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. ESTUDO DAS DOENÇAS NEOPLÁSICAS NOVO CRESCIMENTO NEO PLASIA processo patológico que resulta no desenvolvimento de um neoplasma; neoformação. NEO PLASIA NOVO CRESCIMENTO NEOPLASIA significa uma massa anormal de tecido cujo o crescimento excede e não está coordenado, persistindo mesmo que cessada a causa que o provocou. “Sir Rupert Willis” “O CÂNCER PODE SER CONSIDERADO UM PROCESSO MICROEVOLUCIONÁRIO, DOENÇA GENÔMICA PODENDO SER HEREDITÁRIO OU NÃO” oncos = tumor “Câncer é termo comum para todos os tumores malignos” Panorama geral do Câncer A arte da Transfiguração e da desordem refletindo as doenças do corpo. Mulher chorando - Barbarismo (Pablo Picasso - 1937-1946) O Câncer é uma doença nova? Diagnóstico correto de Câncer 2500AC Uma doença que se espalha pelo corpo 450AC AD Relatos de Câncer de mama 250AC Câncer de mama em freiras em Pádua 1743 Câncer testicular em limpadores de chaminés 1775 1861 1909 Associação entre Câncer de pulmão e tabaco Associação entre Câncer e vírus Fonte: New York Academy of Medicine Termos associados à doença KARKINOS CARANGEJO CANCRO CÂNCER Histórico da doença Sem evidências significativas “Quando as doenças têm mecanismos e tratamentos eficazes elas deixam de ser metaforizadas. Então a metáfora é uma forma de tratar o desconhecido. Criando um imaginário intenso diante da doença” “As doenças já foram caracterizadas como pragas divinas e algumas como o Câncer e a tuberculose são vistas como autojulgamento e auto-traição (visão do paciente)“. Hércules lutando contra a hidra gravura do sec. XV Morte de Sardanapal, Delacroix, 1827, Museu do Louvre “Deixar de considerar a doença como castigo adequado ao caráter moral. Pois as teorias das enfermidades são causadas por estados mentais que podem ser causados pelo poder da vontade sempre que constituem um índice da incompreensão do terreno físico da doença”. A influência do romantismo sobre as causas e manifestações do câncer “A mitologia contemporânea considera que o indivíduo passivo, sem emoções, de hábitos regulares, prudente, desligado, é um candidato ideal ao câncer” Isso nos faz refletir? “A ideia de que o Câncer é uma doença assassina e derivada do próprio indivíduo atribuindo dupla culpabilidade ao doente, isso pode ser sintetizado pela substituição da pessoa pela não-pessoa ou seja, através de nossas próprias células inteligentes que se multiplicam malignamente contra nós mesmos.” Le tableu, Delacroix, 1827, Museu do Louvre A doença como metáfora por Susan Sontag A epidemia modernidade Atualmente vem aparecendo muito mais casos de Câncer que no passado; Isso devido a alguns fatores, como: envelhecimento da população; Maior número de pessoas e menos mortalidade; Novos hábitos alimentares e ou outros (mais fatores de risco associados; Melhor diagnostico. No entanto, Câncer existe cura? Divisão celular descontrolada Invasão tecidual Conjunto de doenças Câncer como síndrome Diferentes etiologias Diferentes comportamentos Diferentes sintomas CARCINOGÊNESE Define-se como o processo de transformação de uma célula normal em tumoral. Em geral se dá lentamente, podendo levar vários anos, para que uma célula transformada prolifere e dê origem a um tumor visível, o qual passa por vários estágios ates de chegar ao tumor. “A MAIORIA DOS CÂNCERES SÃO PROVAVELMENTE INICIADOS POR MUDANÇAS NAS SEQUÊNCIAS DE ÁCIDOS NUCLÉICOS CAUSADAS POR MUTAÇÕES” o Mutações pontuais (deleções, inserções, translocações); o Alterações epigenéticas; Genes envolvidos com a carcinogênese São genes que regulam os mecanismos de comportamento social das células através de sinais. Dentre esses já são mais de 150 genes mapiados. Enquanto a sequencia de nucleotídeos permanece integra são chamando de Protooncogenes. A partir de uma mudança mutacional esses genes passam a ser chamados de Oncogenes. Enquanto os genes com promovem a correção e mantem a integridade desses genes pertencem ao grupo dos Supressores de tumor. Fatores de crescimento: PDGF; EGF; FGF; TGF-α ONCOGENES Receptores do fator de crescimento: RET; c- MET; HER2/neu; Proteínas transdutoras de sinais: RAS; ciclinas; CDKs Fatores de transcrição nuclear: MYC; MYB; JUN; FOS Genes supressores de tumor genes inibidores ciclo celular RB 13q14.1-2 inibe E2F TP53 17p13.1 fator transcrição APC 5q21 inibe transdução WT-1 11p13 fator transcrição E-CAD 16q22.1 adesão celular BRCA-1 17q21 regula Rad BRCA-2 13q12-133 reparo DNA PTEN 10q23 inibe via PI-3 quinase/AKT TGFβ inibe crescimento celular P16/INK4a 9p21 inibidor CDK4 KLF6 fator transcrição VHL 3p inibe umbiquitinação ✓ Químico ✓ Físico ✓ Biológico Existem 3 classes de carcinógenos Agentes químicos o Causam mudanças locais nos nucleotídeos (substâncias oxidantes, análogos de nucleotídeos); o Geram compostos covalentes com DNA, causando erros durante a replicação; o Outros agentes são capazes de inativar a ação de enzimas de reparo, como efeitos ambientais. MUTAÇÕES CAUSADAS POR AGENTES QUÍMICOS Agente endógeno/exógeno Exposição a carcinógenos DNA adulterado Reparo de DNA DNA normal Apoptose Excreção DNA adulterado excretado na urina Replicação de DNA Mutações Alteração de um gene crítico para o controle do crescimento celular Câncer Reparo de DNA Reparo de DNA Destoxificação Eventos importantes para a carcinogênese química Carcinógenos químicos estão divididos em duas categorias Compostos de ação direta. Não requerem biotransformação para o efeito carcinogênico. Reagem diretamente com DNA. Agentes alquiliantes (ciclofosfamida, metil-metano e sulfonato. Compostos de ação indireta, ou pró carcinógenos. Requerem biotransformação para o efeito carcinogênico. Hidrocarbonetaos armáticos policílicos, carvão mineral (alcatrão), petróleo e tabaco. Outros agentes: Agrotóxicos; Amianto (asbesto); Silica; Benzeno; Xileno; Tolueno. * ocratoxinas: Aspergillus ochraceous e Penicillium viridicatum presentes em cereais, provocam atrofia renal; * aflatoxinas: Aspergillus flavus e A. Parasiticus, presentes em grãos oleaginosos, provocam Câncer do fígado; * fumonisinas: Fusarium moniliforme presente em milho provocam Câncer do esôfago. Penicillium sp. Arpergillus flavus Fusarium moniliforme Micotoxinas Nitrosaminas são compostos químicos cancerígenos de estrutura química R2N-N=O. Nitrosaminas são produzidas a partir de nitritos e aminas. A sua formação pode ocorrer apenas sob certas condições, incluindo condições fortemente ácidas tais como a do interior do estômago humano. Nitrosaminas Nitrosaminas são encontradas em diversos géneros alimentícios, especialmente cerveja, peixes e seus derivados, e nos derivados da carne e do queijo preservados com conservantes de sal de nitrito (ver nitrito de sódio). Eles são formados quando a proteínas da comida reagem com os sais de nitrito no estômago. ✓Bacon frito e carnes defumadas ✓leite desnatado ✓Produtos a base de tabaco ✓Produtos de borracha ✓Pesticidas ✓Certos cosméticos Enlatados e embutidos ricos em conservantes principalmente nitrito que quando metabolizado se converte em nitrosamiana Habitos alimentares associados ao Câncer Presença doalcatrão na superfície da carne queimada do churrasco. Grande consumo de gorduras aumentam o risco de Câncer de mama. Grande consumo de cereais contaminados com aflatoxinas (hepatotóxicas). Por outro lado o consumo de frutas, legumes e verduras, ricas em betacaroteno (quimioprotetores) previnem a formação desses agentes reativos no organismo. Os três agentes químicos mais descritos e também os mais consumidos pela população Agentes físicos o Compreende diversos tipos de radiação, que podem transformar células in vitro ou in vivo; o Radiação ultravioleta (UV); o Radiação eletromagnética (Raios X e Gama); o Radiação de partículas (partículas alfa e gama). MUTAÇÕES CAUSADAS POR AGENTES FÍSICOS Agente ionizados produzidos pelos diversos tipos de radiação Promovem ruptura das ligações fosfodiéster do DNA Provoca lesão IREVERSÍVEL de DNA NEOPLASIA X Reparo de DNA Eventos importantes para a carcinogênese física ✓ Desenvolvimento de leucemias nos sobreviventes Hiroshima e Nagasaki; ✓ Alta incidência de Câncer em indivíduos expostos ao sol; ✓ Desenvolvimento de Câcer de tireóide em adultos, que foram submetidos a radiação para tratar outros turmores, (efeito adverso da radioterapia). ✓ Inibição de proliferação celular; ✓ Inativação enzimática; ✓ Indução de mutações; ✓ Morte celular; ✓ Mutações em protoncogenes e supressores, como RAS e TPS3. Relação radiação atividade biológica Principais raios que estamos mais expostos Biológico Critérios para um agente carcinogênico biológico o Para considerar um agente etiológico é necessário estar relacionado a incidência de indivíduos infectados que desenvolvem um tumor em relação a não infectados. o Quanto ao marcador biológicos deve este ser anterior ao surgimento do tumor. o A distribuição geográfica da infecção coincida com a da neoplasia primária. o O agente biológico tem que ser capaz de reproduzir a lesão in vitro ou in vivo animal. Carcinógenos biológicos estão divididos em duas categorias Virais Causados por infecções crônicas de oncovírus, os quais agem por dois mecanismo Direto Expressão de oncogenes virais sem homólogos celulares (HPV, EBV, HTLV) Não virais, Causados por infecções crônicas de bactérias e helmintos Indireto Ativação crônica de respostas inflamatórias que ocorrem durante décadas de infecção promovem um ambiente mutagênico como é o caso no fígado com HCV e também HIV. Outra forma de ocorrer é a integralização de genes de RNA vírus em supressores produzindo nocaute. HTLV-1 (Vírus linfotrópico-1 de células T (CD4+) - RNA vírus) . 3 a 5% dos indivíduos infectados desenvolvem leucemia. Transmissão leite materno, sêmem e sangue. Principais vírus envovidos na carcinogênese HIV-1 (Vírus da Imunodeficiênca Humana 1 – RNA vírus). Carcinógeno indireto, ativa outros vírus que induzem o sarcoma de Kaposi. E dano causado ao sistema imune reduz a vigilância aumentando a suceptibilidade a outras infecções resultando no apareciemento de várias neoplasias HCV-1 (Vírus da Hepatite C 1 – RNA vírus). Carcinógeno direto, possui diversos ocogenes homológos produzindo transformação do hepatócito. E também pode agir como agente indireto induzindo a inflamação crônica hepática produzindo um microambiente mutagênico. HPV (Vírus do Papiloma Humano - DNA vírus) . indivíduos infectados desenvolvem lesões no cólo do útero. É um vírus mucoepitelio trópico. Transmissão sexual. Ação direta com suas próprias proteínas virais oncogênicas. Principais vírus envolvidos na carcinogênese EBV (Vírus Epistein-Barr – DNA vírus). Pertence a família do herpes vírus Kaposi. Ação direta com suas próprias proteínas virais oncogênicas, as quais geram a imortalização da célula hospedeira por bloqueio da p53. Helicobacter pylori (Gram-negativa). É tranmitido po água e comida contaminada. Indivíduos infectados desenvolvem lesões pró-inflamatórias no estômago. efeito carcinogênico de forma indireta, promovendo o microambiente mutagênico. Principal bactéria envolvida na carcinogênese Opisthorchis viverrini e Clonorchis sinensis (envovidos em infecções crônicas). Produzem Colangiocarcinoma (Câncer das vias biliares). Forma de transmissãopela ingesta de peixes crú ou mal cozidos. O parasita possui tropismo às vias hepaticas. Principais helmintos envolvidos na carcinogênese Schistossoma haematobium (esquistossomose urinária). É parasitose endêmica na África e mediterrâneo oriental. Metilação e nucleotídeos CpG em vertebrados Metilação restrita a resíduos de Citosina, a maioria delas ligadas a Guanina, por uma ligação fosfodiéster (CpG) Mediada pela metil- transferase citosina- específica Número de CpGs diminui evolutivamente, mas concentram-se em regiões específicas... ILHAS CpG Fatores adicionais que podem ser transmitidos a progênie, mas não diretamente atribuíveis à sequência de DNA Metilação do DNA e outras alterações relacionadas ao microambiente da cromatina Fatores epigenéticos ↑Acetil ↓Metil → Ativação da transcrição ↓Acetil ↑ Metil → Repressão da transcrição Em nosso fisiologismo ocorrem fenômenos automáticos da mesma forma que respiramos sem o controle da consciência assim como a digestão, o sono, os batimentos cardíacos e peristálticos. Deve também haver, em nosso organismo psicológico, mecanismos equivalentes. Podendo assim haver fenômenos que liberem transtornos que estão arquivados em nosso inconsciente. Existem fatores emocionais ou eles somam com outros fatores? Por que ficamos doentes? Mente sem limite As impressões gravadas no subconsciente são capazes de interferir no funcionamento do corpo. As doenças são a manifestação dos conflitos interiores. Metabolismo tumoral As duas principais alternativas de produção energética são as vias de fosforilação oxidava (produz 36 ATP) e a glicolítica (produz 2ATP) Considerando o grande consumo de ATP demandado pelas células tumorais para manter todas as suas funções alteradas Metabolismo energético de células tumorais Devido a grande demanda de energia a via glicolítica se destaca por ser mais rápida que a via oxidativa, fora isso a célula tumoral necessita rapidamente de maior volume de biomassa (lipídeo, carboidrato, proteína, nucleotídeo). Otto Warburg em 1926 descobriu que em células tumorais ocorre a alta produção de APT preferencialmente pela via glicolítica (contrassenso, pois é a via menos eficiente) Qual a hipóteses que justifica a proliferação por essa via? As células tumorais obtém ATP pela via menos produtiva (via glicolítica), conhecido como efeito Warburg. ✓ Minimiza a quantidade de ROS; ✓ Por aumentar a rapidamente os níveis de ATP, contrabalança a hipóxia; ✓ Com o acúmulo de lactato gerado pela via glicolítica, se tem o excesso transportado para o meio extracelular gerando acidose; ✓ O microambiente ácido do tumor, favorece o aumento de VGF (angiogênese), metastese, e autofagia e inibição da resposta T citotóxixa. Hipótese : Provavelmente para mantes o microambiente no envoltório tumoral, favorecendo o desenvolvimento e protegendo o tumor contra os ataques imunológicos e das formas reativas do oxigênio provinda não só das células tumorais mas também da armadura pró-inflamatória regional As células do estroma periférico como os fibroblastos no envoltório da massa tumoral também promovem respiração celular pela via glicolítica mesmo estando normal As células não tumorais (estromais) adjacentes do parênquima da massa tumoral também utilizam a via glicolítica) conhecido como efeito Warburg reverso Todos esses elementos concomitantemente promovem uma série de vantagens para a célula tumoral ANAPLASIA Células indiferenciadas que não chegam ao término da diferenciação DIFERENCIAÇÃO Células quedesviam da diferenciação normal e chegam em tipos anormais, às vezes inédito no organismo Tipo tecidual Sufixo oma Lipoma Tecidos mesenquimais (oriudo do mesoderma, são tecidos de preenchimento ou parenquimas) Nomenclatura de doenças neoplásicas Benigno Maligno Sufixo sarcoma Liposarcoma Tecidos epitelial não glandular Sufixo sarcoma Papilosarcoma Sufixo oma Papilomas Sufixo sarcoma Adenocarcinomas + caract. histologicas Sufixo oma Adenomas e ou Cistoadenoamas Tecidos epitelial glandular Tecidos linfo-hetopoético Sufixo oma Linfomas e Leuceminas Tecidos germinativos (gonadas) (células totipoentes) Sufixo oma Teratoma Tumores benignos ✓ Menos agressivos ✓ Mais diferenciados mais próximos de tecidos normais; ✓ Tumores expansivos e contidos; ✓ Não metastáticos; ✓ Baixo grau de crescimento ao longo de um tempo; Tumores malignos ✓ Mais agressivos; ✓ Maior grau anaplásicos; ✓ Pleomorfimos (diferenciação anormal); ✓ Tumores invasivos de comportamento anárquico; ✓ São metastáticos; ✓ Taxa de crescimento acelarado. BENIGNO MALIGNO COMPORTAMENTO BIOLÓGICO EPITELIAIS NÃO-EPITELIAIS HISTOGÊNESE OU CITOGÊNESE PROCESSO DA CARCINOGÊNESE A partir das alterações que interferem no material genético celular, ocorrem 5 etapas básicas ETAPAS Estímulo carcinogênico inicial Alterações primárias Multiplicação celular Alterações secundárias que ocorrem de acordo com o tempo de vida Tumorização iniciação promoção tumorizaçãoMucosa normal Adenoma benigno Adenoma benigno tardio Carcinoma maligno em fase Perda do gene abc do cromossomo 5 (deleção) Mutação do gene Ras do cromossomo 12 Perda do p53que está no cromossomo 17 EVOLUÇÃO TUMORAL Tumores Benignos e Malignos Deve haver no mínimo 7 eventos mutacionais no mesmo elemento celular. PROCESSO DETALHADO DA CARCINOGÊNESE ETAPAS Estímulo carcinogênico inicial Alterações primárias Multiplicação celular Agentes mutacionais Diversos tipos de mutações Distúrbios de ciclo celular Ciclo celular e reparo de DNA Sinalização celular Os organismos multicelulares necessitam de mecanismos de sinalização que permite a comunicação entre as células presentes em um sistema, com o objetivo de coordenar seu comportamento em benefício do organismo como um todo. Estes “controles sociais” são extremamente importantes para se estabelecer regras em um sistema pluricelular e controle da função de cada célula individualmente. SINALIZAÇÃO CELULAR A partir dos sinais extracelulares os receptores respondem a estes sinais com os segundos mensageiros que enviam uma informação o que o primeiro mensageiro está pedindo até o interior nuclear. E então dentro do núcleo é procurado o gene específico para se produzir a proteína que foi requisitada. SINALIZAÇÃO PROTEICA Sinais X Receptores Primeiros e segundos mensageiros Replicação de DNA Controle do Ciclo Celular [p53] Mecanismo da replicação molecular Na maioria dos cânceres apresentam mutações no p53 ou defeitos na sua regulação. Essa proteína regula o ponto de checagem de G1, para regulação do reparo de DNA. Grandes quantidades de erros e aumento de p53 promove a parada em do ciclo celular. Metilação Erros de pareamento A-G T-C Introdução de Uracila no DNA Ligação cruzada ou quebras (por radiação) de dupla fita, pela ação de ROS Reposição da base mal pareada. Reconhecido pela DNA pol. TIPOS DE ERROS Reversão direta do dano Corrige alquilação por reconhecimento de metil ou etil estranho TIPOS DE REPARO Reparo por excisão da base. Reconhecido pela base que perdeu amina Reparo de quebra e religação correta. Reconhecida pela depurinização Mecanismos de reparo de DNA Panorama geral Senescência X Neoplasia Morte celular Autólise Autólise é o processo pelo qual uma célula se autodestrói espontaneamente. É incomum em organismos adultos e normalmente ocorre em células danificadas ou em tecido que foi lesionado. Na autólise, uma instabilidade da membrana lisossômica causada por fatores físicos e/ou químicos promove a ruptura da mesma, levando ao "derrame" enzimático que irá promover a digestão da parte orgânica da célula e, consequentemente, destruição dessa. Tipos de autólise Autólise positiva Autólise negativa Apoptose Silicose doença ocupacional (mineradores) onde os macrófagos fagocitam pó de silica e promove a ruptura da membrana Ativação das vias moleculares da apoptose Via do receptor de morte (eliminação agentes celulares de risco) Apoptose mediada por linfócitos T citotóxicos Via mitocondrial (controle de qualidade) Eliminação de linfócitos auto- reativos Acúmulo de proteínas mal dobradas Privação de fatores de crescimento Agentes que danificam o DNA INTRÍNSECA (ativada por fatores intracelulares) EXTRÍNSECA (ativada por fatores extracelulares) As duas vias convertem na ativação de caspases (endoproteases) Enzimas Caspases Caspases são um grupo de proteases baseadas em cisteína, enzimas com um resíduo de cisteína capazes de clivar outras proteínas depois de um resíduo de ácido aspártico, uma especifidade incomum entre proteases. Cuja suas fonações são degradar proteínas do citoesqueleto celular e DNA. Existem dois tipos de caspases com 14 tipos diferentes, sendo que em humanos 6 delas estão envolvidas na apoptose e as outras com maturação de citocinas Caspases iniciadoras Caspases efetoras Caspases 8, 9 e 10 Clivam pró-formas inativas de caspases efetoras (ativadoras de caspases efetoras) Caspases 3, 6 e 7 Clivam pró-formas inativas de caspases efetoras (ativadoras de caspases efetoras) Ativação das via Mitocondrial ✓ Privação de sinais de sobrevivência; ✓ Lesão de DNA (toxinas, radiação, radicais livres); ✓ Proteínas irregulares (estresam RE) Ativação da família das Bc4l-2 (Bid, Bok, Bax e Bak) Formam canais Mts (pró- apoptóticos)O nome Bcl-2 deriva, do inglês, "B-cell lymphoma 2", "linfoma de células B 2”. IMORTALIDADE CELULAR Eles identificaram, nas células do câncer, o aumento da expressão de uma enzima chamada telomerase. Em 2009, o Premio Nobel de Medicina foi dividido entre três pesquisadores norte-americanos. Nas células do câncer, a telomerase que vai progressivamente repondo o telômero, por um mecanismo de transcrição reversa. Um fragmento de RNA é usado como modelo para sintetizar continuamente o segmento repetitivo de DNA que compõe o telômero. Consequentemente, as células do câncer adquirem aparente imortalidade. Este fenômeno é também denominado de perda da apoptose. A célula neoplásica perde seu mecanismo de suicídio, ganhando assim uma vantagem perante as outras Décima primeira etapa concluída Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16: Genes supressores de tumor genes inibidores ciclo celular Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23 Slide 24 Slide 25 Slide 26 Slide 27 Slide 28 Slide 29 Slide 30 Slide 31 Slide 32 Slide 33 Slide 34 Slide 35 Slide 36 Slide 37 Slide 38 Slide 39 Slide 40 Slide 41 Slide 42 Slide 43 Slide 44 Slide 45 Slide 46 Slide 47 Slide 48 Slide 49 Slide 50 Slide 51 Slide 52 Slide 53 Slide 54 Slide 55 Slide 56 Slide 57 Slide 58 Slide 59 Slide 60 Slide 61 Slide 62: Morte celular Slide 63 Slide 64 Slide 65 Slide 66 Slide 67 Slide 68 Slide 69