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Fisiopatologia das neoplasias Dra. Maria Del Pilar Estevez Diz Instituto do Câncer do Estado de São Paulo - ICESP Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo Hospital Sírio Libanês Definição Conjunto de doenças (>1000) que têm em comum Crescimento desordenado (maligno) de células que invadem os tecidos e órgãos Com capacidade para espalhar-se (metástases) para outras regiões do corpo determinam a formação de tumores ou neoplasias malignas diferentes tipos: carcinomas (origem em peles ou mucosas), sarcomas (tecidos conjuntivos), linfomas e leucemias (células do sangue), melanomas Jemal et al, 2009 Jemal et al, 2009 Incidência de câncer INCA 2016 Carcinoma – termo cunhado por Hipócrates • 1900 - Paul Erlich desenvolve roedores híbridos • 1943 - utilização de alquilantes em doenças hematopoéticas • 1960 - primeira cura, em D. de Hodgkin Principais descobertas e avanços tecnológicos em câncer RSV:rous sarcoma virus, GEM: genetic engineered mouse, ES: embryonic stem cell, CGH: comparative genomic hybridization, HGP: human genome genome, MGSP: mouse genome sequencing project, RNAi: RNA interference, TSG: tumor supressor gene, TMA: tissue microarray • 1976: oncogenes celulares correspondentes a oncogenes virais • Conceito de transformação • Identificação de genes supressores de tumor • Citogenética: translocações específicas que levam à produção de proteínas quiméricas oncogênicas (BCR-ABL, t9,22, cromossomo Philadelphia) • RB1: primeiro gen supressor de tumor identificado Mecanismos • Anormalidades que podem levar a câncer – Desregulação dos processos (pré ou pós natal): • Proliferação celular • Apoptose • Diferenciação • Migração • Invasão • Metabolismo Genes • Oncogenes: dominantes a nível celular, levam a ganho de função • Genes supressores de tumor: recessivos a nível celular, levam a perda de função • 1% dos genes (291 de 25.000) contribuem para o fenótipo neoplásico • 90% mutações somáticas • 20% mutações germinativas • 10% ambas Regulação do ciclo celular Regulação do ciclo celular por proteino-quinases Genes que regulam o ciclo celular • Proto oncogenes – Dominantes, basta um gen mutado • Genes supressores de tumor – Perda de heterozigose: mutação no alelo selvagem, recessivo – Silenciamento epigenético do segundo alelo, normal (two hits) Via da pRb – gene supressor de tumor GF: growth factor *: elementos encontrados desregulados ou mutados em câncer Two-hit model – supressão de tumor Transformação maligna requer múltiplas alterações genéticas Expressão genética em câncer de mama, de acordo com o estadiamento a agressividade de um tumor pode ser determinada no estágio pré maligno e dá suporte para a hipótese de stem cells neoplásicas Apoptosis (apo:de; ptosis:queda, analogia com folhas caindo de árvores) • Morte celular programada do tipo I • Via genética para morte celular rápida e eficiente de células desnecessárias ou danificadas – Cell shrinkage – Blebbing membrana plasmática – Condensação da cromatina – Fragmentação intranuceossomal do DNA • Fantasmas celulares são fagocitados pelas células circulantes e degradados Papel da apoptose na progressão tumoral Regulação da apoptose pela família Bcl-2 em mamíferos Copyright © American Society of Clinical Oncology Cohen, S. J. et al. J Clin Oncol; 23:5374-5385 2005 Fig 1. Schematic representation of signal transduction pathways Copyright © American Society of Clinical Oncology Hicklin, D. J. et al. J Clin Oncol; 23:1011-1027 2005 Fig 2. Model of vascular endothelial growth factor (VEGF)/VEGF receptor (VEGFR) role in tumor angiogenesis Sinalização do receptor Expressão do receptor Mutações e modificações pós translacionais do receptor Heterodimerização Interação com outros fatores do crescimento Comunicação entre as vias (downstream cross talk) Expressão do ligante Potenciais influências na ação do Epidermal Growth Factor (EGF) Copyright © American Society of Clinical Oncology Hicklin, D. J. et al. J Clin Oncol; 23:1011-1027 2005 Fig 1. Binding specificity of various vascular endothelial growth factor (VEGF) family members and their receptors Copyright © American Society of Clinical Oncology Hicklin, D. J. et al. J Clin Oncol; 23:1011-1027 2005 Fig 3. Normalization of tumor vasculature following anti-vascular endothelial growth factor receptor (VEGFR) -2 therapy Sinalização descendente, parada em G1 via transcrição da p21. A CDKI p21 vai impedir a fosforilação do Rb via inibição das quinases CDK4 e CDK2. Via da p53 . Weberpals J I et al. JCO 2008;26:3259-3267 ©2008 by American Society of Clinical Oncology Reparo do DNA . Weberpals J I et al. JCO 2008;26:3259-3267 ©2008 by American Society of Clinical Oncology Modificadores da resposta biológica • Imunoterapia – Interleucinas – interferons • Anticorpos monoclonais/moléculas alvo – Trastuzumab – C-erbB2 – Cetuximab - EGF – Rituximab – CD20 – Iressa - EGF – Imatinib - C-Kit – Bevacizumab - VEGF • Antagonistas hormonais Elements of imunity-induced tumor rejection. Disis M L JCO 2010;28:4531-4538 ©2010 by American Society of Clinical Oncology Tissue factor (TF) contributes to tumor growth, angiogenesis, metastasis, and thrombosis in patients with cancer. Kasthuri R S et al. JCO 2009;27:4834-4838 ©2009 by American Society of Clinical Oncology Imunoterapia • Papel do sistema imune no controle da tumorigênese e progressão tumoral • Correlação entre os TILs no tecido tumoral e prognóstico favorável em tumores sólidos • - CD8+, relação entre CD8+ e Tregs • Tratamento no qual o sistema imune do indivíduo é auxiliado/estimulado a atacar o câncer Microambiente tumoral Cels dendríticas CD8+ - T citotóxico CD4 (Th1 e Th2) – T helper NK cells Myeloid derived supressor cells Macrófagos (M1 e M2) Cancer immunoediting 1. Elimination – sistema imune identifica e destrói as cels. tumorais 2. Equilibrium – se não destruídas, pode haver um equilíbrio delicado entre crescimento e controle do sistema imune 3. Escape – desequilíbrio que leva a imunossupressão, o que permitiria o crescimento do tumor 1950s, Dr Robert Schreiber Fase pré clínica “estabilidade” Crescimento tumoral Outline • Telomeros e Telomerase • Doenças dosTelomeros – Falência da medula óssea – Disqueratosis Congenita – Anemia aplásica adquirida – Fibrose pulmonar – Doença hepática • Telomere Attrition e Cancer – modelos animais de manutenção dos telômeros e instabilidade cromossômica – Accelerated Telomere Attrition, Inflammation, and Malignant Transformation – TERT e risco de câncer • Telomeros, doenças degenerativas e envelhecimento – Telomeros e doença cardíaca – Telomeros e envelhecimento • Modulação da atividade da telomerase Telomere Structure Calado R, Young N. N Engl J Med 2009;361:2353-2365 Consequences of Telomere Erosion in the Cell Calado R, Young N. N Engl J Med 2009;361:2353-2365 . Mitra A P et al. JCO 2006;24:5552-5564 . Mitra A P et al. JCO 2006;24:5552-5564 ©2006 by American Society of Clinical Oncology . Mitra A P et al. JCO 2006;24:5552-5564 ©2006 by American Society of Clinical Oncology . Irminger-Finger I JCO 2007;25:1844-1851 ©2007 by American Society of Clinical Oncology Câncer • Multifatorial • Interação entre o indivíduo e o ambiente Obrigada por sua atenção ! maria.pilardiz@gmail.com