucessivas nas células, as quais resultam na aquisição de propriedades mais agressivas. Tais mutações são facilitadas pela instabilidade genômica, uma das marcas das células cancerosas. A partir do clone original, surgem outrosmais ou menos adaptados, que são diferentes sob os aspectos citogenéticos, de imunogenicidade, de velocidade de crescimento, de exigência de fatores de crescimento, de receptores de superfície, do poder de invasão e metastatização e de resistência a medicamentos. Em geral, à medida que o tempo passa, vão sendo selecionados clones mais agressivos e mais malignos. Além da aquisição de novas características intrínsecas das células tumorais, a progressão dos tumores depende também de fatores do hospedeiro. A resposta imunitária, por exemplo, tem papel de destaque. Se os novos clones celulares adquirem forte antigenicidade, provavelmente são eliminados. O estado hormonal é outro elemento na evolução das neoplasias dependentes de hormônios, como se verifica em alguns tumores da mama e da próstata. Com o passar do tempo, o comportamento do tumor tende a se tornar mais agressivo, a velocidade de crescimento aumenta, a resposta ao tratamento diminui e surgem clones com alto potencial de disseminação e metastatização. 3ª ETAPA: Progressão @cecicorreiaa_ | UFPE Carcinogênese Cecília Correia Odontologia Oncologia Oral 08 Graduação de Malignidade de Tumores Quando se trata de um câncer, é essencial estabelecer o estádio evolutivo em que ele se encontra para orientar o tratamento e fazer a previsão de sobrevida. Quanto mais precoce o diagnóstico, maior a chance de cura. Para satisfazer tudo isso, foram estabelecidos alguns parâmetros para avaliação do grau de malignidade das neoplasias. Os mais utilizados estão descritos a seguir. Aspectos morfológicos É fácil entender que neoplasias com alto grau de diferenciação, portanto com boa reprodução do tecido de origem, tenham comportamento menos agressivo. Também é intuitivo que neoplasias com índice mitótico elevado tenham crescimento mais acelerado e, por isso, pior prognóstico. Esses dois elementos (diferenciação e índice mitótico) podem ser avaliados com certa segurança pelo patologista e servem de base para a classificação das neoplasias malignas em graus diferentes de malignidade, muitas vezes com boa correlação com a evolução clínica. Outros parâmetros O grau de invasão local é bom indicador prognóstico. Quanto mais o tumor se infiltra nos tecidos do órgão em que se originou, maior é a probabilidade de atingir um vaso ou uma outra via de disseminação. Nos cânceres do estômago e do intestino grosso, o grau de invasão na parede correlaciona-se muito bem com a sobrevida dos doentes: tumores limitados à mucosa, por exemplo, têm prognóstico muito melhor do que aqueles que se infiltram até a camada muscular ou serosa. O mesmo princípio se aplica aos melanomas cutâneos, pois quanto mais profunda a penetração na pele, pior o prognóstico. Benigno Maligno F o n te : G o o g le @cecicorreiaa_ | UFPE Carcinogênese Cecília Correia Odontologia Oncologia Oral 09 Tipos de Carcinógenos e suas consequências Carcinogênese Viral Leucemia de células T Retrovírus HTLV-1 e 2 carcinoma hepatocelular e linfomas B esplênicos Hepatite C Verrugas cutâneas, papiloma da laringe, condiloma acuminado e tumores anogenitais. Papiloma humano (HPV) Carcinoma nasofaríngeo, linfoma de Burkitt, linfoma de grandes células B, linfoma de Hodgkin Epstein-Barr (EBV) Carcinoma hepatocelular Hepatite B Sarcoma de Kaposi, ao linfoma difuso de grandes células B primário de efusão e à doença de Castleman Vírus 8 do herpes humano (HHV8) Carcinogênese Química Derivam da combustão incompleta do carvão mineral, petróleo, tabaco etc. (são, por isso, alcatrões), sendo todos cancerígenos indiretos; portanto, dependem de ativação prévia por sistemas enzimáticos. Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos Incluem alguns derivados da anilina que, para causarem tumores, precisam sofrer ativação nos hepatócitos pelo sistema citocromo P-450. Aminas aromáticas São carcinógenos diretos mas de baixa potência. Pacientes cancerosos em tratamento com esses fármacos têm risco aumentado de desenvolver outros tumores, principalmente linfomas e leucemias. Alquilantes São substâncias formadas no organismo a partir de nitritos e aminas ou amidas ingeridos com alimentos. A importância maior das nitrosaminas é sua relação com o câncer gástrico. Nitrosaminas Inalação prolongada de asbesto provoca asbestose pulmonar, doença que causa distúrbios funcionais no sistema respiratório. Ao lado disso, asbesto causa também mesoteliomas (tumores de serosas) e câncer broncopulmonar, especialmente quando associado ao hábito de fumar. Asbesto Fonte: Google @cecicorreiaa_ | UFPE Carcinogênese Cecília Correia Odontologia Oncologia Oral 10 O arsênico causa câncer da pele e do pulmão em indivíduos expostos. O cromo, encontrado no cimento e em outros produtos industriais, é responsável por cânceres da pele e do pulmão em trabalhadores do ramo. Oníquel provoca papilomas, pólipos e câncer na mucosa nasal ou broncopulmonar quando inalado como poeira metálica ou como níquel carbonila. O ferro é apontado como responsável por câncer do pulmão em trabalhadores expostos a esse metal. Carcinógenos Inorgânicos Carcinogênese por radiações Indivíduos que trabalham ou ficam muito tempo em contato com raios solares desenvolvem diversas lesões pré-cancerosas da pele (ceratose solar), carcinomas basocelular ou de células escamosas e melanomas. Radiação Ultravioleta Câncer cutâneo, leucemias, câncer de tireoide, câncer broncopulmonar, osteossarcomas, tumores sólidos (mama, cólon, etc.). Radiação ionizante BRASILEIRO FILHO, G. Bogliolo Patologia. 9 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2016. Referência
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