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Farmácia Prof. Fabrício Marcus Silva Oliveira oliveirafms13@gmail.com 2023 Universidade Federal de Minas Gerais Instituto de Ciências Biológicas Departamento de Patologia mailto:oliveirafms13@gmail.com Prof. Dr. Fabrício M. Silva Oliveira -Carcinogênese -Agentes etiológicos Neoplasia III Carcinogênese Estudo que correlaciona a etiologia e a formação das neoplasias As neoplasias são resultados de agressões ambientais em um indivíduo geneticamente suscetível Carcinogênese 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 Célula normal Agentes que causam dano ao DNA: - viral - química - radiações Lesão no DNA Dano e reparo do DNA Célula normal Agentes que causam dano ao DNA: - viral - química - radiações Lesão no DNA Mutações no genoma das células somáticas Mutações herdadas: -Genes que afetam o reparo do DNA; -Genes que afetam o crescimento ou a apoptose celular Incapacidade de reparo do DNNA Ativação de oncogeneses que promovem o crescimento Ativação de genes que regulam apoptose Inativação de genes supressores do câncer Inativação de genes de reparo de DNA Ativação de oncogeneses que promovem o crescimento Ativação de genes que regulam apoptose Inativação de genes supressores do câncer Inativação de genes de reparo de DNA Expressão de produtos gênicos alterados e perda de produtos gênicos reguladores Neoplasia maligna Expansão clonal Mutações adicionais Heterogeneidade Carcinogênese Genes e neoplasias Câncer é considerado uma doença genômica de células somáticas resultante de alterações na expressão de certos genes, especialmente daqueles que regulam a proliferação e a diferenciação celulares; A proliferação e a diferenciação celulares dependem de vários genes, cujos produtos: (1) estimulam a multiplicação celular, como fatores de crescimento, seus receptores, moléculas transdutoras de sinais, fatores de transcrição e moléculas envolvidas diretamente no ciclo celular, como ciclinas e CDK. Nesse grupo estão os chamados oncogenes; Carcinogênese Genes e neoplasias (2) controlam a proliferação dentro dos limites fisiológicos para cada tecido, estando aqui os genes que codificam moléculas que inibem a proliferação celular. Incluem os denominados genes supressores de tumor; (3) regulam a apoptose, evento fundamental na limitação da população celular; (4) comandam o reparo do DNA, constituindo os genes “guardiães” do genoma; (5) estão envolvidos nos mecanismos de silenciamento gênico, por meio de regulação da metilação do DNA e da desacetilação da cromatina; Carcinogênese Os oncogenes seriam genes que, quando expressos, causariam o aparecimento de uma neoplasia; A versão original dos oncogenes está presente em células normais, tem expressão regulada e participa no controle da proliferação e da diferenciação celulares, processos básicos para a existência das células; Oncogenes As sequências que deram origem aos oncogenes virais são chamadas proto-oncogenes (proto-ONC) e estão presentes em uma vasta gama de espécies animais, desde leveduras até humanos (ver adiante, Ativação de proto-oncogenes). Proto-oncogenes Quando, porém, um proto-oncogene celular sofre mutações, passa a ser um oncogene celular e recebe a designação c-ONC. Oncogenes Carcinogênese Genes supressores de tumor 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) A atuação de um oncogene em uma célula com o sistema de genes supressores de tumor íntegro não resulta em proliferação celular aumentada ou neoplasia. Carcinogênese Genes de reparo do DNA Genes de reparo do DNA codificam moléculas que participam do reconhecimento e do reparo de lesões no DNA. Essa classe de genes ganhou maior interesse após a observação de que certos tumores familiares (em especial uma forma familial de tumor do cólon denominada câncer colônico hereditário sem polipose [hereditary nonpolyposis colon cancer – HNPCC] e o câncer da mama familial) apresentam instabilidade genômica em regiões repetitivas do DNA chamadas microssatélites. Genes para apoptose Carcinogênese Para que a população celular dos vários órgãos fique dentro dos limites fisiológicos, existe um balanceamento preciso entre geração de novas células e perdas que normalmente ocorrem. Nesse processo, a apoptose é essencial para regular a população celular normal. A apoptose resulta de estímulos variados, fisiológicos ou patológicos, internos ou externos às células. Numerosos genes regulam a apoptose, cujos produtos a inibem ou a favorecem. Em uma neoplasia, o maior número de células pode ser devido a redução da apoptose. Em alguns tumores, alterações nos genes antiapoptóticos são o principal mecanismo oncogênico. Carcinogênese Mecanismos epigenéticos A epigenética é um campo de pesquisa que investiga como os estímulos ambientais podem ativar determinados genes e silenciar outros. Mecanismos epigenéticos são aqueles em que as alterações gênicas independem de modificações na sequência do DNA (mutações), embora sejam transferidas para as gerações seguintes. O mecanismo epigenético mais conhecido é silenciamento gênico por hipermetilação de sequências CpG em promotores gênicos; quando isso acontece, não há expressão do gene correspondente (silenciamento gênico). Etapas da carcinogênese A formação e o desenvolvimento de neoplasias são um processo complexo que ocorre em várias etapas: 1 Fases de iniciação (o agente carcinogênico induz alterações genéticas permanentes nas células); 2 Promoção (a célula iniciada é estimulada a proliferar, amplificando o clone transformado); 3 Progressão (o clone transformado prolifera, o tumor cresce, surgem células com potencial metastatizante e a neoplasia se desenvolve em sítios distantes da sua origem). Etapas da carcinogênese Iniciação Promoção Progressão Iniciação Etapas da carcinogênese • A iniciação corresponde à transformação celular, ou seja, as modificações genômicas que alteram as respostas das células ao ambiente, tornando-as capazes de multiplicar-se de modo autônomo; • Uma célula iniciada torna-se menos responsiva a fatores que inibem a proliferação celular, a indutores de diferenciação celular ou a apoptose; • Por terem ação irreversível, os agentes iniciadores têm efeito quando administrados de uma única vez ou em doses fracionadas (efeitos cumulativo e somatório); • O iniciador é sempre uma substância mutagênica. • Todos os iniciadores são substâncias eletrofílicas, ou seja, têm afinidade com compostos nucleofílicos, como proteínas, RNA e DNA. Promoção Etapas da carcinogênese • A promoção consiste em proliferação ou expansão das células iniciadas; • A multiplicação das células iniciadas é fenômeno indispensável para a “fixação” da alteração genômica e para o aparecimento da neoplasia; • Aumenta a possibilidade de novas mutações; • A promoção é um processo demorado; • A ação do promotor é reversível, pois, caso sua aplicação seja interrompida antes de completada a promoção, o efeito não se manifesta; • Os promotores são substâncias que têm em comum as propriedades de irritar tecidos e de provocar reações inflamatória e proliferativa; • Agente que produz hiperplasia pode comportar-se como promotor. Etapas da carcinogênese Progressão • Após seu surgimento, um câncer sofre, com frequência, modificações biológicas que o tornam, em geral, cada vez mais agressivo e mais maligno, fenômeno chamado progressão tumoral; • A progressão tumoral também depende de mutações sucessivas nas células,as quais resultam na aquisição de propriedades mais agressivas; • Tais mutações são facilitadas pela instabilidade genômica, uma das marcas das células cancerosas; Etapas da carcinogênese Provocado por substâncias com capacidade de ligação direta ao DNA. (hidrocarbonetos aromáticos, aminas aromáticas, azocompostos, nitrosaminas, aflotoxinas) CARCINOGÊNESE QUÍMICA •Exemplos: •Diretos • Agentes alquilantes: ciclofosfamida, clorambucil, tiotepa, busulfan, melfalan (quimioterápicos). Leucemias, linfomas • Propiolactona, dimetil sulfato. Ca de pumão •Indiretos • Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos: produtos da combustão incompleta/carbono (tabaco, maconha, cigarro de palha, defumados, fuligem, piche, outros derivados do petróleo). Inalação, contato com pele/mucosas ou ato de mascar. Pele, cavidade oral, língua, lábio, laringe, faringe, esôfago, pulmão, bexiga, pâncreas, colo uterino, rim e cólon. https://www.google.com.br/imgres?imgurl&imgrefurl=http://salonemprendedorbrasil.blogspot.com/2011/05/como-fabricar-carne-defumada-tecnicas.html&h=0&w=0&tbnid=9Xay8L1zLe3WGM&zoom=1&tbnh=191&tbnw=256&docid=UtHIB_TMMQ1eFM&hl=pt-BR&tbm=isch&ei=htbeU4aPJpSnyATo24CgAQ&ved=0CAIQsCUoAA https://www.google.com.br/imgres?imgurl&imgrefurl=http://salonemprendedorbrasil.blogspot.com/2011/05/como-fabricar-carne-defumada-tecnicas.html&h=0&w=0&tbnid=9Xay8L1zLe3WGM&zoom=1&tbnh=191&tbnw=256&docid=UtHIB_TMMQ1eFM&hl=pt-BR&tbm=isch&ei=htbeU4aPJpSnyATo24CgAQ&ved=0CAIQsCUoAA •Limpador de chaminés: Ca de bolsa escrotal •Ca Pulmão: 1º/mundo. •Fumo: ~90% dos cânceres de pulmão. •Sobrevida: 7-10%. Percival Pott (1775) • COMPOSIÇÃO DA FUMAÇA: - 4.000 constituintes. - 43 carcinógenos conhecidos: hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, N-nitrosonornicotina, 4-Aminobifenil, 2- naftilamina, polônio 210, arsênico, níquel, cádmio e cromo. •Nitrosaminas: corantes e conservantes de carnes. Ca de esôfago e estômago •Dieta pobre/fibras + alimentos industrializados: Ca de intestino, estômago. •Aflatoxinas: Aspergillus flavus (grãos e amendoins contaminados). Hepatocarcinoma •Etanol + fumo = aumento/carcinógenos • Aminas aromáticas: benzidina, derivados da anilina. Indústria da borracha e corantes. Ca de bexiga • Azocompostos:corantes de alimentos (amarelo-manteiga, vermelho-escarlate). Ca de bexiga •Asbesto: Carcinoma broncogênico, mesotelioma, Ca do TGI • Cloreto de vinil: indústria de tintas e plásticos. Hemangiossarcoma do fígado Inserções de sequências de DNA ou comprometimento do funcionamento de proteínas celulares. (HIV, HTLV-1, HPVs, HBV, HCV ) CARCINOGÊNESE VIRAL Vírus da Imunodeficiência Humana Vírus tipo I da leucemia de célula T humana Papiloma vírus humano Vírus Epstein-Barr Vírus da hepatite Vírus da hepatite C •Vírus oncogênicos •1. Papiloma vírus humano (HPV): verrugas, displasias, carcinomas de mucosas escamosas (cérvice e região anogenital, cavidade oral e esôfago, pênis). Condiloma HPV+ Câncer cervical Colo Normal • Exposição ao HPV: Ca de pênis e de colo uterino; região perianal/genital; cavidade oral e esôfago. •Vírus oncogênicos •2. Vírus Epstein-Barr (EBV): linfoma de Burkitt. •3. Vírus da hepatite B (HBV) e da hepatite C (HCV): carcinoma hepatocelular. •4. Vírus tipo I da leucemia de célula T humana (HTLV-1): leucemia. •5. Herpesvírus humano (HHV-8): sarcoma de Kaposi •Bactéria oncogênica: •Helycobacter pylori Linfoma de Burkitt Sarcoma de Kaposi Adenocarcinoma gástrico Câncer de pele: Raios ultravioleta • Carcinoma escamoso, basocelular e melanoma, Países tropicais. Maior exposição ao sol. • Pele/olhos/claros. • Queimaduras solares e não bronzeamento. •10-16:00hs. •Carcinogênese por radiações •Radiação ionizante •Raios X, gama, partículas alfa, beta, prótons e nêutrons. •Primeiros pesquisadores, mineiros, técnicos de raios X, vítimas de explosões e acidentes atômicos. •Medula óssea, órgãos linfóides, tireóide, mama, glândulas salivares, pele e pulmões. •-Técnicos de raios X: linfomas •Radiação não-ionizante: •-Celulares: em estudo/ •gliomas e neurinomas; http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&docid=b8bLA7d9OnoowM&tbnid=I0Of3V8CSVGrzM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www2.saude.ba.gov.br/hgpv/noticia_056.2010-NOMEACAO_TECNICOS_HGPV.htm&ei=sODeU__QOIy1yASdhIKQCg&bvm=bv.72197243,d.aWw&psig=AFQjCNHeG9vgarKSYcSGYxdT1qcDdmyctw&ust=1407201825149019 http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&docid=b8bLA7d9OnoowM&tbnid=I0Of3V8CSVGrzM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www2.saude.ba.gov.br/hgpv/noticia_056.2010-NOMEACAO_TECNICOS_HGPV.htm&ei=sODeU__QOIy1yASdhIKQCg&bvm=bv.72197243,d.aWw&psig=AFQjCNHeG9vgarKSYcSGYxdT1qcDdmyctw&ust=1407201825149019 • Lesões e doenças pré-neoplásicas • Displasia/colo uterino, vulva, vagina • Displasia dos brônquios, traquéia • Displasia do estômago, intest. grosso, próstata • Leucoplasia oral, vulvar, peniana • Hiperplasia do endométrio • Pólipos adenomatosos intestinais • Xeroderma pigmentoso • Gastrite crônica atrófica • Retocolite ulcerativa. • Cirrose hepática • Tireoidite de Hashimoto • Metaplasia (esôfago, estômago) • Imunodeficiências (ppc LT´s) pele atrófica, manchas melanóticas, ceratoses actínicas pré-neoplásicas Referências Bibliográficas • Brasileiro-Filho G., et al. Boglioglo, Patologia, 8 a ed., Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2011 • Robbins, et al., Patologia Básica, 9 a ed., Guanabara Koogan, 2013
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