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Ana Beatriz Figuerêdo Almeida - Medicina 2022.2 Página | 1 Proliferação celular I SP 1.1 - EU SEMPRE FUI SÓ DE VOCÊ.. . 1) DESCREVER AS FASES DO PROCESSO DE DIVISÃO CELULAR POR MITOSE, IDENTIFICANDO OS PONTOS E OS MECANISMOS DE REGULAÇÃO; Uma célula se reproduz ao executar uma sequência organizada de eventos em que ela duplica seu conteúdo e, então, divide-se em duas. Esse ciclo de duplicação e divisão, conhecido como ciclo celular, é o mecanismo essencial pelo qual todos os seres vivos se reproduzem. Em espécies unicelulares, como bactérias e leveduras, cada divisão celular produz um novo organismo completo. Em espécies multicelulares, sequências longas e complexas de divisões celulares são necessárias à produção de um organismo funcional. Mesmo no indivíduo adulto, a divisão celular normalmente é necessária à substituição das células que morrem. Na verdade, cada um de nós deve fabricar milhões de células a cada segundo simplesmente para sobreviver: se toda a divisão celular fosse interrompida – por exposição a uma alta dose de raios X, por exemplo, morreríamos em poucos dias. A função básica do ciclo celular é duplicar a imensa quantidade de DNA nos cromossomos e, então, segregar as cópias em duas células-filhas geneticamente idênticas. Esses processos definem as duas principais fases do ciclo celular. A duplicação dos cromossomos ocorre durante a fase S (S de síntese de DNA), que requer de 10 a 12 horas e ocupa cerca de metade do tempo do ciclo celular de uma célula típica de mamífero. Após a fase S, a segregação dos cromossomos e a divisão celular ocorrem na fase M (M de mitose), que requer muito menos tempo (menos de 1 hora em uma célula de mamífero). A fase M compreende dois eventos principais: a divisão nuclear, ou mitose, durante a qual os cromossomos copiados são distribuídos em um par de núcleos-filhos; e a divisão citoplasmática, ou citocinese, quando a própria célula se divide em duas. Ao fim da fase S, as moléculas de DNA em cada par de cromossomos duplicados se entrelaçam e são mantidas fortemente unidas por ligações proteicas especializadas. No começo da mitose, em um estágio chamado de prófase, as duas moléculas de DNA são gradativamente desembaraçadas e condensadas em pares de bastonetes rígidos e compactos chamados de cromátides-irmãs, as quais permanecem ligadas por meio da coesão de cromátides-irmãs. Quando posteriormente o envelope nuclear se desfaz na mitose, os pares de cromátides-irmãs ficam ligados ao fuso mitótico, um gigantesco arranjo bipolar de microtúbulos. As cromátides-irmãs são fixadas a polos opostos do fuso, e, por fim, alinham-se na placa equatorial do fuso em um estágio chamado de metáfase. A destruição da coesão de cromátides- irmãs, no início da anáfase, separa as cromátides- irmãs, que são puxadas para polos opostos do fuso. Em seguida, o fuso se desfaz e os cromossomos segregados são empacotados em núcleos separados na telófase. Então, a citocinese cliva a célula em duas, de forma que cada célula-filha herde um dos dois núcleos. A maioria das células requer muito mais tempo para crescer e duplicar sua massa de proteínas e organelas do que o necessário para duplicar seus cromossomos e se dividir. A fim de reservar, em parte, tempo para o crescimento, a maioria dos ciclos celulares possui fases de intervalo – a fase G1 entre a fase M e a fase S, e a fase G2 entre a fase S e a mitose. Assim, o ciclo celular eucariótico é tradicionalmente dividido em quatro fases sequenciais: G1, S, G2 e M. As fases G1, S e G2 são, em conjunto, chamadas de interfase. Em uma célula humana típica se proliferando em cultura, a interfase pode ocupar 23 horas de um ciclo celular de 24 horas, com 1 hora de fase M. O crescimento celular ocorre ao longo do ciclo celular, exceto durante a mitose. As duas fases de intervalo são mais do que um simples retardo de tempo que garante o crescimento celular. Elas também dão tempo para que a célula monitore o ambiente interno e externo a fim de se assegurar de que as condições são adequadas e os preparativos Ana Beatriz Figuerêdo Almeida - Medicina 2022.2 Página | 2 estejam completos, antes que a célula se comprometa com as principais transformações da fase S e da mitose. Nesse sentido, a fase G1 é especialmente importante. Sua duração pode variar imensamente, dependendo das condições externas e de sinais extracelulares de outras células. Se as condições extracelulares forem desfavoráveis, por exemplo, as células retardam a progressão a G1 e podem entrar em um estado de repouso especializado conhecido como G0 (G zero), no qual podem permanecer por dias, semanas ou mesmo anos antes que a proliferação seja retomada. Na verdade, muitas células ficam permanentemente em G0 até que elas ou o organismo morram. Se as condições extracelulares são favoráveis e os sinais para crescer e se dividir estão presentes, as células no início de G1 ou G0 avançam até um ponto de comprometimento próximo ao fim de G1 conhecido como Início (em leveduras) ou ponto de restrição (em células de mamíferos). Usaremos o termo Início tanto para células de leveduras como para células de animais. Uma vez passado esse ponto, as células se comprometem com a replicação do DNA, mesmo que os sinais extracelulares que estimulam o crescimento e a divisão celular sejam removidos. O sistema de controle do ciclo celular opera de forma muito semelhante a um cronômetro que aciona os eventos do ciclo celular em uma sequência determinada. Em sua forma mais simples, o sistema de controle é rigidamente programado para fornecer uma quantidade fixa de tempo para a realização de cada evento do ciclo celular. O sistema de controle nas divisões desses embriões precoces é independente dos eventos que ele controla, para que seus mecanismos continuem a operar mesmo que esses eventos falhem. Contudo, na maioria das células, o sistema de controle não responde a informações recebidas dos processos que controla. Se algum mau funcionamento impede a conclusão bem-sucedida da síntese de DNA, por exemplo, sinais são enviados ao sistema de controle para retardar a progressão da fase M. Tais atrasos fornecem tempo para a maquinaria ser reparada e também previnem o desastre que poderia resultar se o ciclo seguisse prematuramente ao próximo estágio – e cromossomos incompletamente replicados segregassem, por exemplo. O sistema de controle do ciclo celular tem como base em uma série conectada de interruptores bioquímicos, cada um dos quais inicia um evento específico do ciclo celular. Esse sistema de interruptores possui muitas características importantes, as quais aumentam tanto a precisão como a confiabilidade da progressão do ciclo celular. Em primeiro lugar, os interruptores geralmente são binários (ativo/inativo) e desencadeiam eventos de maneira completa e irreversível. Seria claramente desastroso, por exemplo, se eventos como a condensação dos cromossomos ou a desintegração do envelope nuclear fossem iniciados apenas parcialmente ou começados e não completados. Em segundo lugar, o sistema de controle do ciclo celular é notavelmente intenso e confiável, em parte devido a mecanismos de reserva e outras características que permitem que o sistema opere de maneira eficiente sob várias condições, mesmo que alguns componentes falhem. Por fim, o sistema de controle é altamente adaptável e pode ser modificado para se adequar a tipos celulares específicos e para responder a sinais intracelulares ou extracelulares específicos. Na maioria das células eucarióticas, o sistema de controle do ciclo celular controla a progressão do ciclo celular em três principais pontos de transição reguladora. → O primeiro é o Início (ou ponto de restrição) no final de G1, onde a célula se compromete à entrada no ciclocelular e à duplicação dos cromossomos. Ana Beatriz Figuerêdo Almeida - Medicina 2022.2 Página | 3 → O segundo é a transição de G2/M, onde o sistema de controle dispara um evento mitótico precoce que leva ao alinhamento de cromossomos no eixo mitótico na metáfase. → O terceiro é a transição entre metáfase e anáfase, onde o sistema de controle estimula a separação das cromátides-irmãs, levando à conclusão da mitose e da citocinese. Se detecta problemas dentro ou fora da célula, o sistema de controle impede a progressão através de cada uma dessas transições. Se o sistema de controle identifica problemas na realização da replicação de DNA, por exemplo, isso manterá a célula na transição G2/M até que esses problemas sejam resolvidos. Similarmente, se as condições extracelulares não são apropriadas à proliferação celular, o sistema de controle bloqueia a progressão ao Início, impedindo dessa forma a divisão celular até que as condições se tornem favoráveis. Os componentes centrais do sistema de controle do ciclo celular são membros de uma família de cinases conhecidas como cinases dependentes de ciclinas (Cdks; do inglês, cyclin-dependent kinases). As atividades dessas cinases aumentam e diminuem à medida que a célula avança no ciclo, levando a mudanças cíclicas na fosforilação de proteínas intracelulares que iniciam ou regulam os principais eventos do ciclo celular. Um aumento na atividade de Cdk na transição G2/M, por exemplo, aumenta a fosforilação de proteínas que controlam a condensação de cromossomos, o rompimento do envelope nuclear, agrupamento no eixo e outros eventos que ocorrem nas etapas iniciais da mitose. As mudanças cíclicas na atividade das Cdks são controladas por um complexo arranjo de enzimas e outras proteínas. O mais importante desses reguladores das Cdks são proteínas conhecidas como ciclinas. As Cdks, como implica o nome, são dependentes de ciclinas para sua atividade: a menos que estejam fortemente ligadas a uma ciclina, elas não têm atividade de cinase. Existem quatro classes de ciclinas, cada uma definida pelo estágio do ciclo celular no qual se ligam às Cdks e em que atuam. Todas as células eucarióticas necessitam de três dessas classes: 1. As G1/S-ciclinas ativam Cdks no final de G1 e, com isso, ajudam a desencadear a progressão ao Início, resultando no comprometimento à entrada no ciclo celular. Seus níveis diminuem na fase S. 2. As S-ciclinas se ligam a Cdks logo após a progressão ao Início e ajudam a estimular a duplicação dos cromossomos. Os níveis das S-ciclinas permanecem elevados até a mitose, e essas ciclinas também contribuem ao controle de alguns eventos mitóticos iniciais. 3. As M-ciclinas ativam Cdks que estimulam a entrada na mitose na transição G2/M. Os níveis de M- ciclinas diminuem na metade da mitose. Em células de vertebrados, existem quatro Cdks. Duas interagem com ciclinas G1, uma com cilinas G1/S e S, e uma com ciclinas S e M. Neste resumo, nos referiremos simplesmente aos diferentes complexos de ciclina-Cdk como G1-Cdk, G1/S-Cdk, S-Cdk e M-Cdk. Complexos de ciclina-Cdk do sistema de controle do ciclo celular. As concentrações dos três principais tipos de ciclinas oscilam durante o ciclo celular, enquanto as concentrações das Cdks não mudam e superam as quantidades de ciclinas. Na fase G1 tardia, níveis crescentes de G1/S-ciclina levam à formação de complexos G1/S-Cdk que promovem a progressão através da transição de Início. Os complexos S-Cdk se formam no início da fase S e desencadeiam a replicação do DNA, assim como alguns eventos mitóticos iniciais. Os complexos M-Cdk se formam durante G2, mas são mantidos em um estado inativo; eles são ativados no fim de G2 e desencadeiam a entrada na mitose na transição G2/M. Um complexo proteico separado, o APC/C, inicia a transição metáfase-anáfase. Estudos estruturais em três dimensões de proteínas Cdk e ciclinas têm revelado que, na ausência de ciclinas, o sítio ativo na proteína Cdk é parcialmente obstruído por uma alça proteica, como uma pedra bloqueia a entrada de uma caverna. A ciclina ligada faz a alça se mover do sítio ativo, resultando em uma ativação parcial da enzima Cdk. A ativação total do Ana Beatriz Figuerêdo Almeida - Medicina 2022.2 Página | 4 complexo de ciclina-Cdk ocorre, então, quando uma outra cinase, a cinase ativadora de Cdk (CAK), fosforila um aminoácido próximo à entrada do sítio ativo da Cdk. Isso causa uma pequena mudança conformacional que aumenta ainda mais a atividade da Cdk, permitindo que a cinase fosforile de maneira eficiente suas proteínas-alvo e, desse modo, induza eventos específicos do ciclo celular. O aumento e a diminuição dos níveis de ciclinas são os determinantes primordiais da atividade das Cdks durante o ciclo celular. Contudo, vários mecanismos adicionais ajudam a controlar a atividade das Cdks em estágios específicos do ciclo. A fosforilação de um par de aminoácidos na cavidade do sítio ativo da cinase inibe a atividade de um complexo de ciclina-Cdk. A fosforilação desses sítios por uma cinase conhecida como Wee1 inibe a atividade das Cdks, enquanto a desfosforilação desses sítios por uma fosfatase conhecida como Cdc25 aumenta a atividade das Cdks. A ligação de proteínas inibidoras Cdk (CKIs) inativam complexos ciclina-Cdk. A estrutura tridimensional de um complexo de ciclina- Cdk-CKI revela que a ligação de CKI estimula um grande rearranjo na estrutura do sítio ativo da Cdk1, tornando-o inativo. As células usam as CKIs primordialmente para auxiliá-las na regulação das atividades de G1/S-Cdks e S-Cdks no início do ciclo celular. Exemplos de CKIs: → p27 (mamíferos) - Suprime as atividades de G1/S- Cdk e S-Cdk em G1; auxilia a saída das células do ciclo celular quando se diferenciam terminalmente; a fosforilação por Cdk2 aciona sua ubiquitinação por SCF; → p21 - (mamíferos) Suprime as atividades de G1/S- Cdk e S-Cdk após danos ao DNA; → p16 - (mamíferos) Suprime a atividade de G1-Cdk em G1; frequentemente inativada no câncer. Enquanto a ativação de complexos específicos ciclina- Cdk controla a progressão através do Início e transições G2/M, a progressão através da transição metáfase- anáfase é desencadeada não pela fosforilação proteica, mas pela degradação de proteínas, levando a estágios finais da divisão celular. O principal regulador da transição entre metáfase e anáfase é o complexo promotor da anáfase, ou ciclossomo (APC/C), um membro da família enzimática de ubiquitinas-ligase. O APC/C catalisa a ubiquitinação e a destruição de dois tipos principais de proteínas. A primeira é a securina, que protege as ligações proteicas que mantêm os pares de cromátides-irmãs unidos no início da mitose. A destruição de securinas na metáfase ativa a protease que separa as cromátides-irmãs e desencadeia a anáfase, como descrito mais tarde. As S-ciclinas e as M- ciclinas são os segundos principais alvos do APC/C. A destruição dessas ciclinas inativa a maioria das Cdks da célula. O resultado é que muitas proteínas fosforiladas por Cdks da fase S ao início da mitose são desfosforiladas por várias fosfatases na célula em anáfase. Essa desfosforilação de alvos das Cdks é necessária para a conclusão da fase M, incluindo as etapas finais da mitose e citocinese. Seguindo sua ativação na metade da mitose, APC/C permanece ativa em G1 para fornecer um período estável de Cdk inativa. Quando G1/S-Cdk é ativada em G1 tardio, APC/C é inativado, permitindo, desse modo, um acúmulo da ciclina no próximo ciclo celular. Quando as condições para a proliferação celular são adequadas, vários sinais externos e internos estimulam a ativação de G1-Cdk, que por sua vez estimula a expressão de genes que codificam G1/S-ciclinas e S- ciclinas. Então, a ativação resultantede G1/S-Cdk controla a progressão através do Início da transição. Por meio de mecanismos que discutiremos posteriormente, as G1/S-Cdks desencadeiam uma onda de atividade das S-Cdks, que inicia a duplicação dos cromossomos na fase S e também contribui para alguns eventos iniciais da mitose. Então, a ativação de M-Cdk dispara a progressão através da transição de G2/M e eventos da mitose inicial, levando ao alinhamento de pares de cromátides-irmãs na placa equatorial do eixo mitótico. Finalmente, APC/C, junto ao ativador Cdc20, dispara a degradação de securinas e ciclinas, desencadeando a separação de cromátides- irmãs e a segregação e finalização da mitose. Quando a mitose está completa, múltiplos mecanismos colaboram na supressão da atividade das Cdks, resultando em um período estável de G1. Agora estamos prontos para discutir esses estágios do ciclo celular em maiores detalhes, começando com a fase S. Controle da duplicação dos cromossomos. As preparações para a replicação de DNA começam na mitose tardia e G1, quando as helicases de DNA se ligam a múltiplas proteínas na origem de replicação, formando o complexo pré- -replicativo (pré-RC). A Ana Beatriz Figuerêdo Almeida - Medicina 2022.2 Página | 5 ativação de S-Cdk leva à ativação de helicases de DNA, que desenrolam o DNA nas origens para iniciar a sua replicação. Duas forquilhas de replicação partem e se afastam de cada origem, até que o cromossomo inteiro seja duplicado. Os cromossomos duplicados são, então, segregados na fase M. A ativação de S-Cdk na fase S também previne o agrupamento de novos pré- RCs em qualquer origem até o seguinte G1 – assegurando, dessa forma, que cada origem seja ativada apenas uma vez em cada ciclo celular. De um ponto de vista de regulação, a mitose pode ser dividida em duas partes principais, cada uma influenciada por componentes distintos do sistema de controle do ciclo celular. Primeiro, um aumento abrupto na atividade de M-Cdk na transição G2/M desencadeia eventos no início da mitose (prófase, prometáfase e metáfase). Durante esse período, a M- Cdk e várias outras cinases mitóticas fosforilam uma série de proteínas, levando à formação do fuso mitótico e à ligação deste aos pares de cromátides- irmãs. A segunda parte principal da mitose começa na transição entre metáfase e anáfase, quando o APC/C provoca a degradação da securina, liberando uma protease que cliva a coesina e, com isso, inicia a separação das cromátides-irmãs. O APC/C também promove a degradação de ciclinas, levando à inativação das Cdks e à desfosforilação de alvos das Cdks, o que é necessário a todos os eventos do final da fase M, inclusive a conclusão da anáfase, a dissociação do fuso mitótico e a divisão da célula por citocinese. A M-Cdk promove o início da mitose. Uma das características mais notáveis do controle do ciclo celular é que uma única proteína-cinase, a M-Cdk, ocasiona todos os diversos e complexos rearranjos celulares que ocorrem nos estágios iniciais da mitose. A M-Cdk deve, no mínimo, induzir a formação do fuso mitótico e assegurar que cada cromátide-irmã de um par esteja ligada ao polo oposto do fuso. Ela também desencadeia a condensação dos cromossomos – a reorganização em grande escala das cromátides-irmãs entrelaçadas em estruturas compactas, similares a um bastão. Em células animais, a M-Cdk também promove a desintegração do envelope nuclear e rearranjos do citoesqueleto de actina e do aparelho de Golgi. Acredita-se que cada um desses processos seja iniciado quando a M-Cdk fosforila proteínas específicas envolvidas no processo, embora a maioria dessas proteínas ainda não tenha sido identificada. A ativação da M-Cdk. A Cdk1 se associa à M-ciclina conforme os níveis de M-ciclina gradativamente se elevam. O complexo de M-Cdk resultante é fosforilado em um sítio ativador pela cinase ativadora de Cdk (CAK) e em um par de sítios inibidores pela cinase Wee1. O complexo M-Cdk inativo resultante é, então, ativado ao fim de G2 pela fosfatase Cdc25. A Cdc25 é ainda mais estimulada pela M-Cdk ativa, resultando em retroalimentação positiva. A retroalimentação é aumentada pela capacidade da M-Cdk de inibir Wee1. Após M-Cdk desencadearem um complexo processo que leva à metáfase, o ciclo celular chega ao clímax com a separação das cromátides-irmãs na transição metáfase-anáfase. Ainda que a atividade da M-Cdk monte o palco para esse evento, o complexo promotor da anáfase (APC/C) desencadeia o processo que inicia a separação das cromátides-irmãs, ao ubiquitinar várias proteínas reguladoras mitóticas e, com isso, promovendo sua degradação. 2) IDENTIFICAR OS FATORES QUE INTERFEREM NA REGULAGEM DA DIVISÃO CELULAR; As moléculas de sinalização extracelular que regulam o crescimento celular, a divisão e a sobrevivência são geralmente proteínas solúveis secretadas, proteínas ligadas à superfície celular ou componentes da matriz extracelular. Elas podem ser operacionalmente divididas em três classes principais: 1. Mitógenos, que estimulam a divisão celular, fundamentalmente desencadeando uma onda de atividade de G1/S-Cdk que atenua controles Ana Beatriz Figuerêdo Almeida - Medicina 2022.2 Página | 6 intracelulares negativos que, de outra maneira, bloqueariam a progressão ao ciclo celular. 2. Fatores de crescimento, que estimulam o crescimento celular (aumento da massa celular) ao promover a síntese de proteínas e outras macromoléculas e ao inibir sua degradação. 3. Fatores de sobrevivência, que promovem a sobrevivência celular ao suprimir a forma de morte celular programada conhecida como apoptose. Muitas moléculas de sinalização extracelular promovem todos esses processos, enquanto outras promovem um ou dois. Para que uma célula animal se prolifere, ela deve receber sinais extracelulares estimuladores, sob a forma de mitógenos, de outras células, geralmente suas vizinhas. Os mitógenos superam os mecanismos intracelulares de freagem que bloqueiam a progressão ao ciclo celular. Na ausência de um sinal mitogênico para a proliferação, a inibição das Cdks em G1 é mantida pelos múltiplos mecanismos anteriormente discutidos, e a progressão a um novo ciclo celular é bloqueada. Em alguns casos, as células parcialmente desmontam seu sistema de controle do ciclo celular e saem do ciclo para um estado especializado de não divisão, chamado G0. A maioria das células em nosso organismo está em G0, porém as bases moleculares e a reversibilidade desse estado variam em diferentes tipos celulares. A maioria de nossos neurônios e células musculares esqueléticas, por exemplo, está em um estado de G0 terminalmente diferenciado, no qual seu sistema de controle do ciclo celular está completamente ausente: a expressão dos genes que codificam várias Cdks e ciclinas está permanentemente inativada, e a divisão celular raramente ocorre. Alguns tipos celulares não possuem ciclo celular apenas de forma transitória e retêm a capacidade de remontar o sistema de controle do ciclo celular rapidamente e de entrar em ciclo novamente. A maioria das células hepáticas, por exemplo, está em G0, mas pode ser estimulada a se dividir se o fígado sofrer danos. Já outros tipos celulares, incluindo fibroblastos e linfócitos, retiram-se e entram em ciclo celular repetidamente ao longo de sua vida. Na grande maioria das células animais, os mitógenos controlam a taxa de divisão celular agindo na fase G1 do ciclo celular. Como discutido anteriormente, múltiplos mecanismos agem durante G1 para suprimir a atividade Cdk. Os mitógenos liberam esses inibidores na atividade Cdk, permitindo, assim, a entrada em um novo ciclo celular. Os mitógenos interagem com receptores de superfície celular a fim de acionar múltiplas vias de sinalização intracelular. Uma via principal age através de GTPaseRas monomérica, a qual leva à ativação de uma cascata da proteína-cinase mitógeno-ativada (MAP-cinase). Isso leva a um aumento da produção de proteínas reguladoras de transcrição, incluindo a Myc. Acredita- se que a Myc promova a entrada no ciclo celular por meio de vários mecanismos, um dos quais é o aumento da expressão de genes que codificam G1-ciclinas (ciclinas D), aumentando, com isso, a atividade da G1- Cdk (ciclina D-Cdk4). A Myc também tem um importante papel na estimulação da transcrição de genes que aumentam o crescimento celular. A função-chave dos complexos de G1-Cdk em células animais é ativar um grupo de fatores reguladores gênicos denominados proteínas E2F, que se ligam a sequências específicas de DNA nos promotores de uma grande variedade de genes que codificam proteínas necessárias à entrada na fase S, incluindo G1/S-ciclinas, S-ciclinas e proteínas envolvidas na síntese de DNA e na duplicação dos cromossomos. Na ausência de estimulação mitogênica, a expressão gênica dependente de E2F é inibida por uma interação entre E2F e membros da família de proteínas do retinoblastoma (Rb). Quando as células são estimuladas a se dividir pelos mitógenos, a G1-Cdk ativa se acumula e fosforila membros da família Rb, reduzindo sua ligação a E2F. As proteínas E2F liberadas ativam, então, a expressão de seus próprios genes- alvo. Estímulo mitogênico da entrada no ciclo celular. Os mitógenos se ligam a receptores de superfície celular para dar início a vias de sinalização intracelular. Uma das principais vias envolve a ativação da GTPase Ras, que ativa uma cascada de MAP-cinases, levando ao aumento da expressão de diversos genes precoces imediatos, incluindo o gene que codifica a proteína reguladora de transcrição Myc. A Myc aumenta a expressão de muitos genes de resposta tardia, incluindo alguns que levam ao aumento da atividade da G1-Cdk (ciclina D-Cdk4), que aciona a fosforilação de membros da família de proteínas Rb. Isso inativa as proteínas Rb, liberando a proteína reguladora gênica E2F para ativar a transcrição de genes de G1/S, incluindo os genes de uma G1/S-ciclina (ciclina E) e de uma S-ciclina (ciclina A). As atividades resultantes da G1/S-Cdk e da S-Cdk estimulam ainda mais a fosforilação da proteína Rb, formando um ciclo de Ana Beatriz Figuerêdo Almeida - Medicina 2022.2 Página | 7 retroalimentação positiva. As proteínas E2F também estimulam a transcrição de seus próprios genes, formando outro ciclo de retroalimentação positiva. Esse sistema de controle transcricional, como outros tantos sistemas de controle que regulam o ciclo celular, inclui ciclos de retroalimentação que garantem que a entrada no ciclo celular seja completa e irreversível. As proteínas E2F liberadas, por exemplo, aumentam a transcrição de seus próprios genes. Além disso, a transcrição dependente de E2F dos genes da G1/S- ciclina (ciclina E) e da S-ciclina (ciclina A) leva ao aumento das atividades da G1/S-Cdk e da S-Cdk, que, por sua vez, aumentam a fosforilação da proteína Rb e promovem a liberação de mais E2F. O membro central da família Rb, a própria proteína Rb, foi originalmente identificado por meio de estudos de uma forma hereditária de câncer de olho em crianças, conhecido como retinoblastoma. A perda de ambas as cópias do gene Rb, leva à excessiva proliferação de algumas células no desenvolvimento da retina, sugerindo que a proteína Rb é particularmente importante para controlar a divisão celular nesse tecido. A perda completa da Rb não causa imediatamente o aumento da proliferação de células da retina ou de outros tipos celulares, em parte porque a Cdh1 e as CKIs também ajudam a inibir a progressão a G1, e em parte porque outros tipos celulares contêm proteínas relacionadas à Rb que funcionam como uma cópia de segurança na ausência da Rb. É igualmente provável que outras proteínas, não relacionadas à Rb, ajudem a regular a atividade de E2F. As camadas adicionais de controle promovem um aumento esmagador na atividade de S-Cdk no início da fase S. Como mencionado anteriormente, o ativador de APC/C, Cdh1 suprime níveis de ciclina após a mitose. Em células animais, entretanto, as ciclinas G1 e G1/S são resistentes a Cdh1–APC/C e podem, então, funcionar sem oposição pela APC/C para promover a fosforilação da proteína Rb e expressão do gene E2F- dependente. A S-ciclina, ao contrário, não é resistente, e seu nível é inicialmente retido pela atividade de Cdh1–APC/C. Contudo, a G1/S-Cdk também fosforila e inativa Cdh1-APC/C, permitindo, com isso, o acúmulo de S-ciclina, promovendo ainda mais a ativação da S- Cdk. A G1/S-Cdk também inativa as proteínas CKI que reprimem a atividade da S-Cdk. O efeito global de todas essas interações é a ativação rápida e completa dos complexos de S-Cdk necessários ao início da fase S. A progressão ao longo do ciclo celular, e, portanto, a taxa de proliferação celular, é controlada não somente por mitógenos extracelulares, mas também por outros sinais extra e intracelulares. Nesse sentido, um dos mais importantes fatores que influenciam são os danos ao DNA, que podem ocorrer em resposta a reações químicas espontâneas no DNA, erros na replicação do DNA ou, ainda, exposição à radiação e a certos produtos químicos. É essencial que cromossomos com dano sejam reparados antes da duplicação ou segregção. O sistema de controle do ciclo celular pode facilmente detectar danos no DNA e parar o ciclo em qualquer uma de duas transições – uma no Início, o que impede a entrada no ciclo celular e na fase S, e uma na transição G2/M, o que impede a entrada na mitose. Os danos no DNA dão início a uma via de sinalização pela ativação de um par de proteínas-cinase relacionadas chamadas de ATM e ATR, que se associam ao local do dano e fosforilam várias proteínas-alvo, incluindo duas outras proteínas-cinase chamadas de Chk1 e Chk2. Essas várias cinases fosforilam outras proteínas-alvo que levam à interrupção do ciclo celular. O principal alvo é o gene da proteína reguladora p53, que estimula a transcrição do gene que codifica p21, uma proteína CKI; p21 liga-se aos complexos G1/S-Cdk e S-Cdk e inibe suas atividades, ajudando, dessa forma, a impedir a entrada no ciclo celular. Os danos no DNA ativam a p53 por um mecanismo indireto. Em células que não foram danificadas, a p53 é altamente instável e está presente em concentrações muito baixas. Em grande parte, isso se deve a sua interação com outra proteína, a Mdm2, que age como uma ubiquitina-ligase que promove a p53 à degradação nos proteassomos. A fosforilação da p53 Ana Beatriz Figuerêdo Almeida - Medicina 2022.2 Página | 8 após um dano no DNA reduz sua ligação à Mdm2. Isso diminui a degradação da p53, o que resulta em um aumento marcante da concentração de p53 na célula. Além disso, a diminuição da ligação à Mdm2 aumenta a capacidade da p53 de estimular a transcrição gênica. As proteínas-cinase Chk1 e Chk2 também bloqueiam a progressão do ciclo celular pela fosforilação de membros da família de fosfatases proteicas Cdc25, inibindo, dessa maneira, sua função. Como anteriormente descrito, essas fosfatases são particularmente importantes à ativação da M-Cdk no início da mitose. Chk1 e Chk2 fosforilam Cdc25 em sítios inibitórios que são diferentes dos sítios de fosforilação que estimulam a atividade de Cdc25. A inibição da atividade da Cdc25 por danos no DNA ajuda a bloquear a entrada na mitose. Como um dano no DNA interrompe o ciclo celular em G1. Quando o DNA é lesionado, várias proteínas-cinase são recrutadas ao local do dano e dão início a uma via de sinalização que provoca a interrupção do ciclo celular. A primeira cinase no local do dano é a ATM ou a ATR, dependendo do tipo de dano. Outras proteínas- cinase, denominadas Chk1 e Chk2, são, em seguida,recrutadas e ativadas, resultando na fosforilação da proteína reguladora de transcrição p53. A Mdm2 normalmente se liga à p53 e promove sua ubiquitinação e degradação nos proteassomos. A fosforilação da p53 bloqueia sua ligação à Mdm2; o resultado é o acúmulo de altos níveis de p53, estimulando a transcrição de vários genes, incluindo o gene que codifica a proteína CKI p21. A p21 se liga e inativa os complexos de G1/SCdk e S-Cdk, parando a célula em G1. Em alguns casos, os danos no DNA também induzem a fosforilação da Mdm2 ou um decréscimo na produção da Mdm2, o que ocasiona um aumento ainda maior da p53. Muitas células humanas têm um limite intrínseco do número de vezes que podem se dividir. Muitas células humanas se dividem um número limitado de vezes antes de pararem e sofrerem uma interrupção permanente do ciclo celular. Os fibroblastos retirados de tecidos humanos normais, por exemplo, passam por somente cerca de 25 a 50 duplicações populacionais quando cultivados em meios mitogênicos padronizados. Ao final desse período, a proliferação desacelera e finalmente para, e as células entram em um estado de não divisão do qual nunca mais se recuperam. Esse fenômeno é chamado senescência celular replicativa. Em fibroblastos humanos, a senescência celular replicativa parece ser ocasionada por mudanças na estrutura dos telômeros, as sequências de DNA repetitivo e as proteínas associadas presentes nas extremidades dos cromossomos. Quando uma célula se divide, as sequências de DNA telomérico não são replicadas da mesma maneira que o restante do genoma e, em vez disso, são sintetizadas pela enzima telomerase. A telomerase também promove a formação de estruturas de capa de proteína que protegem as extremidades dos cromossomos. Como os fibroblastos humanos, e muitas outras células somáticas humanas, não produzem telomerase, seus telômeros se tornam mais curtos a cada divisão celular, e suas capas de proteína protetoras se deterioram progressivamente. As extremidades expostas do DNA são, por fim, percebidas com dano ao DNA, o que ativa uma interrupção de ciclo celular dependente de p53. As células de roedores, por outro lado, mantêm a atividade da telomerase quando se proliferam em cultura e, portanto, não possuem tal mecanismo de limitação da proliferação dependente de telômeros. A expressão forçada da telomerase em fibroblastos humanos normais, usando técnicas de engenharia genética, bloqueia essa forma de senescência. Infelizmente, a maioria das células cancerosas readquiriu a capacidade de produzir telomerase e, portanto, manter a função dos telômeros à medida que se proliferam; o resultado é que elas não sofrem o processo de senescência celular replicativa. Ana Beatriz Figuerêdo Almeida - Medicina 2022.2 Página | 9 3) RELACIONAR A PERDA DO CONTROLE DA MULTIPLICAÇÃO CELULAR COM O APARECIMENTO DE NEOPLASIAS; A mutabilidade e um elevado número de populações celulares criam as oportunidades para que as mutações ocorram. Porém, o estímulo para o desenvolvimento de um câncer precisa vir de alguma vantagem seletiva por parte das células mutantes. Obviamente, uma mutação ou uma mudança epigenética pode conferir tal vantagem aumentando a taxa de proliferação celular ou permitindo que as células continuem a proliferar quando as células normais parariam. Células cancerosas que conseguem crescer em cultura ou células de cultivo modificadas artificialmente para conter os tipos de mutações encontradas em cânceres em geral apresentam um fenótipo transformado. Elas são anormais em sua forma, motilidade, resposta a fatores de crescimento do meio de cultura e, muito comum, no modo como reagem ao contato com a superfície onde estão aderidas e entre si. Células normais não se dividirão a menos que se encontrem aderidas à superfície; células alteradas se dividirão mesmo se mantidas em suspensão. As células normais se tornam inibidas quanto ao movimento e a divisão quando a cultura atinge a confluência (quando as células mantêm contato uma com a outra); as células alteradas continuam se movendo e se dividindo mesmo após a confluência, formando camadas na placa de cultura. Além disso, essas células não precisam mais de todos os sinais positivos do ambiente que as cerca como as células normais. O câncer é causado na maioria dos casos, por mutação ou por alguma outra ativação anormal de genes que controlam o crescimento e a mitose celulares. Os proto-oncogenes são genes normais que codificam diversas proteínas responsáveis pelo controle da adesão, crescimento e divisão celular. Se mutados ou excessivamente ativados, os proto-oncogenes podem tornar-se em oncogenes com funcionamento anômalo capazes de provocar câncer. Nos cânceres humanos foram descobertos até 100 tipos distintos de oncogenes. Também presentes em todas as células estão os antioncogenes, denominados também de genes supressores tumorais, que suprimem a ativação de oncogenes específicos. Portanto, a perda ou a inativação de antioncogenes podem permitir a ativação de oncogenes que levam ao câncer. As principais diferenças entre a célula cancerosa e a célula normal são as seguintes: 1. A célula cancerosa não respeita os limites normais de crescimento celular; a razão é que essas células presumivelmente não requerem todos os fatores de crescimento que são necessários para o crescimento de células normais. 2. As células cancerosas geralmente aderem umas às outras muito menos do que as células normais. Portanto, elas tendem a vagar pelos tecidos e entrar na corrente sanguínea, pela qual são transportadas para todo o corpo, onde formam focos de crescimento canceroso. 3. Alguns cânceres também produzem fatores angiogênicos que fazem com que novos vasos sanguíneos cresçam no tumor, suprindo os nutrientes necessários para o crescimento do câncer. O tecido canceroso compete com os tecidos normais pelos nutrientes. Pelo fato de as células cancerosas proliferarem continuamente, seu número se multiplica dia após dia; as células cancerosas logo demandam praticamente todos os nutrientes disponíveis para o organismo ou para uma parte essencial do corpo. Como consequência, os tecidos normais gradualmente morrem por desnutrição. Controle da replicação celular por telômeros e telomerase. Os cromossomos das células estão cobertos nas suas extremidades por telômeros que, na ausência de atividade da telomerase, são encurtados em cada divisão celular até que a célula deixe de se replicar. Consequentemente, a maioria das células do organismo não pode replicar-se indefinidamente. Nas células cancerosas, a telomerase é ativada e o comprimento dos telômeros é mantido de modo que as células continuam a replicar-se de forma incontrolável. Evolução clonal. O diagrama mostra o desenvolvimento tumoral a partir de ciclos repetitivos de mutação e proliferação, originando um clone de células cancerosas totalmente malignas. Em cada etapa, apenas uma única célula sofre alguma mutação que potencializa a proliferação celular ou diminui a morte celular, de modo que sua progênie torna-se o clone dominante no tumor. A proliferação desse clone, então, acelera a ocorrência da próxima etapa da evolução do tumor pelo aumento no tamanho da população de células que podem sofrer uma nova mutação. A etapa final mostrada no diagrama é a invasão através da membrana basal, etapa inicial da metástase. Na realidade, existem mais etapas do que as mostradas no diagrama, e uma combinação de mudanças genéticas e epigenéticas Ana Beatriz Figuerêdo Almeida - Medicina 2022.2 Página | 10 está envolvida. Uma das não representadas aqui é o fato de que vários subclones competidores se transformarão, ao longo do tempo, em um tumor. Essa heterogeneidade dificulta as terapias anticâncer. 4) DEFINIRNEOPLASIA, SUA CL ASSIFICAÇÃO E NOMENCLATURA; Neoplasia literalmente significa “novo crescimento” (e essa massa anormal de tecido é chamada neoplasia). Diz-se que células neoplásicas são transformadas porque continuam a se replicar, aparentemente “abstraídas” das influências reguladoras que controlam o crescimento celular normal. As neoplasias, portanto, desfrutam de certo grau de autonomia e tendem a aumentar de tamanho independentemente de seu ambiente local. Sua autonomia, porém, não é absolutamente completa. Algumas neoplasias requerem suporte endócrino, e tais dependências algumas vezes podem ser exploradas terapeuticamente. Todas as neoplasias dependem do hospedeiro para sua nutrição e suprimento sanguíneo. As neoplasias derivadas de tecidos sensíveis a hormônios muitas vezes também necessitam de suporte endócrino, e essa dependência às vezes pode ser explorada terapeuticamente. No meio médico, geralmente uma neoplasia é chamada tumor, e o estudo dos tumores é chamado oncologia (de oncos, “tumor”, e logos, “estudo de”). * Entre os tumores, a divisão das neoplasias em categorias benigna e maligna baseia-se no julgamento do potencial comportamento clínico de um tumor. Um tumor é benigno quando suas características micro e macroscópicas são consideradas relativamente inocentes, indicando que este permanecerá localizado, sendo tratável com a remoção cirúrgica. O paciente afetado geralmente sobrevive. Vale ressaltar, porém, que os tumores benignos podem produzir mais do que massas localizadas e, algumas vezes, são responsáveis por significativa morbidade e letalidade. O termo maligno, aplicado a uma neoplasia, indica que a lesão pode invadir e destruir estruturas adjacentes, disseminar-se para locais distantes (metástases) e levar à morte. Os tumores malignos são coletivamente denominados ânceres, termo derivado da palavra “caranguejo”, em latim – ou seja, eles se aderem a região na qual estejam “de maneira obstinada”, semelhante ao comportamento do caranguejo. Nem todos os tumores malignos apresentam evolução letal. Os mais agressivos também são alguns dos mais curáveis, mas a designação maligno constitui um “alerta vermelho”. Tumores benignos versus tumores malignos. Um tumor glandular benigno (células rosa; um adenoma) permanece dentro da lâmina basal (amarelo) que marca o limite da estrutura normal (um ducto, neste exemplo). Em contraste, um tumor glandular maligno (células vermelhas, um adenocarcinoma) pode se desenvolver a partir de uma célula tumoral benigna, e ele destrói a integridade do tecido, como ilustrado. Todos os tumores, benignos e malignos, apresentam dois componentes básicos: (1) o parênquima, constituído por células neoplásicas ou transformadas e (2) o estroma não neoplásico e derivado do hospedeiro, constituído por tecido conjuntivo, vasos sanguíneos e células inflamatórias derivadas do hospedeiro. O parênquima da neoplasia determina principalmente o seu comportamento biológico e, a partir desse componente, deriva o seu nome. O estroma é crucial para o crescimento da neoplasia, pois contém o suprimento sanguíneo e proporciona suporte ao crescimento das células parenquimatosas. Embora o comportamento biológico dos tumores reflita principalmente o comportamento das células do parênquima, há uma percepção crescente de que as células estromais e as neoplásicas mantêm uma “conversa” em mão dupla que influencia o crescimento do tumor. Tumores Benignos. Em geral, os tumores benignos são designados pelo acréscimo do sufixo -oma ao tipo celular do qual eles se originam. * Um tumor benigno que surge no tecido conjuntivo fibroso é um fibroma; um tumor benigno cartilaginoso é um condroma. A nomenclatura aplicada aos tumores benignos epiteliais é mais complexa. O termo adenoma é aplicado não somente às neoplasias epiteliais benignas que produzem estruturas semelhantes a glândulas, mas também às neoplasias epiteliais benignas que são derivadas de glândulas, mas que perderam seu padrão de crescimento glandular. Então, uma neoplasia epitelial benigna que se origina a partir das células tubulares renais e cresce em padrões do tipo glandular é denominada adenoma, assim como também é uma massa de células epiteliais benignas que não produz padrões glandulares, mas tem sua origem no córtex da suprarrenal. Os papilomas são neoplasias epiteliais benignas, que crescem em qualquer superfície, produzem protrusões micro ou macroscópicas Ana Beatriz Figuerêdo Almeida - Medicina 2022.2 Página | 11 “digitiformes”. Um pólipo é uma massa que se projeta acima de uma superfície mucosa, como no intestino, para formar uma estrutura macroscopicamente visível. Embora seja um termo usado com frequência para tumores benignos, alguns tumores malignos também podem crescer como pólipos, enquanto outros pólipos (como os pólipos nasais) não são neoplásicos, mas de origem inflamatória. Cistadenomas são massas císticas, ocas, que surgem tipicamente no ovário. Tumores Malignos. A nomenclatura dos tumores malignos segue essencialmente a dos tumores benignos, com certos acréscimos e exceções. → Neoplasias malignas que se originam de tecidos mesenquimais “sólidos” ou seus derivados são chamadas sarcomas, enquanto aquelas originados a partir das células mesenquimais sanguíneas são chamadas leucemias ou linfomas. Os sarcomas são designados pelo tipo celular que os compõem, que presumivelmente é sua célula de origem. Assim, uma neoplasia maligna composta por células semelhantes aos adipócitos é um lipossarcoma, e uma neoplasia maligna composta por células semelhantes a condrócitos é um condrossarcoma. → Embora os epitélios do corpo derivem das três camadas germinativas, as neoplasias malignas das células epiteliais são chamadas carcinomas, independentemente do tecido de origem. Assim, uma neoplasia maligna que surge no epitélio tubular renal (mesoderma), na pele (ectoderma) e no epitélio do revestimento intestinal (endoderma) é considerada carcinoma. Além disso, o mesoderma pode dar origem a carcinomas (epiteliais), sarcomas (mesenquimais) e tumores hematolinfoides (leucemias e linfomas). → Os carcinomas são subdivididos. Os carcinomas que crescem em padrão glandular são chamados adenocarcinomas, enquanto aqueles que produzem células escamosas são chamados carcinomas de células escamosas. Algumas vezes, o tecido ou órgão de origem pode ser identificado, como na denominação adenocarcinoma de células renais, mas não é incomum que os tumores exibam pouca ou nenhuma diferenciação. Esses tumores são chamados carcinoma pouco diferenciado ou carcinoma indiferenciado. As células parenquimatosas das neoplasias, sejam benignas ou malignas, geralmente se assemelham umas com as outras, de forma compatível com a sua origem a partir de uma célula progenitora transformada. No entanto, em alguns casos incomuns, as células tumorais sofrem diferenciação divergente, criando os chamados “tumores mistos”. Tais tumores ainda apresentam origem monoclonal, mas a célula progenitora neles possui a capacidade de diferenciar em mais de uma linhagem. O melhor exemplo é o tumor misto de glândula salivar. Esses tumores exibem componentes epiteliais óbvios dispersos pelo estroma fibromixoide, algumas vezes abrigando ilhas de cartilagem ou osso. Acredita-se que todos esses elementos diversos sejam derivados de uma única célula progenitora epitelial transformada, e a designação preferida para essas neoplasias é adenoma pleomórfico. O fibroadenoma da mama feminina é outro tumor misto comum. Esse tumor benigno contém uma mistura de elementos ductais proliferativos (adenoma) embebidos em um tecido fibroso frouxo (fibroma). Diferentemente do adenoma pleomórfico, somente o componente fibroso é neoplásico, mas o termo fibroadenoma permaneceem uso comum. Teratoma é um tipo especial de tumor misto que apresenta células maduras ou imaturas reconhecíveis ou tecidos derivados de mais de uma camada de células germinativas e, algumas vezes, das três. Os teratomas originam-se a partir de células germinativas totipotentes, como aquelas que normalmente estão presentes nos ovários e testículos e que algumas vezes estão anormalmente presentes nos restos embrionários sequestrados na linha média. As células germinativas apresentam capacidade de se diferenciar em quaisquer tipos celulares no corpo adulto; portanto, não é surpreendente que possam dar origem a neoplasias que parecem, de maneira confusa, trabéculas ósseas, epitélio, músculo, gordura, nervo e outros tecidos, todos juntos. Há também outros casos de terminologias confusas: → Hamartoma é uma massa de tecido desorganizado nativo de um local específico, como pulmão ou fígado. Embora tradicionalmente sejam considerados malformações de desenvolvimento, muitos hamartomas apresentam aberrações cromossômicas clonais que são adquiridas através de mutações somáticas e, por isso, atualmente são considerados neoplásicos. → Coristoma é uma anomalia congênita que consiste em ninhos heterotópicos de células. Por exemplo, um pequeno nódulo de tecido pancreático bem desenvolvido e normalmente organizado pode ser encontrado na submucosa do estômago, duodeno ou intestino delgado. A designação -oma, conotando neoplasia, confere a estas lesões uma gravidade desnecessária, uma vez que apresentam pouca significância. Embora a terminologia das neoplasias lamentavelmente não seja simples, uma boa Ana Beatriz Figuerêdo Almeida - Medicina 2022.2 Página | 12 compreensão da nomenclatura é importante por ser a linguagem pela qual a natureza e a significância dos tumores são categorizadas e compreendidas entre as diferentes disciplinas e pelos médicos envolvidos no cuidado do câncer. Características das neoplasias benignas e malignas. Existem três características fundamentais pelas quais a maioria dos tumores benignos e malignos pode ser distinguida: diferenciação e anaplasia, invasão local e metástase. Em geral, o crescimento rápido também significa malignidade, mas muitos tumores malignos crescem lentamente e, como resultado, a taxa de crescimento não é um discriminador confiável entre atores bons e maus. Embora algumas neoplasias desafiem a caracterização fácil, na maioria dos casos, a determinação de benigno versus maligno é feita com uma precisão notável usando critérios clínicos e anatômicos estabelecidos há muito tempo. Diferenciação e Anaplasia. A diferenciação refere-se à extensão na qual as neoplasias se assemelham às células parenquimatosas de origem, tanto morfologicamente como funcionalmente; a perda da diferenciação é denominada anaplasia. Em geral, as neoplasias benignas são compostas por células bem diferenciadas que se assemelham estreitamente com suas contrapartes normais. Um lipoma é constituído por adipócitos maduros carregados com vacúolos lipídicos, e um condroma é constituído por condrócitos maduros que sintetizam sua matriz cartilaginosa – evidência de diferenciação funcional e morfológica. Em tumores benignos bem diferenciados, normalmente as mitoses são raras e sua configuração é normal. Em contrapartida, as neoplasias malignas caracterizam-se por ampla gama de diferenciações das células parenquimatosas, muitas exibem alterações morfológicas que traem sua natureza maligna. No câncer bem diferenciado, essas características podem ser bastante sutis. Por exemplo, adenocarcinomas bem diferenciados da tireoide podem conter folículos com aparência normal e o seu potencial de malignidade é revelado por meio da invasão aos tecidos adjacentes e ocorrência de metástases. O estroma que contém o suprimento sanguíneo é crucial para o crescimento dos tumores, mas não ajuda na separação entre tumores benignos e malignos. A quantidade de tecido conjuntivo estromal determina, porém, a consistência da neoplasia. Certos cânceres induzem um estroma fibroso abundante (desmoplasia), conferindo uma consistência firme, os chamados tumores cirróticos. Neoplasias malignas, que são compostas por células indiferenciadas, são denominadas anaplásicos, uma característica que é um marcador confiável de malignidade. O termo anaplasia significa literalmente “formação retrógrada ou formação inversa” – sugerindo desdiferenciação ou perda de diferenciação estrutural e funcional das células normais. Sabe-se atualmente, contudo, que pelo menos alguns cânceres originam-se de células-tronco nos tecidos; nesses tumores, a falta de diferenciação, em vez da desdiferenciação das células especializadas, é responsável por sua aparência indiferenciada. Estudos recentes também indicam que, em alguns casos, a desdiferenciação de células aparentemente maduras ocorre durante a carcinogênese. As células anaplásicas exibem as seguintes características morfológicas: • Pleomorfismo (isto é, variação de tamanho e forma). • Anormalidades nucleares, consistindo em extremamente hipercromáticos (coloração escura), com variação no tamanho e forma nuclear, ou nucléolo único ou múltiplos e proeminentes. O aumento do tamanho do núcleo pode resultar em aumento da proporção núcleo-citoplasma que pode se aproximar de 1:1, em vez do normal (1:4 ou 1:6). Os núcleos podem atingir tamanhos surpreendentes, às vezes aproximando-se do diâmetro dos linfócitos normais. • Células tumorais gigantes podem ser formadas. Elas são consideravelmente maiores que suas vizinhas, podem apresentar um núcleo enorme ou vários núcleos. • Mitoses atípicas, que podem ser numerosas. Múltiplos fusos anárquicos podem produzir figuras mitóticas tripolares ou tetrapolares. • Perda de polaridade, de forma que as células anaplásicas perdem a capacidade de reconhecer os padrões de orientação umas com as outras. Essas células crescem em lâminas, com perda total de estruturas comuns, como glândulas ou arquitetura escamosa estratificada. Quanto mais diferenciada é a célula tumoral, mais ela retém de forma completa as capacidades funcionais de suas contrapartes normais, enquanto células tumorais anaplásicas são menos propensas a manter as atividades funcionais especializadas. Por exemplo, neoplasias benignas e até cânceres bem diferenciados de glândulas endócrinas geralmente elaboram os hormônios característicos de sua origem. Da mesma forma, os carcinomas de células escamosas bem diferenciados produzem queratina, assim como os carcinomas hepatocelulares bem diferenciados secretam bile. Em outros casos, emergem funções Ana Beatriz Figuerêdo Almeida - Medicina 2022.2 Página | 13 imprevistas. Alguns cânceres podem expressar proteínas fetais não produzidas por células comparáveis no adulto. Os cânceres de origem não endócrina podem produzir os chamados “hormônios ectópicos”. Por exemplo, certos carcinomas pulmonares podem produzir hormônio adrenocorticotrófico (ACTH), hormônio semelhante ao paratormônio, insulina, glucagon e outros. Esses fenômenos serão discutidos posteriormente. É relevante também, na discussão sobre diferenciação e anaplasia, a displasia, que se refere à proliferação desordenada, mas não neoplásica. O epitélio displásico é reconhecido pela perda na uniformidade das células individuais e na sua orientação arquitetônica. As células displásicas exibem pleomorfismo considerável e muitas vezes apresentam núcleos hipercromáticos anormalmente grandes. As figuras mitóticas são mais abundantes do que o habitual e frequentemente aparecem em locais anormais no epitélio. No epitélio escamoso estratificado displásico, as mitoses não estão confinadas às camadas basais, onde elas normalmente ocorrem, mas podem ser observadas ao longo do epitélio. Alémdisso, há uma considerável anarquia arquitetônica. Por exemplo, a maturação progressiva usual de células altas na camada basal para células escamosas achatadas na superfície pode ser perdida e substituída por uma mistura desordenada de células de aparência basal e núcleo hipercromático. Quando as alterações displásicas são graves e envolvem toda a espessura do epitélio, a lesão é denominada carcinoma in situ, um estágio pré-invasivo do câncer. Estágios da progressão no desenvolvimento de câncer do epitélio do colo do útero. Os patologistas usam uma terminologia-padrão para classificar os tipos de alterações observados, de modo a guiar a escolha do tratamento. (A) Em um epitélio escamoso estratificado, as células em divisão estão confinadas à lâmina basal. (B) Nesta neoplasia intraepitelial de baixo grau (metade direita da imagem), as células em divisão podem ser encontradas no terço inferior do epitélio; as células superficiais ainda são achatadas e mostram sinais de diferenciação, mas esta é incompleta. (C) Na neoplasia intraepitelial de alto grau, as células de todas as camadas epiteliais estão proliferando e não apresentam sinais de diferenciação aberrante. (D) A verdadeira malignidade inicia-se quando as células atravessam ou destroem a lâmina basal do epitélio e invadem o tecido conectivo adjacente. É importante observar que a displasia não é sinônimo de câncer. Displasias discretas a moderadas, que não envolvem toda a espessura do epitélio, às vezes regridem completamente, particularmente se as causas desencadeadoras forem removidas. No entanto, a displasia é frequentemente observada adjacente a neoplasias francamente malignas (p. ex., em tabagistas com câncer de pulmão) e, em geral, a presença de displasia denota um tecido com risco aumentado de desenvolver um câncer invasivo. Em geral, as células cancerosas precisam migrar e se multiplicar para novos locais no corpo com o intuito de nos matar, processo chamado de metástase. Esse é o aspecto mais letal do câncer – e o menos compreendido –, responsável por 90% das mortes associadas a ele. A partir da disseminação pelo corpo, o câncer se torna quase impossível de erradicar, tanto por cirurgia como por radioterapia local. A metástase também é um processo de muitas etapas: primeiro, as células devem desprender-se do tumor primário, invadir o tecido local e os vasos, mover-se ao longo da circulação, deixar os vasos e, então, estabelecer uma nova colônia em locais distantes. Cada um dos eventos é complexo, e muitos dos mecanismos moleculares envolvidos não estão bem esclarecidos. Para uma célula cancerosa tornar-se perigosa, ela deve se livrar dos freios que controlam a célula normal mantendo-a no seu local e não permitindo que invada tecidos vizinhos. Assim, a invasividade é uma das propriedades definidas de tumores malignos que se apresentam com um padrão de crescimento desorganizado, com bordas irregulares e com extensões nos tecidos circunvizinhos. Ana Beatriz Figuerêdo Almeida - Medicina 2022.2 Página | 14 Etapas do processo de metástase. O exemplo ilustra a disseminação de um tumor de um órgão como a bexiga para o fígado. As células tumorais entram na corrente sanguínea de maneira direta, pela invasão da parede de um vaso sanguíneo, como mostra o diagrama, ou, mais comumente talvez, pela invasão da parede de um vaso linfático, cujo conteúdo (linfa) é despejado, por fim, na corrente sanguínea. As células tumorais que penetram o vaso linfático costumam ser segregadas no linfonodo e dão origem a metástases no linfonodo. Estudos em animais mostraram que pouquíssimas células malignas – menos de uma a cada mil – que penetram a corrente sanguínea são capazes de estabelecer um tumor detectável no novo sítio. Metástase. A metástase é definida pela disseminação de um tumor para locais que são anatomicamente distantes do tumor primário e marca, de forma inequívoca, um tumor como maligno, pois, por definição, neoplasias benignas não metastatizam. A invasividade dos cânceres permite que eles penetrem nos vasos sanguíneos, linfáticos e cavidades do corpo, que fornecem oportunidades de propagação. No geral, aproximadamente 30% dos pacientes com tumores sólidos recém-diagnosticados (excluindo câncer de pele não melanoma) apresentam metástases clinicamente evidentes. Outros 20% apresentam metástases ocultas no momento do diagnóstico. Em geral, quanto mais anaplásica e maior for a neoplasia primária, mais provável é a disseminação metastática, mas, como na maioria das regras, há exceções. Sabe-se que alguns cânceres extremamente pequenos metastatizam; por outro lado, algumas lesões grandes e de aparência ameaçadora podem não metastatizar. Todos os tumores malignos podem formar metástases, mas alguns o fazem muito raramente. Por exemplo, os carcinomas basocelulares da pele e a maioria dos tumores primários do sistema nervoso central são altamente invasivos localmente, mas raramente apresentam metástases. É evidente então que a capacidade de invasão local e metástases são características distintas. Uma circunstância especial envolve os chamados “cânceres do sangue”, as leucemias e os linfomas. Esses tumores são derivados de células formadoras de sangue que normalmente têm a capacidade de entrar na corrente sanguínea e alcançar locais distantes; como resultado, com raras exceções, as leucemias e os linfomas são considerados doenças disseminadas no momento do diagnóstico e são sempre considerados malignos. As neoplasias malignas disseminam-se por uma das três vias: (1) semeadura dentro das cavidades do corpo; (2) disseminação linfática ou (3) disseminação hematogênica. A disseminação por semeadura ocorre quando as neoplasias invadem uma cavidade corporal natural. Este modo de disseminação é particularmente característico dos cânceres do ovário, que muitas vezes cobrem amplamente as superfícies peritoneais. Os implantes, literalmente, podem cobrir todas as superfícies peritoneais e ainda assim não invadir os tecidos subjacentes. Aqui está um exemplo em que a capacidade de reimplantar e crescer em locais distantes do tumor primário parece estar separada da capacidade de invadir. Neoplasias do sistema nervoso central, como o meduloblastoma ou o ependimoma, podem penetrar nos ventrículos cerebrais e ser transportadas pelo líquido cerebrospinal para reimplantar nas superfícies meníngeas, tanto no cérebro como na medula espinal. A disseminação linfática é mais típica dos carcinomas, enquanto a disseminação hematogênica é favorecida pelos sarcomas. No entanto, existem numerosas interconexões entre os sistemas linfático e vascular, de modo que todas as formas de câncer podem se disseminar através de um ou ambos os sistemas. O padrão de envolvimento dos linfonodos depende principalmente do local da neoplasia primária e das vias naturais de drenagem linfática local. Os carcinomas do pulmão que se originam nas passagens respiratórias formam metástase, primeiramente para os linfonodos brônquicos regionais e depois para os linfonodos traqueobrônquicos e hillares. O carcinoma de mama geralmente surge no quadrante superior externo e primeiro se dissemina para os linfonodos axilares. No entanto, as lesões mediais da mama podem drenar pela parede torácica para os linfonodos ao longo da artéria mamária interna. Posteriormente, em ambos os casos, os linfonodos supraclaviculares e infraclaviculares podem ser semeados. Em alguns casos, as células cancerosas parecem trafegar pelos canais linfáticos dentro dos linfonodos imediatamente próximos e serem aprisionadas nos linfonodos subsequentes, produzindo as chamadas “metástases saltatórias”. As células podem percorrer todos os linfonodos e chegar ao compartimento vascular via ducto torácico. Um “linfonodo sentinela”é o primeiro linfonodo regional que recebe o fluxo linfático de um tumor primário. O mapeamento pode ser feito através da injeção de corantes azuis ou sondas radiomarcadas perto do tumor primário. A biópsia do linfonodo sentinela permite a determinação da extensão da Ana Beatriz Figuerêdo Almeida - Medicina 2022.2 Página | 15 disseminação do tumor e pode ser utilizada para planejar o tratamento. Deve-se notar que, embora o aumento dos linfonodos próximos de uma neoplasia primária deva despertar a preocupação com a disseminação metastática, nem sempre implica envolvimento neoplásico. Os produtos necróticos da neoplasia e antígenos tumorais geralmente provocam respostas imunológicas reativas nos linfonodos, como hiperplasia dos folículos (linfadenite) e proliferação de macrófagos nos seios subcapsulares (histiocitose do seio). Portanto, um exame histopatológico sempre deve ser realizado em um linfonodo aumentado de tamanho. A disseminação hematogênica é a via favorecida para os sarcomas, mas os carcinomas também a utilizam. Como seria de esperar, as artérias são penetradas menos facilmente do que as veias. Com a invasão venosa, as células sanguíneas seguem o fluxo venoso de drenagem do local da neoplasia, e as células tumorais frequentemente param no primeiro leito capilar que encontram. Como a drenagem de toda a área portal flui para o fígado e todo o fluxo de sangue da veia cava flui para os pulmões, o fígado e os pulmões são os locais secundários envolvidos com mais frequência na disseminação hematogênica. Os cânceres que surgem próximos da coluna vertebral quase sempre embolizam através do plexo paravertebral; essa via provavelmente está envolvida nas frequentes metástases vertebrais dos carcinomas da tireoide e da próstata. Certos carcinomas apresentam a propensão de crescer dentro das veias. O carcinoma de células renais muitas vezes invade a veia renal para crescer de maneira “semelhante a uma cobra” até a veia cava inferior, alcançando algumas vezes o lado direito do coração. Os carcinomas hepatocelulares geralmente penetram as raízes portal e hepática para crescer no seu interior e dentro dos principais canais venosos. Notavelmente, tal crescimento intravenoso pode não ser acompanhado por disseminação tumoral ampla. Muitas observações sugerem que a localização anatômica de uma neoplasia e sua drenagem venosa não podem explicar, por completo, a distribuição sistêmica das metástases. Por exemplo, os carcinomas prostáticos preferencialmente disseminam-se para os ossos, o carcinoma broncogênico tende a envolver as glândulas suprarrenais e o cérebro, e o neuroblastoma dissemina-se para o fígado e os ossos. Por outro lado, os músculos esqueléticos, embora ricos em capilares, raramente são locais de metástases tumorais. Numerosas características dos tumores geralmente permitem a diferenciação de neoplasias benignas e malignas. 5) DESCREVER A FISIOPATOLOGIA, EPIDEMIOLOGIA, QUADRO CLÍNICO E TRATAMENTO DO CÂNCER DO COLO DO ÚTERO; Epidemiologia. A incidência estimada de câncer do colo do útero no Brasil no ano de 2016 é de 16.340 casos, e existem grandes diferenças regionais na incidência da doença. Segundo dados do Instituto Nacional do Câncer – INCA, a incidência por 100 mil mulheres é de 23,97 casos na região Norte; 20,72 casos na região Centro-oeste; 19,49 casos na região Nordeste; 11,30 casos na região Sudeste e 15,17 na região Sul. No mundo, o câncer do colo do útero foi responsável por mais de 265 mil óbitos em mulheres em 2012, sendo que 87% desses óbitos ocorreram em países em desenvolvimento. A última informação para mortalidade no Brasil aponta que ocorreram, em 2013, 5.430 mortes por câncer do colo do útero em mulheres brasileiras. A sobrevida em cinco anos para esse tipo de câncer obteve melhora ao longo dos anos, variando de menos de 50% para mais de 70% em todo o mundo, de uma forma geral. No Brasil, para o período de 2005 a 2009, a sobrevida ficou em torno de 61%. Fatores de risco. O principal fator de risco para o câncer do colo do útero é a infecção pelo papilomavírus humano (HPV). Um estudo demonstra que o teste para HPV 16 e 18 foi positivo em 74% dos carcinomas de células escamosas e 78% dos adenocarcinomas de colo do útero. O pico de incidência do HPV ocorre entre 25 e 30 anos e declina após essa idade. Em mulheres de 30 a 64 anos, a prevalência de HPV varia de 2 a 12%, sendo que os tipos de HPV 16 e 18, considerados de alto risco, representam 30% dos casos. Outros fatores considerados de risco para o câncer do colo do útero são: tabagismo, contraceptivos orais e fatores reprodutivos. Desses, o mais importante é o Ana Beatriz Figuerêdo Almeida - Medicina 2022.2 Página | 16 tabagismo. Pacientes portadoras do HPV e fumantes têm risco muito maior de desenvolverem neoplasia intraepitelial de alto grau comparadas com pacientes não fumantes. Patologia. Os dois principais tipos histológicos do câncer do colo do útero são: carcinoma de células escamosas com 80% e o adenocarcinoma com aproximadamente 20% dos casos. A infecção pelo HPV está relacionada com a etiologia de ambos os tipos. O carcinoma de células escamosas apresenta incidência decrescente em todo o mundo onde programas de rastreamento e diagnóstico precoce foram implantados. A incidência do carcinoma de células escamosas é crescente até os 40 anos de idade e depois declina. O adenocarcinoma tende a acometer mulheres mais jovem. Quadro clínico. Durante todo o processo de neoplasia pré-invasiva, que dura vários anos, e mesmo nas etapas iniciais da doença invasiva, o câncer do colo do útero cursa de forma assintomática. As primeiras manifestações clínicas costumam ser o sangramento durante as relações sexuais. Posteriormente, o sangramento torna-se mais frequente e imotivado. Os tumores avançados sofrem necrose e em consequência disso surge corrimento sero-sanguinolento de odor fétido. Quando o tumor progride para os paramétrios, costuma acometer os ureteres, bexiga e reto, resultando em hidronefrose, anúria e uremia. Fístulas vesico-vaginais e reto-vaginais são frequentes nos casos muito avançados. O câncer do colo uterino deve ser sempre considerado em pacientes com sangramento vaginal. Sangramentos irregulares de qualquer natureza estão presentes em 5,9% das mulheres. O sangramento durante as relações sexuais são os que mais se relacionam com câncer do colo do útero. Estadiamento. O estadiamento do câncer do colo do útero é clínico e foi modificado em 2009 (FIGO 2009). O estadiamento TNM da UICC está na sétima edição em 2009 e não teve alteração. *A profundiade da invasão não deve ser maior do que 5 mm, medida a partir da base do epitélio, superficial ou glandular, do qual se origina. A profundidade da invasão é definida como a medida do tumor, desde a junção epitelial-estromal da papila dérmica adjacente mais superficial até o ponto mais profundo da invasão. O envolvimento do espaço vascular, venoso ou linfático, não altera a classificação. **A presença de edema bolhoso não é suficiente para classificar o tumor como T4. A lesão deve ser confirmada por biópsia. ***A presença ou não de invasão do espaço linfovascular não altera o estadiamento. ****São incluídos nesse estágio todos os casos de hidronefrose ou de rins não funcionantes, a menos que seja conhecido como resultado de outra causa. *****A presença de edema bolhoso da mucosa da bexiga não permite incluir nesse estádio. Ana Beatriz Figuerêdo Almeida - Medicina 2022.2 Página | 17 Tratamento. O tratamento do câncer do colo do útero combina cirurgia, quimioterapia e radioterapia. A cirurgia é o tratamento de escolha nos estágios iniciais da doença e pode ser suficiente. Nos casos avançados, a associação de radioterapia e quimioterapiaconcomitante é o tratamento padrão. Tratamento do câncer do colo do útero segundo os estágios: Estágio Ia1 (invasão menor que 3 mm). Nos tumores com até 3 mm de invasão, a probabilidade de invasão ganglionar é mínima. O tratamento local com margens livres é suficiente. Dessa forma, a conização ou amputação do colo do útero é tratamento suficiente nas pacientes que desejam manter a função menstrual e reprodutiva. Nas pacientes sem esses interesses, a histerectomia simples por qualquer via é o tratamento padrão. Quando houver invasão de espaços linfovasculares, recomenda-se tratar o carcinoma Ia1 da mesma forma que o Ib1. Estágio Ia2 (invasão de 3 a 5 mm). Nos estádios Ia2 o tratamento de escolha ainda é a cirurgia radical, com histerectomia total, parametrectomia e linfadenectomia pélvica, mesmo na ausência de comprometimento linfovascular. Em casos muito selecionados, e após avaliação criteriosa para excluir fatores de mau prognóstico, através de estudo anatomopatológico e métodos de imagens, pode-se realizar procedimentos menos radicais em pacientes desejosas de preservar a função menstrual e reprodutiva. Estágios Ib1 e IIa1. Tumores menores que 4 cm, restritos ao colo do útero (Ib1) ou com comprometimento do terço superior da vagina (IIa1), são os tumores de escolha para tratamento cirúrgico. A cirurgia pode ser realizada por via abdominal aberta, laparoscópica ou por via vaginal, desde que todos os procedimentos oncológicos sejam realizados, o que consiste em: histerectomia total, parametrectomia e linfadenectomia pélvica. Os anexos podem ser preservados nas pacientes jovens e com carcinoma de células escamosas. Nas pacientes com adenocarcinoma a preservação dos anexos é mais problemática, ainda que desejada, pois a incidência de comprometimento neoplásico ovariano é significativamente maior. Pacientes tratadas por cirurgia e com alto risco de recidivas devem receber como tratamento adjuvante a radioterapia associada ou não com quimioterapia. Considera-se alto risco para recidivas: a profundiade de invasão do estroma, tumor maior que 2 cm, invasão de espaço linfovascular, metástases linfonodais e margens cirúrgicas comprometidas. Nesse grupo de pacientes, a radioterapia adjuvante reduz de forma significante o risco de recidivas. Estágios Ib2 e IIa2. Os tumores Ib2 e IIa2 são tumores volumosos localizados no colo do útero, ou no máximo no terço superior da vagina e, portanto, passíveis de tratamento cirúrgico. Entretanto, apresentam alto risco de recidivas quando tratados apenas com cirurgia. A sobrevida média de 80-95% nos tumores Ib1, cai para 65 a 80% nos tumores Ib2. As pacientes tratadas por cirurgia e que apresentam linfonodos comprometidos têm alto risco de recidivas. Mesmo quando os linfonodos estão negativos, cerca de 25% das pacientes com tumores volumosos apresentam outros fatores de alto risco de recidiva como invasão de espaços linfovasculares e invasão profunda do estroma e, portanto, devem complementar o tratamento com radioterapia ou radioterapia associada à quimioterapia. Quando somados todos os fatores de alto risco de recidivas, verifica-se que 84% das pacientes com tumores maiores que 4 cm necessitam de tratamento adjuvante. A radioterapia pós-operatória nessas pacientes reduz o risco de recidivas, porém está associada com taxas consideráveis de complicações, possivelmente por redução do suprimento sanguíneo na bexiga e ureter distal e, também, por aderências intestinais. Por esses motivos, conclui-se que o tratamento cirúrgico deve ser reservado para pacientes com tumores menores que 4 cm de diâmetro. E os tumores maiores devem ser tratados como tumores avançados, com radioterapia e quimioterapia concomitante. Tumores avançados (IIb – IV). A radioterapia exclusiva era o tratamento de escolha nos carcinomas avançados do colo do útero até o ano de 1999, quando uma série de estudos demonstrou que a radioterapia concomitante com quimioterapia baseada em platina apresentava resultados muito superiores. Com base nesses dados, houve várias recomendações para que esse esquema se tornasse o tratamento padrão do carcinoma avançado do colo. 6) DESCREVER O MECANISMO DE INFECÇÃO PELO HPV E A RELAÇÃO DESTE COM O DESENVOLVIMENTO DAS LESÕES NEOPLÁSICAS DO COLO DO ÚTERO; O papiloma vírus humano (HPV) desempenha papel central na patogênese da doença e pode ser detectado em 99,7% dos cânceres de colo uterino, seja no CEC seja no adenocarcinoma. Entre os mais de 40 tipos de HPV que infectam a mucosa genital, aproximadamente 15 apresentam potencial oncogênico. Dentre esses com elevado Ana Beatriz Figuerêdo Almeida - Medicina 2022.2 Página | 18 potencial mais oncogênico, os dois mais frequentes são os HPV 16 e 18, encontrados em até 70% dos casos. Mais de 90% dos casos estão relacionados a infecções pelo HPV dos tipos 6, 11, 16 e 18. A infecção pelo HPV é extremamente comum na população. Mais de 50% das mulheres com vida sexual ativa adquirem o vírus em algum momento de suas vidas. O espectro de doenças causadas pelos vírus é grande e inclui verrugas genitais, papilomatose laríngea juvenil, câncer da vulva, vagina, ânus e pênis, assim como cânceres da cabeça e pescoço, além do câncer invasivo de colo uterino. A maioria das infecções pelo HPV é transitória. A infecção é condição necessária, porém não suficiente para o desenvolvimento da doença. Quando a infecção se torna persistente, o tempo entre a infecção inicial e o desenvolvimento de displasia/câncer invasivo é de aproximadamente 15 anos, embora cursos mais rápidos fossem descritos. Da infecção até o desenvolvimento da neoplasia invasiva são descritos quatro estágios: 1. Infecção do epitélio metaplásico da zona de transformação por cepa oncogênica do vírus; 2. Persistência da infecção; 3. Progressão de um clone de células epiteliais infectadas para uma lesão pré-cancerosa (displasia; neoplasia intraepitelial); 4. Desenvolvimento de carcinoma com invasão da membrana basal do epitélio. O vírus HPV possui tropismo por células epiteliais cutâneas ou mucosas e a transmissão ocorre principalmente por contato direto: • Horizontal - ocorre através do contato da pele ou mucosa com um epitélio infectado (incluindo contato genital direto e contato pele-pele); • Vertical - poucos estudos observaram, evento raro. Fatores de risco para infecção pelo HPV: Início da atividade sexual e número de parceiros; Os papilomavírus são o principal exemplo de vírus tumorais de DNA. Eles são responsáveis pelas verrugas humanas e têm especial importância como a causa do carcinoma de colo do útero: esse é o segundo tipo de câncer mais comum em mulheres no mundo todo, representando em torno de 6% de todos os cânceres humanos. Os papilomavírus humanos (HPV) infectam o epitélio cervical, onde se mantêm em uma fase latente na camada basal de células como plasmídeos extracromossômicos que se replicam concomitantemente com os cromossomos. Partículas virais infecciosas são geradas pela comutação para a fase replicativa nas camadas externas do epitélio no momento em que a progênie dessas células começa a se diferenciar antes de ser descamada da superfície. Aqui, a divisão celular normalmente deveria parar, porém o vírus interfere na parada do ciclo celular para permitir a replicação do seu genoma. Em geral, o efeito se restringe às camadas mais externas das células cervicais, sendo relativamente benigno, como nas verrugas. Às vezes, no entanto, um acidente genético provoca a integração dos genes virais que codificam as proteínas que impedem a parada do ciclo celular ao cromossomo da célula hospedeira, tornando-se ativos na camada basal, onde as células-tronco epiteliais residem. Isso leva ao câncer, com os genes virais agindo como oncogenes.
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