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As células podem necessitar de dois tipos de sinais para proliferar, os quais são: 1) Mitógeno – promove a ativação necessária para estimular o ciclo celular. 2) Fator de crescimento - promove a ativação necessária para absorção de nutrientes e utilização; associados com o crescimento celular. Assim, para uma célula proliferar não se tem apenas uma progressão ao longo do ciclo celular, há a necessidade de processos anabólicos complexos para que a célula possa sintetizar macromoléculas essenciais para o seu crescimento. Ademais, nossas células são continuamente perdidas em decorrência de agressões ou consequências naturais, em que, de acordo com o tipo de agressão e repetição do mesmo, essas células procuram meios para sobreviver, ou seja, passam por processos adaptativos em busca disso. Câncer É uma doença genética causada por mutações em genes que controlam a multiplicação celular somática. • O câncer é tido como um processo microevolutivo em que: - Células de um organismo multicelular têm o compromisso de colaborar entre si - Cada uma deve atuar de forma socialmente responsável para o bem-estar do organismo (sacrifício) - Sinais extracelulares funcionam como controles sociais que ditam como as células devem atuar - Alterações que perturbem a harmonia são problemáticas para essa sociedade multicelular (afetando a homeostasia) - Mutações podem romper o controle social e dar vantagem seletiva a uma célula - Crescimento, divisão e sobrevivência mais vigorosos que as células vizinhas - Clone passa a prosperar à custa das células vizinhas, podendo destruir toda a sociedade - Esse comportamento compromete o conjunto celular - Ciclos repetitivos de mutação, competição e seleção natural podem evoluir para um câncer. EMBORA O CÂNCER SEJA UMA DOENÇA GENÉTICA, MUITOS DELES SÃO INFLUENCIADOS POR FATORES AMBIENTAIS E PELOS HÁBITOS DE VIDA DE CADA INDIVÍDUO. As alterações genéticas que levam ao câncer são ruins quando pensamos no indivíduo, mas para as células, estas possuem vantagens quando comparadas às demais. Caract. das células cancerígenas • Ignoram os controles normais de proliferação e colonizam outros tecidos (neoplasia maligna/metástase) • São geneticamente instáveis - possuem mutações somáticas em taxas anormais e altas. • Crescimento e multiplicação descontrolados • Resistência à apoptose Comunicação celular É por meio dela que as células, diante das suas diferentes funções, mantêm o organismo em sintonia. - Colaboração: é justamente essa comunicação para o melhor funcionamento do organismo. - Competição: ocorre nas células cancerígenas, visto que irão consumir todos os recursos daquele meio e crescer independente do espaço. Tumor x Câncer 1) Tumor – aumento de volume observado numa parte qualquer do corpo. Quando o tumor se dá por aumento do número de células, chamamos de neoplasia (benigna – células localizadas; ou maligna – as células invadem outros tecidos). 2) Câncer – é um tipo de neoplasia maligna. Metástase É a capacidade das células cancerígenas de invadir outros tecidos e áreas e aumentar o tumor, ou seja, é quando as células de um tumor avançado podem se separar do tumor primário e se deslocar para locais distantes no corpo, onde se implantam e desenvolvem novos tumores. - É considerada uma característica de tumores malignos. ETAPAS Formação do tumor 1) Célula normal - crescimento e divisão regulados pelo equilíbrio entre sinais estimulatórios e inibitórios. Caso haja problema nesses mecanismos de controle ou a célula passe a proliferar (neoplasia) de forma desenfreada, ela perde a sensibilidade para identificar os mecanismos inibitórios. 2) Célula do câncer - um ou mais sinais comprometidos, tendo taxa proliferativa muito alta e sem controle, perdendo o formato e limites regulares, formando uma massa distinta de células normais, ou seja, um tumor. TIPOS DE TUMORES • Benigno – crescimento anormal/lento, mas a célula ainda guarda características do seu tecido de origem, possuem limitações e margem precisas, podem formar cápsulas que impedem o processo metastático; não há rompimento da lâmina basal. Além disso, as células do tumor permanecem localizadas. • Maligno – possui crescimento anormal, rápido e invasivo. Não possui limites precisos, com capacidade destruidora, tendo células com displasia mais graves. Além disso, possui capacidade de colonizar outros tecidos (metástase) e há rompimento da lâmina basal. Ciclo celular Dentro do ciclo celular, para evitar erros durante a proliferação celular, o organismo conta com pontos de checagem. Esses pontos avaliam se existe presença de alteração do material genético para que o processo possa continuar. - Quando se fala de células cancerígenas, durante a proliferação, elas não passam por esses pontos de checagem (havendo uma perda do controle do ciclo celular), o que contribui para a formação da neoplasia. ENZIMAS QUE ATUAM NA CHECAGEM Ciclinas e cilases (cdks) que vão regular a passagem de um ponto do ciclo para outra. PONTOS DE CONTROLE • G1/S – a célula se compromete à entrada no ciclo celular e a duplicação do DNA e avalia se o ambiente está favorável. A PROTEÍNA RB É UMA GRANDE REGULADORA DA PROGRESSÃO DO CICLO CELULAR, ATUANDO INIBINDO O FATOR DE TRANCRIÇÃO E2F1, VISTO QUE A ATIVAÇÃO DE E2F1 RESULTA EM HISTERESE, OU SEJA, A CÉLULA NÃO RETORNA MAIS A G1. LOGO, A pRB É O PONTO CRUCIAL DE CONTROLE EM G1. • G2/M –analisa se o DNA está replicado para dar início à mitose. • M - verifica se todos os cromossomos estão ligados ao fuso para poder passar para a anáfase. Modelo de evolução clonal dos tumores • 1° mutação - quando uma célula normal/saudável recebe uma mutação. Sua capacidade é de proliferação mais rápida do que as outras. • 2° mutação - maior capacidade de se dividir muito mais rápido. • 3° mutação - além da célula ser capaz de crescer mais, ela sofre mudanças estruturais. • 4° mutação - quando a célula pode realizar o processo de metástase, além de poder crescer muito mais rápido que a célula inicial. Controle genético Normalmente, as células cumprem um ciclo em que se multiplicam, crescem, diferenciam-se e morrem, obedecendo a um controle genético e a um sistema complexo de sinais bioquímicos. Esse controle genético é exercido por 2 classes de genes específicos: 1) Proto-oncogenes - são genes normais que atuam no funcionamento correto do ciclo celular. E, quando esses genes normais recebem uma mutação, se tornam oncogene, estando associado com a formação do câncer. Exemplo: E2F, ciclina, cdk. - Mutações em proto-oncogenes, são, em geral, dominantes. - Caracterizam-se pelo ganho de função em uma das cópias do gene crítico para o câncer e conduz a célula à malignidade. EM CASOS DE MUTAÇÕES EM GENES DE PROTO-ONCOGENES, APENAS UMA MUTAÇÃO EM UM DOS 2 ALELOS JÁ É SUFICIENTE PARA MUDAR O FENÓTIPO DO INDIVÍDUO. A PROTEÍNA IRÁ TRABALHAR MUITO MAIS EM CASOS DE MUTAÇÃO, OU SEJA, AUMENTANDO A FUNÇÃO DA PROTEÍNA OU AUMENTANDO A QUANTIDADE DAS PROTEÍNAS. A ativação de proto-oncogenes em oncogenes induz a formação do câncer. A conversão ocorre de três formas: através das mutações pontuais, altos níveis de amplificações gênicas e fusões de genes ou produtos gênicos. 2) Gene supressor tumoral (GST) – qualquer gene associado com a parada do ciclo celular, inibindo o desenvolvimento de um tumor. Exemplo: pRB e p53. - Mutações em GST são, em geral, recessivas. - A função de ambos os alelos dos genes críticos para o câncer deve ser perdida para induzir a célula. (são mutações adquiridas, não herdadas). AMBOS OS ALELOS DOS GST DEVEM SOFRER MUTAÇÃO PARA O GST SOFRER A PERDA DE FUNÇÃO (NÃO PRECISA ESTAR EM HMOZIGOSE PARA HAVER A PERDA DE FUNÇÃO DO GENE), PROMOVENDO A TRANSFORMAÇÃO CELULAR, DESENVOLVENDO O CÂNCER.Genes supressores tumorais e a perda da heterozigosidade A perda da heterozigosidade são possibilidades que geralmente resultam em perda do status de heterozigoto. As possíveis maneiras de eliminação do gene Rb normal seriam por meio da deleção ou uma mutação pontual nos 2 genes Rb. GENES SUPRESSORES TUMORAIS E RETINOBLASTOMA: A HIPÓTESE DE KNUDSON Nessa hipótese, 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 precisa de duas mutações com perda de função (inativadores), um em cada cópia do gene (observa isso no retinoblastoma). • Retinoblastoma - pode ser hereditário ou de forma esporádica. É um câncer que afeta as células da retina, sendo caracterizado por uma falha na pRb, no qual o gene não irá produzir mais essa proteína. - Hereditário/Familiar (mais comum): acomete os 2 olhos (bilateral). Nesse tipo, uma cópia defeituosa é herdada, precisando apenas de 1 mutação no alelo “normal” para o desenvolvimento desse tipo de retinoblastoma. - Esporádico (mais raro): acomete apenas 1 olho (unilateral). Nesse tipo, 2 mutações de perda de função são raras no curso normal da vida. NO CASO DE RETINOBLASTOMA, MUTAÇÕES EM AMBOS OS ALELOS DE UM ÚNICO GENE (RB) SÃO SUFICIENTES PARA O SURGIMENTO DO TUMOR. CÂNCER COLORRETAL Origina-se do epitélio que reveste o cólon e o reto, o qual passa por processo de renovação rapidamente. - A renovação depende de células-tronco localizadas em bolsas profundas do epitélio, chamadas de criptas intestinais. - Mutações que rompem os sinais que mantêm as células- tronco, controlam a organização normal e renovação do epitélio, são responsáveis pelo processo de progressão tumoral. "Golpe da misericórdia" – perda da função de p53 A p53 atua em vários níveis, a fim de garantir que células não transmitam seu DNA danificado, parando o ciclo celular para permitir que a célula tenha tempo para reparar o dano ao DNA. A p53 também ativa enzimas de reparo do DNA, e se o dano não puder ser corrigido, p53 desencadeia a morte celular programada (apoptose). Assim, quando há perda de função, as células continuam se proliferando, por não terem nenhum impedimento, ocasionando algo mais sério e invasivo. Vírus e infecções que contribuem para a proporção significativa de cânceres humanos • HPV e o câncer do colo do útero - os papilomas humanos infectam o epitélio cervical onde se mantém em uma fase latente na camada basal das células. - Nas camadas externas do epitélio, o vírus interfere na parada do ciclo celular para permitir a replicação do seu genoma (efeito ainda benigno, como as verrugas) - Em alguns casos, os genes virais se integram ao genoma da célula hospedeira, tornam-se ativos nas camadas basais e atuam como oncogenes.
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