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Transformação Maligna 07/07/2022 Nathalie Cella ncella@usp.br Câncer – definição • Conjunto de doenças resultantes de alterações genéticas que levam ao descontrole da proliferação celular • As alterações genéticas são principalmente em: • oncogenes • genes supressores de tumor • genes de reparo de DNA • Alterações na linhagem germinativa – câncer hereditário • Alterações na linhagem somática – câncer esporádico ✓ Enrique 62% Cell cycle related genes 38% Non cell cycle related genes Whitfield ML et al. Nature Rev Cancer, 6:99, 2006 A maioria dos genes mutados está envolvido no controle da proliferação Origem do Câncer • Epitelial – carcinomas • Mesenquimal – sarcomas • Hematopoiéticos – células do sistema hematopoiético (sangue) • Neuroectodérmicos – células do sistema nervoso carcinomas sarcomas classificação e nomenclatura baseado na morfologia dos tumores • Hiperplasia: aumento do número de células • Metaplasia: presença de um tipo celular diferente do que é usual em um dado tecido • Displasia: alterações morfológicas das células • Carcinoma in situ : a lesão permanece confinada a um local (“encapsulado”) • Carcinoma invasivo: tumor avança além dos limites normais (primeiro passo para formação de metástase) Incidência é maior do que seria esperado no resto da população Gene herdado de um dos pais Uma mutação não basta...tumores demoram para aparecer Apesar de ser uma doença genética, 80-90% dos tumores poderiam ser evitados OU adiados BENIGNO VERSUS MALIGNO Hanahan & Weinberg Cell 2011 Vias intracelulares que operam na célula tumoral Figure 2.17 The Biology of Cancer (© Garland Science 2007) Teoricamente, os tumores poderiam se originar de duas maneiras: Tumores têm origem monoclonal (isto é, têm origem em uma única célula) Como sabemos disso? Modelo de evolução clonal Modelo de célula-tronco tumoral Modelo de evolução clonal A evolução clonal DANO AO DNA O DANO AO DNA PODE SER REPARADO? MORTE CELULAR HOMEOSTASE HOMEOSTASE CÉLULA NORMAL DANO AO DNA O DANO AO DNA NÃO PODE SER REPARADO OU A MORTE CELULAR NÃO PODE SER EXECUTADA CÉLULA NORMAL CÉLULA “não” NORMAL MUTAÇÃO INICIADORA p r o m o t o r e s MITOSE CÉLULA TUMORAL Instabilidade genética • Iniciadores – agentes carcinogênicos •Promotores – agentes tóxicos ou mitógenos Indução de tumor na pele de camundongos DMBA – dimethylbenzanthraceno TPA- tetraecanoylphorbol-13-acetate Interpretação do ensaio: Quanto mais uma PROLIFERAÇÃO, mais EXPOSIÇÃO a danos internos e/ou externos: Aumento da tendência (ou da probabilidade) de sofrer mutações Instabilidade genética Muitas alterações se acumulam durante a progressão tumoral Modelo de célula-tronco tumoral oligodendrócito neurônio Célula progenitora Célula-tronco Células precursoras Relembrando... célula-tronco tumorais Como se identifica células-tronco tumorais? Mark Shackleton et al, 2009. Heterogeneity in Cancer: Cancer Stem Cells versus Clonal Evolution, Cell, 138, 822 Al-Hajj M, WichaMS, Benito-Hernandez A,Morrison SJ, Clarke MF. 2003. Prospective identification of tumorigenic breast cancer cells. PNAS 100:3983–88 Progressão tumoral Tumor primário – células proliferativas Tumor secundário – células invasivas e que sobrevivem em ambientes diferentes do ambiente original Transição epitélio-mesenquimal – EMT Transição mesenquimo-epitelial – MET Na EMT ocorre perda da adesão célula-célula mediada por E-caderina e degradação da matriz extracelular metaloproteasesMatriz extracelular E-caderinas Células metastáticas resistentes à anoikis (= morte celular induzida por perda de adesão à matriz): Imortalidade replicativa vida eterna! • Proliferar continuamente + não morrer + não diferenciar - COMO ? • Evadir os sinais de parada do ciclo celular pelos genes supressores de tumor • Evadir os sinais indutores de morte celular • Ser independente de fatores de proliferação = ativação de oncogenes • Ajuste metabólico • Gerar um tumor secundário = metástase Células tumorais metabolizam glicose MESMO na presença de O2 – EFEITO WARBURG Fundamentos de Oncologia Molecular, Saito RF, Lana MVG, Medrano, RFV, Chammas R Editora Atheneu 2016 Várias vantagens: • Produção de ATP é mais rápida pela glicólise, apesar de render menos • Células tumorais superexpressam os genes dos transportadores de glicose • Minimizar o acúmulo de espécies reativas de oxigênio (= menos danos) • Aumento da via das pentoses → ↑NADPH → aumento de GSH, que é um antioxidante e auxilia na detoxificação, aumentando a resistência aos quimioterápicos • Diminuição da apoptose, por que há menos liberação de proteínas pró-apotóticas • ACIDIFICAÇÃO DO MEIO As células-tronco tumorais têm algum papel na metástase? Lawson et al, 2015. Nature, 526, 131 O papel do estroma na metástase A metástase depende da interação do tumor com o seu microambiente só células tumorais células tumorais+matriz extracelular células tumorais+fibroblastos Diversidade tumoral e resposta ao tratamento Fundamentos da Oncologia Molecular, 2015 https://www.bbc.com/news/health- 65252510 9 anos de rastreamento de câncer de pulmão Projeto TRACERx - tracking cancer evolution through therapy (Rx) https://www.nature.com/articles/d41586-023-00934-0#ref-CR19 https://cancerprev.ch/about/ Capítulos 20 Nathalie ncella@usp.br Slide 1: Transformação Maligna Slide 2: Câncer – definição Slide 3 Slide 4: A maioria dos genes mutados está envolvido no controle da proliferação Slide 5: Origem do Câncer Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9: classificação e nomenclatura baseado na morfologia dos tumores Slide 10 Slide 11: Uma mutação não basta...tumores demoram para aparecer Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20: Tumores têm origem monoclonal (isto é, têm origem em uma única célula) Slide 21: Modelo de evolução clonal Slide 22: Modelo de evolução clonal Slide 23: A evolução clonal Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27: Indução de tumor na pele de camundongos Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31: Muitas alterações se acumulam durante a progressão tumoral Slide 32: Modelo de célula-tronco tumoral Slide 33 Slide 34: célula-tronco tumorais Slide 35 Slide 36 Slide 37 Slide 38 Slide 39 Slide 40 Slide 41: Na EMT ocorre perda da adesão célula-célula mediada por E-caderina e degradação da matriz extracelular Slide 42 Slide 43: Imortalidade replicativa vida eterna! Slide 44 Slide 45 Slide 46: As células-tronco tumorais têm algum papel na metástase? Slide 47 Slide 48: O papel do estroma na metástase Slide 49 Slide 50 Slide 51: Diversidade tumoral e resposta ao tratamento Slide 52 Slide 53 Slide 54 Slide 55
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