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Anne Karen Reis PATOLOGIA Carcinogênese CICLO CELULAR Há dois pontos principais de análise que devem ser entendidos e são importantes para saber se o material genético está pronto para o processo de replicação: 1. Final da fase G1 → quando a célula se prepara para a duplicação do DNA; nessa fase é possível saber se o DNA está pronto para o processo de replicação e se tem algum dano a célula não começa esse processo. 2. Final da fase G2 → quando a célula começa o processo de replicação do DNA; ocorre a verificação da duplicação, se ela ocorreu de forma correta. Se tivermos uma célula neoplásica e ela possui algum dano em algum gene de supressor de tumor, que são os genes que fazem esse processo de análise (gene da proteína p53 e o gene da proteína RB, principalmente), a célula passa pelas duas fases (G1 e G2) sem o menor problema, entrando num processo de replicação constante e, dessa forma, perde o controle do processo de replicação. CARCINOGÊNESE Células tumorais originam-se de células normais que sofreram alterações de DNA (fatores genéticos) e/ou nos mecanismos que controlam a expressão gênica (fenômenos epigenéticos). • A célula tumoral sofre alguma alteração em seu material genético, geralmente em algum gene supressor de tumor. Se isso acontece, essa célula começa a se replicar de forma desordenada, por isso falamos que tumores são monoclonais (têm origem na mesma célula que perdeu o controle de replicação). Os tumores são monoclonais → originam-se de um mesmo clone que venceu a barreira de controle da proliferação e tornou-se uma “célula imortalizada”. Quando falamos de fatores genéticos, falamos de mutações e quando falamos de fatores epigenéticos, pensamos na influência do meio no genoma (ex: nossos hábitos; leucemia ocorre principalmente em países industrializados, porque o consumo de comidas enlatadas e processadas está associado ao desenvolvimento da doença). Virchow → Tecido “cronicamente inflamado” → Câncer Virchow é um dos pais da patologia, considerado como Pai da Patologia Moderna e grande estudioso do processo de inflamação. Ele postulou que tecidos cronicamente inflamados se transformam em câncer, ou seja, sofrem o processo carcinogênico. Depois de um tempo, estudos mostraram que o carcinoma hepatocelular está associado a Hepatite B, ou seja, a infecção por hepatite B leva a um processo inflamatório crônico, que leva ao carcinoma. Anne Karen Reis PATOLOGIA O mesmo pode acontecer com a infecção por H. pylori → Carcinoma gástrico associado a infecção por H. pylori; A inflamação crônica, baseada num processo infeccioso, pode gerar um processo carcinogênico. Isso acontece porque o dano crônico leva à produção de algumas citocinas pró-inflamatórias ou prostaglandinas, o que gera um ambiente muito pró-oxidante com excesso de radicais livres (que podem influenciar no processo de morte celular). Entretanto, no processo de dano crônico a morte celular pode não acontecer e elas começam a se replicar, na tentativa de repor o tecido danificado. Quando isso acontece, o tecido cronicamente danificado tem um bloqueio de proteínas do complexo MMR, que estão envolvidas no processo de reparação do DNA, o que torna o ambiente propenso à perda de controle do material genético. Dessa forma, com a falta de complexo reparadores, ocorre uma instabilidade genômica que, ao levar a um processo de replicação, propicia mutações e o processo carcinogênico INFLAMAÇÃO CRÔNICA CARCINOGÊNESE “Processo complexo, multifásico e dependente de fenômenos genéticos e epigenéticos que culminam no surgimento de clones de células imortalizadas que adquirem capacidade de se multiplicar autonomamente, de invadir tecidos vizinhos e de dar metástase.” • Brasileiro Filho, Geraldo • Bogliolo | Patologia Geral - Geraldo Brasileiro Filho 6ª edição ETIOPATOGÊNESE DAS NEOPLASIAS • Fatores genéticos; • Fatores ambientais → fatores epigenéticos; • Agentes infecciosos → ex: carcinoma gástrico associado a infecção por H. pylori; • Fatores físicos e químicos → bebidas alcoólicas e tabagismo; • Esses fatores vão influenciar ou na instabilidade gênica ou no processo de mutação, para que, a partir disso, ocorra um processo carcinogênico ou neoplásico. Tumores são entendidos como o resultado de agressões ambientais a um indivíduo geneticamente suscetível. Geneticamente suscetível → quando o indivíduo possui genes ou oncogenes que levem a um processo neoplásico. Quanto às alterações genéticas → temos processos de translocação. No processo de replicação do DNA, podem ocorrer alguns eventos chamados de replicação, deleção e translocação ou processos como stop codons, que geram uma parada do processo de transcrição. Em outras palavras, por exemplo, se eu tenho um stop codon (códons são trincas que temos no material genético - a cada 3 bases = um aminoácido). No processo de transcrição de um DNA mensageiro em uma proteína, temos 1 stop codon, que é o que sinaliza a parada Anne Karen Reis PATOLOGIA daquele processo. Se há um stop códon no meio de um processo de transcrição de um gene fundamental, não há um término na transcrição daquele gene, logo não há a proteína derivada do gene, o que pode levar a um processo carcinogênico. Processo de translocação → leucemia → na formação do Brc-Abl Consiste na mudança de posição dos genes, podendo ativar um proto-oncogene quando esse passa a se localizar em uma região promotora (região que vai ser transcrita). Temos o gene Brc e o gene Abl. No momento de replicação da célula, por algum motivo, o gene Brc vai ser translocado do cromossomo 22 para o cromossomo 9, formando assim o oncogene Brc-Abl fusionado, que vai ser transcrito e traduzido em uma proteína, que chamamos de oncoproteína e, a partir daí, temos um processo carcinogênico. Ou seja, se um oncogene estiver na posição correta, ele não causa problemas. Só vai causar problemas a partir do momento que se tem algum dano no material genético, que, nesse caso, seria um processo de translocação, quando o gene Brc é retirado da sua posição original (cromossomo 22) e é levado para outra posição (cromossomo 9). → PROCESSO LEUCÊMICO GENES E NEOPLASIA A proliferação e diferenciação celular depende de genes cujos produtos: 1. Estimulam a multiplicação celular, como fatores de crescimento, fatores de transcrição e moléculas envolvidas no ciclo celular (ciclinas - CDK) → ONCOGENES 2. Controlam a proliferação dentro dos limites fisiológicos para cada tecido. → GENES SUPRESSORES DE TUMOR 3. Regulam a apoptose. 4. Atuam no reparo do DNA, garantindo a estabilidade do genoma. ONCOGENES E PROTO-ONCOGENES Os oncogenes derivam dos proto-oncogenes que estão presentes em células normais e são expressos de formas reguladas. • Exemplo: o Bcr e Abl vão estar presentes cada um em seu cromossomo e são considerados proto- oncogenes, mas se ocorre a translocação Bcr-Abl, ocorre a transformação do proto-oncogene em oncogene e, a partir disso, ocorre a produção de uma oncoproteína. Proto-oncogenes são essenciais para muitos processos biológicos como proliferação e diferenciação celular. Quando um proto-oncogene é hiperexpresso ou sofre mutações, rearranjos ou translocações, passa a ser um oncogene. • Problemas genéticos estão intimamente associados a processos carcinogênicos/ neoplásicos, sejam eles por rearranjos, translocação, deleção ou por hiperexpressão de determinados genes, dentro do mesmo cromossomo ou entre cromossomos. Esses proto oncogenes ou oncogenes estão envolvidos em processos como: • Fatores de crescimento → não necessariamente agem na mesma região, podemagir de forma distante. Quando o fator de crescimento é produzido demais, pode agir em outra região do corpo e, a partir da absorção desse fator de crescimento, pode ocorrer um processo carcinogênico e as células começam a se multiplicar de forma desordenada. Anne Karen Reis PATOLOGIA • Receptores de fatores de crescimento → podem aumentar em quantidade. Por exemplo, uma única célula ao invés de ter um receptor para uma proteína, ela tem cinco receptores, sendo assim muito mais reativa mesmo com o mínimo de estímulo. • Proteínas ligadoras de GTP: RAS → RAS-GDP → RAS-GTP → envolvida no processo proliferação descontrolada • Fatores de transcrição: MYC // MYB // FOS // JUN GENES SUPRESSORES DE TUMOR São genes que atuam de forma conjunta com outros genes para que os processos mutagênicos não ocorram. Estão envolvidos no controle da multiplicação e diferenciação celular. Tais genes atuam de forma conjunta, coordenada e eficaz, impedindo a proliferação celular após agressões. A atuação de um oncogene em células com tais genes íntegros não resulta em um processo de proliferação celular descontrolado. GENE RB - pRB Está associado à supressão de um tumor (tumor associado ao retinoblastoma). Se esse gene não for controlado, ocorre a expressão do retinoblastoma. • Hereditário (40% dos casos) → Transmissão autossômica dominante e geralmente bilateral e multifocal. • Esporádica (60% dos casos) → lesão unifocal e unilateral. Nas duas formas do tumor, a lesão resulta de mecanismos comuns → ativação de ambas as cópias do gene RB na mesma célula. • O gene RB gera a proteína RB, que está ligada a um fator de transcrição da família E2F. A pRB pode existir de duas formas: • Hipofosforilada → ativa Anne Karen Reis PATOLOGIA • Hiperfosforilada → inativa Em células em repouso, encontra-se hipofosforilada (ativa) e fica ligada a fatores de transcrição da família E2F, logo não ocorre transcrição nem replicação. Ou seja, quando está ativa, ela controla o processo de transcrição e replicação da célula. Quando ela sofre o processo de fosforilação, ela se torna inativa e libera o fator de transcrição que age no DNA e, a partir daí, ocorre duplicação do material genético, preparando a célula para um processo de replicação. • Se ocorrer um dano no gene RB, pode haver produção de uma proteína danificada e, consequentemente, um aumento no processo de replicação, porque a ligação entre a proteína RB e os fatores de transcrição da família E2F pode estar prejudicada. pRB/E2E acopla-se ao DNA e impede os processos de transcrição e replicação do material genético no ciclo celular. GENE TP53 - p53 O gene TP53 codifica a proteína p53. A p53 é uma fosfoproteína envolvida nos processos de proliferação celular, reparo e síntese de DNA, diferenciação celular, apoptose e senescência. • Quando ocorre um dano na proteína p53 (sinais de hiperproliferação, dano ao DNA, encurtamento de telômeros e hipóxia), a principal causa de tumores vai ser no o dano no processo de reparo do material genético. Em outras palavras, a função a p53 é encontrar danos no material genético e, se houver, causar a parada do ciclo celular ou a senescência da célula (deixar em stand by) ou causar a apoptose dessa célula. Anne Karen Reis PATOLOGIA CARCINOGÊNESE VIRAL HPV 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. Nos papilomavírus, os principais genes virais responsáveis por causar câncer são chamados E6 e E7. • Se há expressão desses genes, ocorre a inativação dos genes supressores de tumor e então ocorre um processo de replicação desordenada da célula. As proteínas destes oncogenes virais interagem com muitas proteínas celulares e se ligam particularmente a duas proteínas supressoras de tumor da célula hospedeira, pondo-as fora de ação e permitindo à célula replicar o seu DNA e se dividir de maneira descontrolada. Uma dessas proteínas hospedeiras é a Rb; a outra é a p53. ETAPAS DA CARCINOGÊNESE 1. Iniciação Corresponde à transformação celular, ou seja, às modificações genômicas que tornam as células capazes de multiplicar-se de modo autônomo. Quando a célula perde o controle do processo de replicação e começa a se replicar demais. 2. Promoção Consiste na proliferação ou expansão das células iniciadas. 3. Progressão O clone transformado prolifera, o tumor cresce, surgem novas células com potencial mais agressivo e mais maligno (metastatizante). Anne Karen Reis PATOLOGIA
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