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Carcinogênese Profª Drª Elaine Judite de Amorim Carvalho 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 Carcinogênese Células lábeis Células estáveis Células perenes 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 Carcinogênese Gatilhos Genéticos ou Ambientais para o risco de câncer? Causas ambientais = 65%, Fatores hereditários = 26% a 42% para o risco de câncer. Robbins, (2010 ) Carcinogênese Não há escassez de fatores! carcinogênese • (1) tabagismo, associado sobretudo aos cânceres dos pulmões, da boca, laringe, faringe, esôfago e bexiga; • (2) dieta rica em gorduras, especialmente em relação ao carcinoma colorretal; • (3) obesidade, associado ao adenocarcinomas do esôfago, do endométrio, do pâncreas e da mama; • (4) alimentos processados. Em 2015, a OMS incluiu carnes processadas entre os produtos sabidamente carcinogênicos; • (5) alcoolismo, particularmente quanto aos cânceres da laringe, faringe, esôfago e fígado (neste, também por causa da associação com cirrose); • (6) infecções, em especial por alguns vírus (p. ex., HPV); • (7) exposição a carcinógenos ambientais, como radiações (UV , ionizantes) e alguns compostos químicos (p. ex., asbestos). Carcinogênese Carcinogênese Carcinogênese Carcinogênese Carcinogênese Carcinogênese • A proliferação das células normais é regulada: • 1. de modo inibitório pelas proteínas codificadas pela expressão dos Genes Supressores de Tumores (controle negativo); • 2. de modo estimulatório pelas proteínas codificadas pela expressão dos proto-oncogenes (controle positivo). • 3. de modo inibitório por genes que condicionam a morte celular programada ou apoptose (controle negativo); • 4. de modo estimulatatório por genes que regulam a mobilidade celular e a produção de Fatores do Crescimento (controle positivo) Carcinogênese Sem Alterações Mutação Oncogenes Perda dos Genes Supressores de Tumor Produção de Fatores de Crescimento Ativação da Mobilidade Célula Normal Célula com Potencial de Malignização Célula Transformada Tumor em Crescimento Tumor Infiltrativo Fonte: adaptada do site:http://depto.icb.ufmg.br/dpat/old/oncogenese.htm http://depto.icb.ufmg.br/dpat/old/oncogenese.htm Carcinogênese • Proto-oncogenes são genes ativos e importantes para as células e, em sua forma nativa e quando regulados, atuam no controle da proliferação celular normal. • Proto-oncogenes podem tornar-se oncogenes quando: (1) há alteração na estrutura do gene (mutação), resultando em produto anormal (oncoproteína); (2) ocorre aumento da expressão gênica (função exacerbada) Bogliolo, 2016 Carcinogênese • Os oncogenes são normalmente encontrados nas células (proto- oncogene), mas que quando afetados por mutações (dominantes) ou translocações codificam proteínas superexpressadas que desviarão a cascata de eventos que controlam a proliferação celular, no sentido de uma proliferação incontrolada. Quando uma célula produz o seu próprio fator de crescimento, ela adquire AUTONOMIA Fonte: adaptada do site:http://depto.icb.ufmg.br/dpat/old/oncogenese.htm http://depto.icb.ufmg.br/dpat/old/oncogenese.htm Carcinogênese • 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. Carcinogênese Participação dos genes supressores de tumor Fonte: adaptada do site:http://depto.icb.ufmg.br/dpat/old/oncogenese.htm Carcinogênese • Genes da Mobilidade Celular: genes normalmente encontrados nas células, mas normalmente somente expressados nas células móveis por natureza. Quando expressos nos oncócitos, permite que estes produzam substancias (ex: Hialuronidase, TAF) que irão dissolver as barreiras tissulares e permitir invasão de outros tecidos e vasos sangüíneos. (INVASIBILIDADE). http://depto.icb.ufmg.br/dpat/old/oncogenese.htm Carcinogênese • Iniciação • Resulta da exposição das células a uma dose suficiente de agentes carcinogênicos (iniciadores); • A célula iniciada torna-se potencialmente capaz de dar origem a um tumor. • Isoladamente, não é suficiente para a formação do tumor. • Provoca dano permanente ao DNA (mutações). • Rápida e irreversível, possuindo “memória”. Carcinogênese • Iniciação • Exemplos de agentes químicos iniciadores: Benzopirenos (fumaça do cigarro); vírus oncogênicos; Hidrocarbonetos Policíclicos e Heterocíclicos Aromáticos. Carcinogênese • Promoção: • Podem induzir os tumores nas células iniciadas, mas eles não são tumorigênicos por si mesmos. • Não há formação de tumores quando o agente promotor é aplicado antes, ao invés de depois, do agente iniciador • Ex.: exposição prolongada a certos hormônios, tabaco Carcinogênese • Progressão: • multiplicação descontrolada e irreversível das células alteradas. Nesse estágio o câncer já está instalado, evoluindo até o surgimento das primeiras manifestações clínicas da doença. • Ex.: tabaco Carcinogênese Química • As substâncias químicas que podem causar a iniciação da carcinogênese podem ser classificadas em duas categorias: de ação direta e de ação indireta. Carcinogênese Química • Carcinógenos de ação direta: Não requerem a conversão metabólica para se tornarem carcinogênicos. • Ex.: Agentes alquilantes (ciclofosfamida) Carcinogênese Química • Carcinógenos de ação de indireta: requerem a conversão metabólica para um carcinógeno em sua forma final antes que eles se tornem ativos. • • Ex.: Benzopirenos, hidrocarbonetos policíclicos, anilina. Carcinogênese Química • A maioria dos carcinógenos requer ativação metabólica para a conversão em carcinógenos em sua forma final. • Outras vias metabólicas podem levar à inativação (destoxificação) dos pró-carcinógenos ou de seus derivados. • Assim, a potência carcinogênica de uma substância química é determinada não somente pela atividade inerente de seu derivado eletrofílico, mas também pelo equilíbrio entre ativação metabólica e reações de inativação. Carcinogênese Química gene P-450, CYP1A1 Produz enzima metaboliza hidrocarbonetos 10% população tem mutação no gene Aumenta em 7 vezes o risco, caso fume Carcinogênese Química Alvos Moleculares: RAS e o p53 Carcinogênese Física • A energia de radiação, quer seja na forma de raios UV da luz solar ou sob a forma de ionização eletromagnética e radiação particulada, é um carcinógeno bem estabelecido. Carcinogênese Física • Câncer de Pele Diversos tipos de cânceres Carcinogênese Física • A porção de UV do espectro solar pode ser dividida em três grandes gamas de comprimento de onda: UVA (320-400 nm), UVB (280-320 nm) e UVC (200 a 280 nm). Acredita-se que entre eles, o UVB seja responsável pela indução dos cânceres de pele. O UVC, apesar de ser um potente mutagênico, não é considerado significativo porque é filtrado pela camada de ozônio ao redor da Terra. Carcinogênese Física Radiação UVB Formação de dímeros de piridimina DNA Via de reparo danificada Carcinogênese Física Radiações ionizantes Leucemias mielóides Câncer mama, pulmão, salivares Câncer Tireóide Carcinogênese Biológica • Poucos vírus foram associados à carcinogênese humana • Vírus da Leucemia de Células T Humanas Tipo 1: linfomas e leucemias • HPV: câncer de colo de útero • EBV: linfomas • HBV: hepatocarcinoma • Herpes vírus8: sarcoma de Kaposi Carcinogênese Biológica • HPV: Pelo menos 70 tipos geneticamente distintos de HPV foram identifi cados. • 1, 2, 4 e 7: provocam o papiloma escamoso benigno (verrugas) em humanos. • 16 e 18: foram envolvidos na gênese de diversos cânceres, principalmente do carcinoma de células escamosas do colo do útero e da região anogenital. Carcinogênese Biológica • Pelo menos 20% dos cânceres de orofaringe estão associados ao HPV Carcinogênese Biológica • O potencial oncogênico do HPV pode estar relacionado ao produto de dois genes virais, E6 e E7. Juntos, eles interagem com uma variedade de proteínas reguladoras do crescimento codificadas por proto-oncogenes e por genes supressores de tumor Carcinogênese Biológica • os tipos de HPV de alto risco expressam proteínas oncogênicas que inativam os supressores de tumor, ativam ciclinas, inibem a apoptose e combatem a senescência celular. Carcinogênese Biológica • Vírus Epstein-Barr: membro da família herpes, está envolvido na patogenia de diversos tumores humanos: a forma africana do linfoma de Burkitt; os linfomas de células B em indivíduos imunossuprimidos; linfomas de Hodgkin; carcinoma nasofaríngeo e alguns carcinomas gástricos e formas raras de linfomas de células T e linfomas de células natural killers. Elaine, janeiro de 2021
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