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BASES GENÉTICAS E MOLECULARES DO CÂNCER UNIDADE I CÂNCER Elaboração Kely Braga Imamura Produção Equipe Técnica de Avaliação, Revisão Linguística e Editoração SUMÁRIO INTRODUÇÃO ..........................................................................................................................4 UNIDADE I CÂNCER.....................................................................................................................................7 CAPÍTULO 1 TUMOR BENIGNO, TUMOR MALIGNO E METÁSTASE ......................................................... 11 CAPÍTULO 2 CARACTERÍSTICAS DAS CÉLULAS CANCEROSAS ................................................................ 18 CAPÍTULO 3 CARCINOGÊNESE E IMUNOLOGIA TUMORAL: EVASÃO DO SISTEMA IMUNE ...................... 30 REFERÊNCIAS ........................................................................................................................43 4 INTRODUÇÃO O organismo humano constantemente encontra-se exposto a diferentes fatores carcinogênicos, que podem possuir efeitos aditivos ou multiplicativos. Independentemente da exposição aos carcinógenos, as células sofrem processos de mutação espontânea, que não alteram o desenvolvimento normal da população celular. Esses fenômenos incluem pequenos danos oxidativos, erros de ação das polimerases, erros de ação das recombinases e redução e reordenamento cromossômico. Claro, junto com as mutações espontâneas, nós temos a maquinaria de reparo do DNA e a vigilância imunológica como mecanismos de correção ou exclusão das células mutantes. Entretanto, se esses mecanismos falharem e a mutação no DNA for permanente, essa mutação, seguida de erros cromossômicos, pode desencadear algumas patologias, como o câncer. O câncer é considerado uma das maiores causas de morte no mundo e é definido classicamente como uma doença oriunda de mutações no genoma e ações epigenéticas; surge basicamente como consequência de alterações cumulativas no material genético (DNA) de células normais, que sofrem transformações até se tornarem malignas. Nesse sentido, a carcinogênese resulta de diferentes etapas, envolvendo dezenas, até centenas, de genes, por meio de inúmeras mutações gênicas, quebras e perdas cromossômicas, amplificações gênicas errôneas, instabilidade genética, falha no reparo do dano ao DNA, estresse oxidativo e mecanismos epigenéticos, sendo os principais grupos de genes envolvidos nesse processo os proto-oncogenes, genes supressores de tumor e genes relacionados ao reparo do DNA. Atualmente, com o acúmulo de informações acerca dos mecanismos envolvidos na transformação tumoral, sabe-se que o câncer é essencialmente uma doença do ciclo celular, uma vez que a desorganização dos mecanismos que controlam a proliferação celular é característica comum a todos os tipos de tumores. Isso se deve em grande parte à desregulação das vias de controle do ciclo celular, que incluem: pRb/p16INK4A e p53/p21. Basicamente, as doenças genéticas das células somáticas originam-se somente em células específicas; assim, a maioria dos tumores resulta de mutações em genes que controlam a multiplicação celular. As células normais apresentam uma precisão na regulação de seu crescimento, dado o controle minucioso do ciclo celular. Entretanto, enquanto alguns epitélios (como a pele por exemplo) mantêm-se em equilíbrio dinâmico, substituindo células mortas por células novas resultantes de divisão celular da membrana basal, outras células podem escapar dessa regulação celular, crescendo e se dividindo descontroladamente. A passagem de um crescimento normal para um crescimento desregulado chama-se “neoplasia”. 5 INTRODUÇÃO Objetivos » Introduzir conceitos fundamentais acerca das células cancerosas e das bases genéticas e moleculares que permeiam o seu entendimento. » Caracterizar os principais aspectos geradores de células cancerosas, pontuando as suas características intrínsecas. » Entender a importância genética, molecular e epigenética dos tumores. 7 UNIDADE ICÂNCER Simplificadamente, o câncer é a proliferação descontrolada de células anormais do organismo. Como sabemos, as células normais dos organismos vivem, se dividem e morrem de forma controlada e coordenada pelo ciclo celular. Já as células cancerosas são diferentes: elas se dividem sem controle, pois conseguem “burlar” as regras do organismo. Vale ressaltar que as células cancerosas não morrem como as células normais e, dessa forma, proliferam e produzem mais células anormais. O câncer é o nome dado a um conjunto de mais de 100 tipos diferentes de doenças complexas e heterogêneas, tanto celularmente quanto molecularmente, que possuem como característica essencial o crescimento desordenado de células anormais, como vimos acima, invadindo tecidos e órgãos. Ressalta-se que essas células consideradas anormais possuem potencial invasivo e metastático. Originariamente, o câncer pode ter múltiplas condições, incluindo fatores ambientais, hereditários e epigenéticos, que podem agir em conjunto ou em sequência promovendo o desenvolvimento e/ou a progressão tumoral (INCA, 2014). Globalmente, o câncer é o resultado de grandes alterações metabólicas e genéticas que controlam a: » proliferação; » apoptose; » diferenciação; » interação célula-célula; » interação célula-matriz extracelular; » deleções; » inserções; » translocações; 8 UNIDADE I | CÂNCER » perda de heterozigosidade; e » instabilidade de microssatélites. Essas alterações permitem que células normais escapem da sua regulação e passem a obter um fenótipo maligno, por meio da ativação de oncogenes, bem como da inativação de genes supressores de tumor e genes de reparo do DNA. Diversas mudanças fisiológicas podem ocorrer no processo de tumorigênese, incluindo: » autossuficiência em sinais de crescimento, ocasionando uma proliferação descontrolada; » evasão da morte celular programada; » capacidade replicativa ilimitada, visto que as células cancerosas possuem a enzima telomerase ativa, evitando o encurtamento dos telômeros; » indução da angiogênese, que gera a vascularização tumoral; » capacidade de invasão e de metástase, o que possibilita a formação de tumores secundários. O câncer representa uma das principais causas de morte no mundo. Em 2030, estima-se que ocorrerão 21,4 milhões de novos casos da doença, ocasionando, em média, 13,2 milhões de óbitos (INCA, 2020). Os diferentes tipos de câncer correspondem aos vários tipos de células existentes no organismo. Figura 1. O que é o câncer? Fonte: adaptado de INCA, 2020. Outras características que diferenciam os diferentes tipos de câncer entre si são a: » velocidade de multiplicação das células; » capacidade de invadir tecidos e órgãos vizinhos ou distantes. 9 CÂNCER | UNIDADE I O desenvolvimento das células tumorais é influenciado por diversos fatores, como taxa de crescimento, tipo de tecido, competência do sistema imune do hospedeiro e outras influências ambientais. Quando as células cancerosas começam nos tecidos epiteliais, como pele ou mucosas, são denominadas “carcinomas”; quando começam nos tecidos conjuntivos, como osso, músculo ou cartilagem, são chamadas “sarcomas”. 1.1. Fisiopatologia do câncer Carcinogênese é a origem ou o desenvolvimento de câncer. Essa origem pode ser, por exemplo, alimentar ou genética. As mudanças na função de um gene podem contribuir para que as células normais se transformem em células cancerosas, assim como os alimentos que ingerimos podem atuar na multiplicação descontrolada das células, podendo ocasionar uma massa tumoral. Oncologia é o estudo de todas as formas de câncer. Essas formas dependem da origem e do estado imunológico, nutricional e genético do indivíduo especificamente. 1.1.1. Conceitos da carcinogênese Carcinogênese é um processo biológico de múltiplos estágios que ocorre em três fases diferentes: » iniciação; » promoção; e » progressão. O carcinógeno pode serum agente viral, químico ou físico que induz ao câncer. Oncogenes são genes considerados modificados/mutados que promovem o crescimento do tumor, alterando a morte celular programada, também conhecida como apoptose. Genes supressores de tumor são o oposto dos oncogenes e tornam-se desativados nas células cancerosas. Interessantemente, essa “perda de função” pode ocasionar um crescimento desregulado da célula, gerando o câncer. Podemos destacar como principais genes supressores de tumor: » polipose adenomatosa coli (APC); » BRCA1 e BCRA2; 10 UNIDADE I | CÂNCER » gene/proteína p53. Cerca de 5% de todos os cânceres conhecidos têm demonstrado ser decorrentes de alterações genéticas hereditárias. Nesse contexto, mais de 35% dos cânceres conhecidos, atualmente, são de origem alimentar. 11 CAPÍTULO 1 TUMOR BENIGNO, TUMOR MALIGNO E METÁSTASE Geneticamente falando, as neoplasias, tanto benignas quanto malignas, são doenças genéticas; as mutações que lhes dão origem podem ser hereditariamente transmitidas pela linhagem germinativa ou adquiridas nos tecidos somáticos. Os tumores são classificados em benignos ou malignos. Um tumor é benigno quando suas características micro e macroscópicas são consideradas não metastásicas, indicando que permanecerá localizado. Quando esse tumor puder ser removido com cirurgia, lembre-se de que os tumores benignos podem produzir mais do que massas localizadas e, eventualmente, são responsáveis por ocasionar doenças graves. São tumores autolimitantes, na maioria das vezes, ou seja, não se propagam entre os tecidos adjacentes, não formam metástases. O termo “maligno” é utilizado quando falamos em neoplasias, sugerindo que a lesão pode: » invadir e destruir estruturas adjacentes; e » disseminar-se para locais distantes (metástases). Os tumores malignos têm crescimento ilimitado, podem se propagar para tecidos vizinhos e por metástases. Algumas células neoplásicas conseguem entrar na corrente sanguínea ou linfática atingindo outros órgãos, desencadeando uma nova massa tumoral. A capacidade de migrar e invadir outros tecidos, bem como de drenar nutrientes, resulta no que chamamos de caquexia (ou emagrecimento exagerado), em perda de funções vitais dos tecidos invadidos e morte dos indivíduos. Todos os tumores, tanto os benignos quanto os malignos, possuem dois componentes essenciais: 1. Parênquima: constituído por células neoplásicas ou transformadas. 2. Estroma: constituído por tecido conectivo, vasos sanguíneos e células inflamatórias derivadas do hospedeiro. O processo de transformação de uma célula normal em tumoral ou maligna é lento, gradual e cumulativo, e pode sofrer influência de muitos fatores ambientais quando estes se associarem aos fatores herdados. Por exemplo: um tumor glandular benigno (células rosas; um adenoma): permanece dentro da lâmina basal (amarelo), marcando o limite da estrutura normal (um ducto, nesse caso). Em contrapartida, um tumor glandular maligno (células vermelhas, 12 UNIDADE I | CÂNCER um adenocarcinoma) pode se desenvolver a partir de uma célula tumoral benigna, destruindo a integridade do tecido (figura 2). Figura 2. Tumores benignos vs. tumores malignos. Fonte: adaptado de Alberts et al., 2017. 1.1. Tumor benigno A priori, a designação dos tumores benignos é feita acrescentando-se o sufixo “-oma” ao tipo celular originário. Assim, um tumor benigno que surge em tecido fibroso é um fibroma; um tumor benigno cartilaginoso é um condroma. Geralmente, eles são classificados com base em seu padrão microscópico e, ocasionalmente, com base em seu padrão macroscópico. Outros são classificados por suas células de origem. Por exemplo: o termo “adenoma” é aplicado, em suma, às: » neoplasias benignas epiteliais, que produzem padrões glandulares; » neoplasias derivadas de glândulas, mas que não apresentam necessariamente padrões glandulares; » neoplasias epiteliais benignas que surgem das células tubulares renais e crescem em padrões do tipo glandular; » massas de células epiteliais benignas que não produzem padrões glandulares, mas têm sua origem no córtex suprarrenal. 1.2. Tumor maligno A nomenclatura que utilizamos para os tumores malignos segue basicamente a nomenclatura dos tumores benignos. » As neoplasias malignas que aparecem em tecidos mesenquimais “sólidos” são denominadas “sarcomas”. 13 CÂNCER | UNIDADE I » As neoplasias malignas que aparecem em células mesenquimais sanguíneas são chamadas de “leucemias” ou “linfomas”. » Os sarcomas são nomeados de acordo com o tipo celular de que são compostos, ou seja, sua célula de origem. Dessa forma: › Um câncer originado no tecido fibroso é um fibrossarcoma. › Uma neoplasia maligna composta por condrócitos é um condrossarcoma. Vale ressaltar que as neoplasias malignas das células epiteliais são denominadas de “carcinomas”, independentemente do tecido de origem. Figura 3. Comparação entre tumor maligno e benigno. Fonte: Kumar et al., 2010. 1.3. Diferenciação e anaplasia A diferenciação e a anaplasia são características encontradas somente nas células parenquimatosas. Essas células constituem os elementos transformados das neoplasias. Dessa forma, a diferenciação das células tumorais parenquimatosas refere-se à extensão em que se assemelham às suas células de origem tanto morfológica quanto funcionalmente. 1.4. Metástase A metástase é encontrada exclusivamente em células malignas quando a invasão e a migração das células tumorais ocorre por via sanguínea ou linfática. De maneira geral, os tumores mais agressivos e com maiores taxas de replicação têm maior probabilidade 14 UNIDADE I | CÂNCER de metastizar. Uma vez que ocorre a metástase, as capacidades de cura e de eficácia do tratamento diminuem consideravelmente. Para um tumor conseguir progredir, uma série de genes, incluindo aqueles que iniciaram o processo de transformação celular, deve sofrer modificações. O processo de metástase é extremamente seletivo para as poucas células que conseguem produzir vasos, pelo processo que chamamos de “angiogênese”. Após atingirem um tamanho específico, por meio da multiplicação inicial descontrolada, os tumores não conseguem mais sobreviver por meio de uma simples adsorção de nutrientes do parênquima adjacente. Então, as células tumorais precisam se mover e invadir as células vizinhas, os tecidos e as cápsulas. Para isso, as células cancerosas precisam se destacar das outras células, perdendo, consequentemente, sua adesão. Lembre-se de que, durante a fase do crescimento tumoral, essa adesão era extremamente importante para a sobrevivência, bem como proliferação das células cancerosas. Uma vez capazes de permear paredes como as dos vasos, as células tumorais deverão embolizar e conseguir sobreviver na corrente sanguínea, onde estarão totalmente vulneráveis ao ataque de uma série de mecanismos de reconhecimento e eliminação do sistema imune. Caso as células cancerígenas consigam embolizar e sobreviver na corrente sanguínea, elas ainda terão de conseguir aderir em leitos capilares distantes, extravasar e multiplicar-se dentro do parênquima de outros órgãos. Todas essas etapas requerem produtos originários de ativação, bem como de desativação de uma sequência de genes. Interessantemente, alguns tumores são capazes de produzir fatores químicos que atraem plaquetas. Essas plaquetas fixam-se ao redor da célula cancerígena, escondendo-a do sistema imune, além de prover um suprimento rico em fatores de crescimento, auxiliando a sobrevivência da célula tumoral circulante. A circulação sanguínea consegue explicar, em grande parte, o porquê de as metástases acontecerem preferencialmente em alguns tecidos: » As células tumorais que atingem o leito vascular seguem o fluxo que, inicialmente, as levará aos pulmões. » Apenas o intestino consegue mandar seu fluxo sanguíneo primeiro para o fígado; dessa forma, é um dos órgãos mais acometidos por metástases. Classicamente, podemos entenderque as metástases são “implantes” secundários de um tumor, ou seja, são células cancerígenas descontínuas com o tumor primário e, portanto, localizadas em tecidos distantes. 15 CÂNCER | UNIDADE I Lembre-se de que nem todos os cânceres possuem capacidade equivalente de se metastatizar, mas essa capacidade identifica uma neoplasia como maligna. Em um extremo, encontramos os carcinomas de células basais da pele e a grande maioria dos tumores primários do sistema nervoso central. Estes possuem alta invasividade local, mas raramente se metastatizam. Já na outra extremidade estão os sarcomas osteogênicos (ósseos), que facilmente se metastatizam para os pulmões. Aproximadamente 30% dos indivíduos com tumores sólidos recém-diagnosticados possuem metástases clinicamente evidentes; por outro lado, cerca de 20% dos indivíduos com câncer possuem metástases ocultas no momento do diagnóstico (INCA, 2020). Alguns estudos em modelos murinos indicaram que poucas células malignas, menos de uma a cada mil, que permeiam a corrente sanguínea são capazes de estabelecer um tumor detectável no novo local. Algumas células cancerígenas preferem determinados tecidos para se alojar, como, por exemplo, o câncer de próstata, que promove metástase para os ossos. Para tanto, estas células cancerígenas precisam possuir moléculas de adesão à parede interna dos vasos sanguíneos capazes de atravessar determinados tecidos para onde seletivamente conseguem migrar. Geralmente, quanto mais anaplásica e maior for a neoplasia primária, maior será a sua disseminação metastática. Sabe-se que alguns cânceres extremamente pequenos são capazes de metastatizar; em contrapartida, algumas lesões visivelmente grandes não metastizam. A metástase prejudica muito o paciente e pode obstar a possibilidade de cura da doença; assim, claramente, entendemos que, juntamente com a prevenção do câncer, nenhum progresso seria mais interessante do que a prevenção das metástases. Em geral, as neoplasias malignas disseminam-se por três vias: 1. disseminação por semeadura nas cavidades corporais; 2. disseminação linfática; e 3. disseminação hematogênica. A disseminação por semeadura acontece quando as neoplasias conseguem invadir uma cavidade corporal natural. Esse modo de disseminação é uma característica forte das neoplasias de ovário. A figura 4 mostra a metástase de um tumor da bexiga para o fígado: » As células tumorais entram na corrente sanguínea de maneira direta, pela invasão da parede de um vaso sanguíneo ou linfático. 16 UNIDADE I | CÂNCER » Essas células penetram o vaso linfático e são segregadas no linfonodo, originando a metástase no linfonodo. Figura 4. Etapas do processo de metástase. Fonte: adaptado de Alberts et al., 2017. Muitos fatores são essenciais para a progressão de um clone tumoral primário em fenótipos mais agressivos com invasão e metastatização. Esses fatores, citados abaixo, são interessantes, pois geram diferentes fenótipos, que auxiliam o diagnóstico e a caracterização dos padrões de comportamento tumoral: » caracterização e reconhecimento de genes envolvidos tanto no reconhecimento quanto no reparo e na programação da morte celular de células anômalas; » caracterização de genes que estejam envolvidos no controle imunológico de reconhecimento, reparo ou destruição das células danificadas; » genes capazes de interferir na capacidade de multiplicação a distância; » genes capazes de invadir tecidos circunjacentes; » fatores angiogênicos capazes de prover aporte nutricional às células de crescimento acelerado – nesse ponto, podemos destacar o gene VEGF. A figura 5 resume os eventos relacionados aos mecanismos da disseminação tumoral. 17 CÂNCER | UNIDADE I Figura 5. Tumor maligno. Fonte: adaptado de: https://slideplayer.com.br/slide/4014967/. Lembre-se de que a disseminação tumoral geralmente acontece em cinco etapas: 1. invasão e infiltração de tecidos subjacentes por células tumorais – quando a célula tumoral consegue atravessar pequenos vasos linfáticos e sanguíneos; 2. liberação na circulação de células neoplásicas – tanto as células isoladas quanto as células que se apresentam como pequenos êmbolos; 3. sobrevivência das células cancerígenas na circulação; 4. retenção das células cancerígenas nos leitos capilares de órgãos distantes; e 5. extravasamento das células cancerígenas dos vasos linfáticos ou sanguíneos, seguido do crescimento das células tumorais disseminadas. Ao longo de todo esse processo, vários fatores mecânicos e imunológicos precisam ser superados pelas células neoplásicas para elas conseguirem se implantar em um novo órgão. Nesse novo órgão ou tecido, a célula metastizada precisa ter crescimento autônomo em relação ao tumor primário. Tumores malignos: » infiltração; » invasão; » destruição de tecidos adjacentes; » formação de metástases. 18 CAPÍTULO 2 CARACTERÍSTICAS DAS CÉLULAS CANCEROSAS Antes de entendermos as características das células cancerosas, é preciso entender as células normais. 2.1. Célula normal Uma típica célula possui uma membrana envoltória, plasmática ou nuclear, um núcleo e o citoplasma. » O núcleo fica imerso no citoplasma. » O citoplasma é formado por um material semifluido (citosol). » No citoplasma, temos também as organelas. » As estruturas podem estar presentes ou ausentes, a depender de cada tipo de célula. Na composição da célula normal, existem também: » proteínas, que podem ser classificadas em estruturais (citoesqueleto das organelas, filamentos contráteis dos músculos, entre outros) e globulares (enzimas); » carboidratos (a maior parte deles compõe as moléculas de glicoproteína); » lipídios, incluindo os fosfolipídios e o colesterol; » genes, que são partes do cromossomo e determinam as características das proteínas, além da divisão celular; » organelas, incluindo o retículo endoplasmático, o aparelho de Golgi, os lisossomos, os peroxissomos, as mitocôndrias, os centríolos e os microtúbulos. As células normais formam monocamadas, e as células cancerosas crescem umas sobre as outras, formando massas. 19 CÂNCER | UNIDADE I Figura 6. Crescimento e proliferação de células normais. Fonte: adaptado de: https://slideplayer.com.br/slide/4014967/. Acesso em: 25 ago. 2020. 2.1.1. Células cancerosas As células cancerosas possuem inúmeras características que as diferenciam das células normais, incluindo: » Crescimento e multiplicação descontrolados. » Alterações morfológicas: geralmente são mais arredondadas por serem menos adesivas às células normais e por sua membrana celular ser mais fluida, permitindo o fluxo de substâncias distintas. » Perda da inibição por contato: essa é uma característica intrínseca das células normais, que, ao entrarem em contato umas com as outras, param de se reproduzir, levando à formação de muitas camadas celulares. » Perda de afinidade celular específica: nas células normais, há uma adesão preferencial entre células que possuem características semelhantes. » Propriedades imunológicas diferentes: as células cancerosas possuem antígenos específicos tumorais na membrana celular. » Desdiferenciação: geralmente, as células cancerosas são menos especializadas quando comparadas às células normais. 20 UNIDADE I | CÂNCER » Invasividade: as células cancerosas conseguem invadir qualquer espaço disponível, prendendo-se às membranas basais. Essas células secretam substâncias químicas que cortam caminho por intermédio do tecido normal. » Tamanho: as células cancerosas são maiores, e, portanto, possuem rápida captação de glicose. » Utilização de metabolismo anaeróbico: as células cancerosas apresentam glicólise acelerada e secreção de grande quantidade de ácido lático. » Citoplasma indiferenciado: as células cancerosas possuem organelas mal desenvolvidas, mudanças degenerativas frequentes e presença de inclusões citoplasmáticas. Figura 7. Crescimento de uma célula normal e de uma célula cancerosa. Fonte:adaptado de: https://pt.slideshare.net/AmandaGerardel/as-bases-genticas-do-cncer. Acesso em: 25 ago. 2020. A maioria dos tumores origina-se de uma única célula, ou seja, possui origem monoclonal, indicando uma base mutacional para o câncer. Mas lembre-se: para o tumor se desenvolver, é necessário que: » cada célula tenha uma mutação somática inicial; » essas células cancerosas consigam escapar do controle regulatório; » as células cancerosas se multipliquem rapidamente. Assim, o conjunto de células mutantes formará o tumor, cujas células são todas descendentes da célula original. 21 CÂNCER | UNIDADE I Figura 8. Estrutura de uma célula normal e de uma célula cancerosa. Fonte: adaptado de: https://www.alliedacademies.org/articles/prognostic-classification-of-tumor-cells- using-an-unsupervised-model.html. Acesso em: 25 ago. 2020 Alguns tipos de câncer são capazes ainda de: » ter herança mendeliana; » ter uma pré-disposição hereditária de se desenvolver sem indicações de uma transmissão monogênica; » possuir associação entre diferentes tipos de câncer, bem como de anomalias cromossômicas; » se originar a partir do reparo defeituoso do DNA. Figura 9. Comparação entre uma célula normal e uma célula cancerosa. Fonte: adaptado de Ruddon, 2007. 22 UNIDADE I | CÂNCER Os fatores genéticos são etiologicamente importantes em indivíduos com doença bilateral e de aparecimento precoce. Além disso, eles são menos importantes em indivíduos com câncer unilateral e de surgimento tardio. 2.1.2. Alterações das células cancerosas A célula cancerosa possui tanto alterações nucleares quanto alterações citoplasmáticas. No núcleo, as mutações podem causar alterações em somente um gene, assim como podem existir alterações em um cromossomo inteiro. No citoplasma, existe alteração nas proteínas produzidas, desencadeando, consequentemente, alterações nos receptores, nas enzimas e nas proteínas estruturais, aumentando a eletronegatividade da membrana. Vale ressaltar que há alteração no tamanho celular e, assim, a relação núcleo-citoplasma também é alterada. Os microtúbulos e centríolos sofrem modificações pontuais, acarretando alterações na estrutura celular, ou seja, há pleomorfismo. O número de ribossomos aumenta, mas ocorre diminuição de retículos e do aparelho de Golgi. Geralmente há redução de lisossomos. Temos, bioquimicamente: » diminuição de enzimas, pH, cálcio, ferro, glicose e aminoácidos; e » aumento do colesterol e do potássio. O câncer é causado por alterações na estrutura genética do ácido desoxirribonucleico, o DNA. Essas mutações não reparadas pela maquinaria genética ocasionam células defeituosas, que podem se multiplicar sem controle. Cada célula normal recebe informações do DNA sobre como deve se multiplicar, dividir-se, diferenciar-se e morrer. Na presença de qualquer erro em alguma dessas etapas, podemos ter uma célula alterada que consiga evadir-se do sistema imune e da programação de morte celular, originando diferentes tumores. A maioria das células cancerosas multiplica-se de maneira desordenada e descontrolada: » Como já vimos, essas células se dividem mais rapidamente do que as células normais. » O crescimento celular torna-se contínuo. 23 CÂNCER | UNIDADE I » O excesso de células invade de maneira progressiva todo o organismo. » Geralmente, as células cancerosas possuem a capacidade de formar novos vasos sanguíneos, o que proporciona a elas nutrição contínua, auxiliando o crescimento descontrolado. O acúmulo dessas células desordenadas dá origem aos tumores malignos: » As células cancerosas possuem a capacidade de se desprender do tumor e de se deslocarem. » Elas invadem inicialmente os tecidos vizinhos, podendo chegar ao interior de um vaso sanguíneo ou linfático e, assim, disseminam-se, chegando a órgãos distantes do local onde o tumor se iniciou, formando o que conhecemos como “metástase”. Conforme as células cancerosas substituem as normais, os tecidos invadidos perdem suas funções. Exemplos: a invasão dos pulmões gera alterações respiratórias; a do cérebro pode gerar alterações neurológicas. Ao analisar as células do epitélio mamário de modelos murinos, pesquisadores observaram diferentes características entre os dois tipos celulares: células normais e células estimuladas com um oncogene. A célula normal apresentou: » núcleo volumoso; » núcleo de aspecto regular, contendo eucromatina; » núcleo contendo pequenos acúmulos de heterocromatina; » citoplasma com mitocôndrias fusiformes; » retículo endoplasmático rugoroso dilatados contendo material intracisternal; » poucos lisossomos; » grande quantidade de ribossomos livres. Já a célula cancerosa apresentou: » núcleo volumoso, mas com contorno irregular; » núcleo contendo heterocromatina e um ou mais nucléolos; » citoplasma com mitocôndrias elípticas; » ribossomos livres; » grande quantidade de lisossomos secundários e corpos multivesiculares dispersos por todo seu citoplasma. 24 UNIDADE I | CÂNCER Figura 10. Desenvolvimento de uma célula normal e de uma célula cancerosa. Fonte: adaptado de Macdonald, Ford e Casson, 2005. O metabolismo celular das células cancerosas é totalmente voltado para a obtenção rápida de energia, com o intuito de manter a alta taxa de divisão celular (a multiplicação descontrolada, lembra?). As células cancerosas são menos diferenciadas. Alterações na expressão gênica durante a oncogênese promovem a síntese de enzimas predominantes na fase embrionária, que catalisam vias metabólicas menos complexas. Assim, captam-se aminoácidos em uma velocidade ímpar, realizando-se glicólise com mais eficiência. Essa indiferenciação permite a perda das funções específicas da célula. Além disso, as células cancerosas apresentam adesividade reduzida, causada por: » irregularidades da membrana; » redução ou ausência de estruturas juncionais; » redução de moléculas de adesão (caderinas); » redução de fibronectinas; » eletronegatividade na face externa repelindo estaticamente outras células, porque há redução de Ca+2, capaz de neutralizar as cargas negativas; » liberação de enzimas proteolíticas que alteram o glicocálice; 25 CÂNCER | UNIDADE I » irregularidade nas microvilosidades, o que diminui, consequentemente, o contato entre as células; » aumento do ácido siálico nas proteínas da membrana, o que diminui a adesividade da célula ao colágeno e à fibronectina; » perda da inibição por contato, permitindo que as células cancerosas não parem de se dividir. Figura 11. Células mutadas e o desenvolvimento do câncer. Fonte: adaptado de: https://www.helioangotti.com.br/paciente/sobre-o-cancer/. Acesso em: 25 ago. 2020. Interessantemente: 1. Uma célula normal realiza cerca de 50 a 60 divisões celulares; esse número se reduz de acordo com o envelhecimento celular. › Essas divisões são reguladas pelos telômeros dos cromossomos, que possuem genes os quais permitem a síntese da telomerase, uma enzima que funciona semelhantemente a uma transcriptase reversa. › Assim, quanto mais curto o telômero, menor número de divisões a célula sofrerá. 2. A célula cancerosa possui maior atividade da telomerase, pois os telômeros não se encurtam com o passar das divisões. 26 UNIDADE I | CÂNCER › A motilidade da célula cancerosa é elevada, pois ela tem menor adesividade. › A perda da inibição por contato auxilia no maior desenvolvimento e modificação de seu citoesqueleto. Isso permite que essa célula se desloque facilmente e se infiltre em tecidos adjacentes, caracterizando a capacidade de invasão e de produção de metástases. 2.1.3. Como surge o câncer? Geralmente, o câncer surge a partir de uma mutação genética. » Essa alteração no DNA celular passa a receber informações errôneas e, com isso, altera-se a função da célula. As alterações podem ocorrer tanto em genes especiais (conhecidos como proto- oncogenes, que são inativos em células normais) quanto em genes ativados (os proto- oncogenestornam-se oncogenes, responsáveis por transformar as células normais em células cancerosas). Figura 12. Carcinogênese. Fonte: adaptado de INCA, 2020. As células dos eucariotos superiores são constituídas essencialmente por: » membrana celular (parte mais externa); » citoplasma (corpo da célula); » núcleo (contém os cromossomos, que, por sua vez, são compostos de genes). Lembrando que: » O gene é um segmento de DNA. 27 CÂNCER | UNIDADE I » A sequência de um gene é transcrita para produzir uma molécula específica de RNA, o mRNA. » A informação do mRNA é traduzida em uma sequência específica de aminoácidos que formam uma proteína. Os genes possuem as informações genéticas que direcionam a produção das proteínas, ou seja, o DNA codifica as proteínas, que são transcritas e traduzidas, como veremos nos capítulos subsequentes. A sequência linear de nucleotídeos em um gene deve corresponder à sequência linear de aminoácidos em uma proteína. O conteúdo total da informação de um organismo é o seu genoma, pois ele codifica todas as moléculas de RNA e de proteínas que o organismo poderá sintetizar ao longo de sua existência. Além de guardar e transmitir a informação genética, o DNA direciona quando, em quais tipos celulares e em quais quantidades de cada molécula de RNA e de proteínas deve ser produzida. A compactação do DNA ocorre por meio do auxílio de proteínas especializadas as quais se ligam ao DNA auxiliando o enovelamento deste e evitando que ele se torne um emaranhado desordenado. Apesar de estar fortemente compactado, é surpreendente como o DNA permanece acessível às diversas proteínas dentro da célula, que o replicam e o reparam, além de utilizarem seus genes para transcrever o RNA e traduzir essas informações em proteínas. O processo de formação do câncer é chamado de “carcinogênese”, mas pode ser chamado também de “oncogênese”. Em suma, esse processo ocorre lentamente – pode levar décadas para uma célula cancerosa se proliferar e dar origem a um tumor diagnosticável. Assim, os efeitos cumulativos de agentes cancerígenos diferentes são os responsáveis pelas fases de início, promoção, progressão e inibição do tumor. Nesse sentido, entendemos que a carcinogênese é determinada pela exposição aos agentes cancerígenos, bem como pela interação entre eles, levando em consideração o tempo e a frequência de exposição. Devemos levar em conta também as características individuais do câncer, que facilitam ou dificultam a instalação do dano celular. Esse processo é composto por três fases: » Estágio de iniciação: os genes sofrem ação dos agentes cancerígenos, que, consequentemente, acarretam modificações em alguns de seus genes. › Nessa fase, as células se encontram geneticamente alteradas; entretanto,ainda não é possível detectar um tumor clinicamente. › Entretanto, essas células se encontram iniciadas para a ação de um segundo grupo de agentes que atuará no estágio de promoção. 28 UNIDADE I | CÂNCER Figura 13. Início do câncer. Fonte: adaptado de INCA, 2020. » Estágio de promoção: as células geneticamente alteradas que passaram pela fase de iniciação sofrem o efeito dos agentes cancerígenos classificados como oncopromotores. Dessa forma, as células iniciadas são transformadas em malignas, lenta e gradualmente. Para ocorrer essa transformação, é necessário um longo e contínuo contato com a substância promotora. Vale ressaltar que, nessa etapa, a suspensão do contato com a substância promotora do câncer pode interromper o processo de tumorigênese. » Estágio de progressão: nesse estágio, nós temos uma multiplicação descontrolada (consequentemente, irreversível) das células modificadas. Assim, o câncer já está instalado e permanece em evolução até o aparecimento das primeiras manifestações clínicas da doença. Figura 14. Promoção do câncer. Fonte: adaptado de INCA, 2020. Lembre-se de que os fatores que promovem a iniciação ou progressão da carcinogênese são chamados de “agentes oncoaceleradores” ou “carcinógenos”. 29 CÂNCER | UNIDADE I Figura 15. Câncer: multiplicação descontrolada. Fonte: adaptado de INCA, 2020. 30 CAPÍTULO 3 CARCINOGÊNESE E IMUNOLOGIA TUMORAL: EVASÃO DO SISTEMA IMUNE 3.1. Carcinogênese O câncer é uma doença multigênica, caracterizada pelo acúmulo de alterações não corrigidas pelo sistema de reparo do DNA. Hanahan e Weinberg (2000) agruparam as vantagens observadas na maioria dos tipos de tumores em sete principais características: » autossuficiência em sinais de crescimento; » ausência de resposta a sinais anticrescimento; » evasão da apoptose; » potencial replicativo ilimitado; » angiogênese; » invasão tecidual; e » metástase. Como sabemos, a carcinogênese é um processo de inúmeras etapas que resultam do acúmulo de várias alterações genéticas as quais originam o fenótipo transformado coletivamente. Muitos tumores originam-se de lesões precursoras não neoplásicas. Essas mutações, geralmente, proporcionam vantagens seletivas às células da lesão precursora. Depois de iniciados, os cânceres continuam a sofrer seleção darwiniana. As neoplasias malignas possuem muitos atributos fenotípicos, como crescimento excessivo, invasividade local e capacidade de formar metástases distantes. Além disso, estabeleceu-se bem que, durante algum tempo, muitos tumores se tornam mais agressivos, adquirindo maior potencial maligno. Esse fenômeno é conhecido como “progressão tumoral” e não é representado simplesmente pelo aumento de tamanho do tumor. 31 CÂNCER | UNIDADE I Figura 16. Progressão do tumor e geração de heterogeneidade. Fonte: adaptado de Kumar et al., 2010. Para que a carcinogênese ocorra, são necessárias algumas condições; entre elas, destacamos: » Ocorrência de mutação não letal: geralmente confere algum tipo de vantagem à célula, como, por exemplo, vantagem proliferativa. » Ocorrência de outras mutações em outros genes da mesma célula: isso confere vantagens à célula tumoral. Geralmente essas mutações não são letais. » Existência de uma instabilidade genética: acúmulo de mutações genéticas por defeitos no reparo do DNA e/ou instabilidade cromossômica. Dessa forma, há diminuição dos mecanismos de controle celular que não ativam a morte celular programada. Em geral, as células cancerosas precisam migrar para novos locais no corpo, adquirindo mais espaço e nutrientes para crescimento. A metástase é o aspecto mais letal do câncer, por ser o menos compreendido, responsável por mais de 90% das mortes associadas aos cânceres. A metástase, fator fundamental da carcinogênese, é um processo de várias etapas: 1. Inicialmente, as células devem desprender-se do tumor primário. 2. Sequencialmente, essas células invadem o tecido local e os vasos. 3. Movem-se ao longo da corrente sanguínea. 4. Deixam os vasos. 5. Estabelecem-se em uma nova colônia em locais distantes. 32 UNIDADE I | CÂNCER Figura 17. Carcinogênese. Fonte: adaptado de: https://slideplayer.com.br/slide/11845766/. Acesso em: 19 ago. 2020. Assim, a invasividade é uma das propriedades definidas dos tumores malignos que se apresentam com um padrão de crescimento desordenado, com bordas irregulares e com extensões nos tecidos vizinhos. Lembre-se de que cada um desses eventos é complexo, e muitos dos mecanismos moleculares envolvidos não estão bem esclarecidos. Figura 18. As etapas da carcinogênese. Fonte: adaptado de INCA, 2020. 33 CÂNCER | UNIDADE I 3.1.1. Imunologia tumoral: evasão do sistema imune O sistema imune é extremamente fundamental para a defesa do organismo, bem como para a manutenção da homeostase, pois ele impede a absorção dos agentes exógenos, infecciosos e das partículas virais (Alberts et al., 2017). O sistema imune também é responsável por: » modular os processos fisiológicos que se encontram descontrolados, estando eles exacerbados ou suprimidos; » proteger o organismo das mutações genéticas; » corrigir lesões gênicas; e » impedir que os efeitos das lesõesprogridam pelo ciclo celular. Apesar de complexo, o sistema imune dispõe de mecanismos de defesa que podem ser classificados, quanto à sua especificidade, em inespecíficos e específicos (Alberts et al., 2017). Antecedendo a ativação do sistema imune, o organismo possui ainda as barreiras naturais, responsáveis por funções essenciais na manutenção da homeostase do organismo. Podem ser citados pele, saliva e muco, que se encontram presentes nas superfícies epiteliais. Essas barreiras funcionam protegendo o organismo contra injúrias físicas, químicas ou microbiológicas provocadas por agentes exógenos (Alberts et al., 2017). Figura 19. Sistema imune. Fonte: adaptado de ABBAS, 2007. 34 UNIDADE I | CÂNCER A imunidade é responsável pela capacidade que o nosso corpo tem de resistir às doenças, caracterizada, portanto, pelo conjunto de moléculas, células e tecidos responsáveis pela identificação, resistência e eliminação de patógenos, enquanto a coordenação desse sistema é definida como sistema imunológico. Já as doenças imunológicas podem ser causadas tanto por deficiências no processo de defesa imunológica (resultando em aumento da suscetibilidade a infecções) quanto por respostas exacerbadas do sistema imune ou pela perda da capacidade de identificar as células pertencentes ao indivíduo como próprias (levando a danos produzidos pelo próprio sistema imune) (Alberts et al., 2017). Figura 20. Indução da resposta imune mediada pelas células T contra células neoplásicas. Fonte: adaptado de Abbas e Lichtmann, 2005. Os mecanismos de defesa do corpo humano são constituídos pela imunidade inata, responsável pela primeira linha de defesa do corpo humano, pela imunidade adaptativa (mais especializada, com capacidade de memória e de adaptação) e pelo sistema complemento, um conjunto de proteínas solúveis que promovem a opsonização e a lise de agente agressores (Goldsby; Kindt; Osborne, 2008). O conjunto de células que compõe a imunidade inata são os granulócitos, os monócitos, as células natural killer e as células dendríticas. Esse conjunto é responsável por fazer o contato inicial com os patógenos, apresentando uma resposta imediata e generalista, mas incapaz de promover memória (Goldsby; Kindt; Osborne, 2008). O sistema imune possui algumas funções interessantes na prevenção dos tumores (Janeway; Travers, 2006; Roitt; Delves, 2013; Sttites; Terr; Parslow, 2004). Destacam-se: 1. Proteção do organismo, essencialmente quando falamos em neoplasias induzidas por vírus. Isso ocorre por meio de supressão ou eliminação viral. 2. Eliminação de agentes patógenos, contribuindo para a resolução da inflamação, impedindo consequentemente a instalação de um microambiente propício à gênese tumoral a partir de um processo inflamatório. 35 CÂNCER | UNIDADE I 3. Identificação e eliminação de células tumorais com base na expressão de LTc específicos para antígenos tumorais, exercendo uma interessante vigilância imunológica. 3.2. Defesa do hospedeiro contra tumores: imunidade tumoral 3.2.1. Mecanismos imunológicos que atuam contra células tumorais Inúmeros componentes do sistema imune contribuem para a defesa contra as células tumorais, incluindo: » células T; » células B; » células NK; » macrófagos; » IL-2, IFN-γ e TNF, que são as principais citocinas envolvidas. A vigilância imune refere-se ao reconhecimento e à destruição das células tumorais que acabaram de aparecer no organismo, sendo estas reconhecidas pelo sistema imune como “estranhas” (Janeway; Travers, 2006; Roitt; Delves, 2013; Sttites; Terr; Parslow, 2004). Figura 21. Resposta imune antitumoral. Fonte: Schreiber et al., 2011. 36 UNIDADE I | CÂNCER Dessa forma, a ocorrência dos tumores mostra que a vigilância imune é imperfeita, uma vez que existe o escape de alguns tumores do sistema imune, tema central que discutiremos neste capítulo. Ansioso por isso? Figura 22. Antígenos tumorais reconhecidos por células T CD8+. Fonte: adaptado de Abbas e Lichtman, 2003. 3.2.2. Imunologia tumoral A imunologia tumoral se baseia no fato de que as células tumorais expressam antígenos que as distinguem das células normais (Goldsby; Kindt; Osborne, 2008). Os antígenos que desencadeiam uma resposta imunológica estão presentes em diversos tumores, que são induzidos, bem como em muitos cânceres humanos. Na figura 23, podemos observar: a. Nesta primeira etapa, ocorre a ativação dos linfócitos T: › Assim, observamos a ligação do TCR aos peptídeos apresentados pelas células APC por meio da MHC, bem como a interação da molécula coestimuladora CD28 com seu ligante B7 (C80/C86). › Esse fato acaba estimulando a produção de citocinas, incluindo a IL-2. › Isso resulta na ativação e proliferação de células T. 37 CÂNCER | UNIDADE I b. Nesta segunda etapa, podemos perceber que as células T exaustas passam a expressar o receptor inibitório CTLA-4. › Esse receptor é capaz de se ligar com extrema afinidade ao B7 (CD80/CD86), resultando em um sinal totalmente inibitório/supressor da resposta imune. › A utilização de anticorpos anti-CTLA-4 pode inibir essa atividade supressora do CTLA-4. › Nesse caso, teríamos a potencialização da ativação das células T. › Então, as células T exibiriam maior atividade antitumoral ou favoreceriam o desenvolvimento de reações autoimunes. Figura 23. Regulação da ativação dos linfócitos T pela expressão de CTLA-4. Fonte: adaptado de: http://docs.bvsalud.org/biblioref/2020/02/1049334/28820-manuscrito-sem- identificacao-dos-autores-114495-3-10-20191203.pdf. Acesso em: 31 ago. 2020. Assim, os antígenos podem ser divididos em dois grupos: » Antígenos tumorais exclusivos: presentes apenas nas células tumorais, ou seja, não são encontrados nas células normais do hospedeiro. » Antígenos associados a tumores: também ocorrem em algumas células normais, mas a expressão quantitativa associada a outros marcadores é utilizada na identificação das células tumorais. Essa classificação, todavia, é imperfeita, pois muitos antígenos “supostamente específicos” de tumor acabaram sendo expressos também em algumas células normais. 38 UNIDADE I | CÂNCER Então, a moderna classificação dos antígenos tumorais baseia-se em sua estrutura e fonte molecular (Janeway; Travers, 2006; Roitt; Delves, 2013; Sttites; Terr; Parslow, 2004). Essa nova classificação ocorreu após o desenvolvimento de técnicas de identificação dos antígenos tumorais que foram reconhecidos por linfócitos T citotóxicos (CTLs). Os CTLs são responsáveis pelo principal mecanismo de defesa imune contra tumores (Janeway; Travers, 2006; Roitt; Delves, 2013; Sttites; Terr; Parslow, 2004). Os CTLs reconhecem os peptídeos derivados de proteínas citoplasmáticas que se mostram ligados às moléculas do complexo de histocompatibilidade principal classe I (MHC) (JANEWAY; TRAVERS, 2006; ROITT; DELVES, 2013) Já na figura 24, percebemos que: a. A ligação do PD-1 (proteína-1 de morte celular programada) com seus ligantes PD-L1/PD-L2 presentes em células apresentadoras de antígeno (APC) ou em células tumorais gera uma supressão da ativação dos linfócitos T por meio da inibição de sinais que envolvem o reconhecimento de antígenos pelo TCR (receptor da célula T), bem como a ligação de moléculas coestimuladoras (CD28, B7). b. O tratamento com anticorpos anti-PD-1 ou anti-PD-L1/2 é capaz de bloquear esse mecanismo de inibição, o que favorece a atividade antitumoral dos linfócitos T. Figura 24. A inibição da ativação dos linfócitos T via PD-1 pode ser revertida com anticorpos anti-PD-1 e/ou anti-PD-L1/2. Fonte: adaptado de: http://docs.bvsalud.org/biblioref/2020/02/1049334/28820-manuscrito-sem- identificacao-dos-autores-114495-3-10-20191203.pdf. Acesso em: 31 ago. 2020. » Qual é a natureza dos antígenos tumorais? » A imunidade tumoral é eficaz contra neoplasias espontâneas? 39 CÂNCER | UNIDADE I 3.2.3. Sistema imunológico e as células tumorais Os fenômenos que levam à imunoedição podem ser classificados emtrês processos, convencionalmente chamados de os três “Es” da imunoedição (Janeway; Travers, 2006; Roitt; Delves, 2013): eliminação, equilíbrio e escape. Na fase de eliminação, o sistema imune promove a morte das células tumorais suscetíveis e, potencialmente, leva a seleção de células resistentes. Ocorre, no início, devido aos sinais inflamatórios que são estimulados pelo crescimento das células tumorais, pois esse crescimento descontrolado leva a rupturas no tecido normal. Posteriormente, em consequência do processo inflamatório, ocorre o recrutamento das células do sistema inato e adaptativo e a produção de citocinas estimulatórias e quimiotaxinas, que induzirão à morte celular e ao bloqueio da angiogênse tumoral (Janeway; Travers, 2006; Roitt; Delves, 2013). As citocinas atraem mais células NK e macrófagos, que interagem e levam à liberação de interlecucina 2 e IFN-gama. Os linfócitos TCD4, localizados nos linfonodos, então estimularão a proliferação das células TCD8 específicas para as células tumorais, que migrarão para o sítio tumoral e promoverão a destruição das células remanescentes (Roitt; Delves, 2013). Figura 25. Eliminação, equilíbrio e escape. Fonte: elaborada pela própria autora, 2020. Na segunda fase, conhecida como a fase do equilíbrio, ocorre o balanço marcado pela tentativa de o sistema imune inibir e destruir as células tumorais e pela permanência das células anormais que conseguem se sobrepor a esse processo. Trata-se do período com maior tempo de duração, podendo durar vários anos (Roitt; Delves, 2013). 40 UNIDADE I | CÂNCER Na terceira e última fase, conhecida como “fase de escape”, as células tumorais que conseguiram se adaptar e encontrar mecanismos que impeçam a atuação do sistema imune começam a se multiplicar de forma incontrolável, que poderá levar à morte do hospedeiro, caso nada seja feito. É nesse estágio em que atualmente a detecção clínica é feita (Roitt; Delves, 2013). Os mecanismos que as células tumorais utilizam para impedir a ação do sistema imune são semelhantes aos utilizados para a tolerância de autoantígenos, os quais são responsáveis por impedir a ocorrência de doenças autoimunes (Roitt; Delves, 2013). Mesmo que a resposta imune represente um papel extremamente fundamental na prevenção do desenvolvimento tumoral, sabemos que células neoplásicas desenvolvem um milhão de mecanismos diferentes para se evadir-se dessa resposta tanto inata quanto adaptativa (Roitt; Delves, 2013). Essa evasão ocorre essencialmente pela seleção de variantes celulares neoplásicos não imunogênicos, um processo que chamamos de “imunoestágio” ou “imunosseleção” da neoplasia, e pela supressão ativa da resposta imune (Zitvogel et al., 2008). 3.2.4. Evasão do sistema imune As células tumorais apresentam propriedades que impedem a regulação do crescimento e da morte celular, podendo apresentar várias mudanças fisiológicas, como: autossuficiência de sinais de crescimento celular, perda da capacidade para responder a sinais inibitórios de crescimento, inibição dos sinais de apoptose regulares, potencial replicativo ilimitado, invasão tecidual e metástase. Portanto, não é surpresa que a célula tumoral também desenvolva meios que lhe permitam escapar das respostas imunes. O sistema imunológico promove a sua resposta devido à capacidade de reconhecimento de fragmentos proteicos apresentados nas superfícies celulares pelo Complexo de Histocompatibilidade Principal (MHC). A células tumorais podem, no entanto, impedir que este reconhecimento aconteça ao perder a capacidade de expressar esses antígenos tumorais, seja por defeitos na cadeia de sinalização de apoptose ou pela apresentação de alterações nas moléculas denominadas de “antígeno leucocitário humano”, ou HLA, que fazem parte do complexo MHC. Outro mecanismo utilizado é a capacidade de moldar o ambiente ao seu redor que as células tumorais possuem, excretando citocinas inibitórias e diminuindo a quantidade de citocinas excitatórias. Esses mecanismos surgem e se desenvolvem em resposta às pressões seletivas do hospedeiro (Roitt; Delves, 2013). A facilidade que os tumores encontram para se evadir do sistema imunológico é considerada uma característica do câncer. Entretanto, mesmo com essa capacidade, e 41 CÂNCER | UNIDADE I devido à possibilidade de evasão, grande parte dos tumores acontece em hospedeiros imunocompetentes. Uma provável estratégia para o sucesso das terapias seria encontrar uma forma de o sistema imune não ser enganado pelos tumores, correto? Como isso poderia acontecer? Figura 26. Sistema imune e câncer: os três Es. Fonte: Schreiber et al., 2011 3.2.5. Como a evasão do sistema imune ocorre? O mecanismo inespecífico do sistema imune age protegendo o organismo contra estímulos nocivos, desencadeado principalmente por: » macrófagos; » neutrófilos; » eosinófilos; e » células natural killer (NK). 42 UNIDADE I | CÂNCER Esses grupos celulares atuam tanto contra os estímulos químicos provenientes do meio interno, incluindo aqueles originados em outras células, quanto em relação aos estímulos externos ao organismo (Abbas; Lichtman, 2005). Então, quando um agente infeccioso é exposto a essas células, em condições fisiológicas de homeostase, os mecanismos de fagocitose ou de promoção da apoptose são imediatamente desencadeados com o intuito de impedir a instalação da infecção. Nesse sentido, entendemos que o sistema imune pode impedir o crescimento neoplásico, mediado essencialmente pela atividade dos linfócitos T e IFN-γ. Muitas vezes, a presença da resposta imune adaptativa está diretamente relacionada à manutenção das neoplasias em fase de repouso, quando o organismo se encontra em condições favoráveis. Os principais mecanismos de escape das células tumorais são: » Imunosseleção: através desse mecanismo, ocorrem mutações randômicas devido à instabilidade gênica. Essas mutações ao acaso geram células tumorais que são reconhecidas como estranhas pelo sistema imunológico do hospedeiro, e, consequentemente, essas células são selecionadas pelo próprio sistema imune. » Fatores solúveis: nesse caso, as células tumorais secretam substâncias capazes de suprimir a reatividade imunológica. » Células T supressoras. » Tolerância: geralmente, as células tumorais, não apresentam antígenos, então não são capazes de fornecer um sinal coestimulador para as células T (interação B7-CD28 ou CD40-CD40L), culminando em morte celular programada. » Perda de antígenos do MHC (modulação): cerca de 50% dos tumores perdem alelos de classe I do MHC, levando a uma incapacidade de apresentação de antígenos peptídeos tumorais. 43 REFERÊNCIAS ABBAS, A. K. et al. Cellular and molecular immunology. 2.ed. Philadelphia: W. B. SaundersCo., 1994. pp. 356-375. ABBAS, A. K., LICHTMAN, A. H. Cellular and Molecular Immunology. 5. ed. Philadelphia, WB Saunders, 2003. 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Figura 6: https://slideplayer.com.br/slide/4014967. Figura 7: https://pt.slideshare.net/AmandaGerardel/as-bases-genticas-do-cncer. Figura 8: https://www.alliedacademies.org/articles/prognostic-classification-of-tumor-cells-using-an- unsupervised-model.html. Figura 11: https://www.helioangotti.com.br/paciente/sobre-o-cancer/.Figura 17: https://slideplayer.com.br/slide/11845766. Figura 23: http://docs.bvsalud.org/biblioref/2020/02/1049334/28820-manuscrito-sem-identificacao-dos- autores-114495-3-10-20191203.pdf. Figura 24: http://docs.bvsalud.org/biblioref/2020/02/1049334/28820-manuscrito-sem-identificacao-dos- autores-114495-3-10-20191203.pdf. Figura 29: https://slideplayer.com.br/slide/4014967. Figura 30: https://pt.khanacademy.org/science/biology/cellular-molecular-biology/stem-cells-and- cancer/a/cell-cycle-regulators. Figura 31: https://slideplayer.com.br/slide/4014967. Figura 32: https://pt.khanacademy.org/science/biology/cellular-molecular-biology/stem-cells-and- cancer/a/cell-cycle-regulators. Figura 38: https://slideplayer.com.br/slide/4014967. Figura 41: https://pt.slideshare.net/fabwild/a-clula-cancerosa. Figura 42: https://slideplayer.com.br/slide/4014967. Figura 44: https://vencerocancer.org.br/cancer/o-que-e/metastase/attachment/vencer-o-cancer-indb-30. Figura 48: https://pt.khanacademy.org/science/biology/dna-as-the-genetic-material/dna-replication/a/ dna-proofreading-and-repair. Figura 49: https://pt.khanacademy.org/science/biology/dna-as-the-genetic-material/dna-replication/a/ dna-proofreading-and-repair. Figura 51: https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/5715815/mod_resource/content/1/aula%205%20 reparo%20de%20DNA%20e%20mutage%CC%82nese.pdf. Figura 58: https://www.scielo.br/pdf/abem/v46n4/12790.pdf. Figura 59: https://www.scielo.br/pdf/abem/v46n4/12790.pdf. Figura 62: https://wp.ufpel.edu.br/patogeralnutricao/files/2017/12/Neoplasia.pdf. Introdução UNIDADE I Câncer Capítulo 1 Tumor benigno, tumor maligno e metástase Capítulo 2 Características das células cancerosas Capítulo 3 Carcinogênese e imunologia tumoral: evasão do sistema imune Referências