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RESUMO PATOLOGIA GERAL ÚLTIMA PROVA Por Lorhayne Scalioni – Medicina 149 CAPÍTULO 8 – DISTÚRBIOS DA PROLIFERAÇÃO E DIFERENCIAÇÃO CELULARES Proliferação e diferenciação celulares são processos essenciais para os seres vivos. (figura 8.1) Multiplicação celular e tecidos Em tecidos lábeis, há células em mitose, em fases G1, S e G2 e células que se diferenciam. Em tecidos estáveis as células encontram-se em fase G0, mas são capazes de entrar em G1 se devidamente estimuladas. Em tecidos perenes, as células atingem a diferenciação terminal e não se dividem mais, mesmo que estimuladas por fatores de crescimento em concentrações elevadas – nesse caso, entram em G1, sintetizam DNA mas não realizam divisão celular - > núcleos poliploides. Controle do ciclo celular É feito através de sinais externos conhecidos como fatores de crescimento – atuam em receptores específicos – ou por sinais da p´ropria célula que indicam ameaça à estabilidade do genoma – ativam genes para reparo de DNA, parar duplicação/mitose, estacionar ciclo celular. Quando esses fenômenos se iniciam há pontos de “parada” estratégico onde pode ocorrer continuidade ou bloqueio do ciclo. (figura 8.2) Regulação da proliferação celular Após a diferenciação completa, os órgãos e tecidos mantém tamanho e número de células, através de fatores que controlam a taxa de multiplicação e de sobrevivência das células. A proliferação é resultado da ação coordenada de agentes estimuladores e inibidores da divisão celular. As substâncias mais importantes para o controle da taxa de divisão são os chamados fatores de crescimento (FC) polipeptídicos, capazes de estmular ou inibir a multiplicação celular. Alguns são específicos, outros atuam em vários tipos celulares. Os FC se ligam a receptores específicos: geralmente na membrana, podem ser também no citoplasma ou núcleo. Atuam por mecanismo autócrino, parácrino ou endócrino. Os principais estão listados na tabela 8.1. Alvo mais importante -> ciclinas. Quando ligados a seu agonistas, os receptores para FC ativam expressão de genes das ciclinas D -> têm sua síntese aumentada -> Aumenta número de complexos ciclinas D/CDK4 ou 6 -> induz a célula a entrar no ciclo. Quando cessa a estimulação do receptor, a produção da ciclinas não ocorre. (complexo representado na figura 8.2) Receptores para FC - Transmembranosos com atividade de proteinocinase em tirosina -> grande maioria; após a ligação o receptor dimeriza, autofosforila e aciona proteínas -> ativa proteína G -> cinases -> fosforilam FT que regulam genes que controlam ciclo celular; acionam cinases diretamnte. - Transmembranosos sem atividade de proteinocinase em tirosina -> alguns FC, muitas citocinas (IL-1, IL-2); sinal externo -> proteínas JAK -> STAT -> estimulam transcrição gênica; pode dar início a processos de igração celular. Adesão celular e controle da multiplicação celular Inibição por contato – uma célula cessa a divisão e o deslocamento ao entrar em contato com outras células ou com a MEC. Envolve moléculas de adesão (caderinas, integrinas, imunoglobulinas) e proteínas associadas. Caderinas – moléculas de adesão; proteínas transmembrana que se adere a molécula homóloga de outra célula na presença de íons cálcio; intracitoplasmática -> β-catenina (principalmente) que se dirige ao núcleo -> liga-se ao TCF (FT) -> que ativa genes de proliferação -> estimula a divisão celular. Integrinas – moléculas de adesão das células à MEC – associam-se a proteínas da MEC (colágenos, laminina) e que ligam ao citoesqueleto; interagem com imunoglobulinas -> adesão intercelular; O complexo de proteínas citosólicas associado a integrinas (que formam o chamado foco de adesão) inclui: (a) uma proteína cinase denominada FAK, que, ativada por integrinas, ativa rotas nitracitoplasmáticas que influenciam o citoesqueleto e a proliferação celular; (b) a proteinocinase ILK, cuja ativação fosforila e ativa o fator de transcrição AP-1, que ativa a transcrição de genes de metaloproteases; (c) proteínas GNRP, que regulam a atividade de proteínas da família GTPases (proteínas RAS). A proliferação celular é induzida, basicamente: pela ligação de um FC ao seu receptor - > ativação do receptor do FC, que ativa protenías transdutoras de sinais -> ativação de fatores de transcrição que vão ao núcleo e ativam genes que codificam proteínas necessárias para a célula entrar em G1 e progredir no ciclo celular. Células tronco e renovação de tecidos Células tronco (CT) – indiferenciadas; passiveis de proliferação, autorrenovação e produção de descendentes que se diferenciam em diversos tecidos; interagem com o meio que estão, modificam duas propriedades. Origem: embrionárias ou adultas; Capacidade: totipotentes (embrionárias, podem surgir todo o embrião e tecidos extra-embrionários), pluripotentes (tecidos oriundos dos três folhetos embrionários) e multipotentes (nº limitado de céls; adultas: céls progenitoras); CT multipotentes d da medula óssea origina as células progenitoras das linhagens sanguíneas, que tem capacidade limitada de renovação. São encontradas também: fígado, M. E., M. cardíaco e SNC. Diante das propriedades das CT, sua existência cria a possibilidade de repovoar tecidos antes classificados como perenes (células nervosas, cardíacas p.ex). O desenvolvimento de métodos especiais de centrifugação frac ionada e de marcação específica possibilitou o isolamento e o cultivo de CT de diferentes tecidos, permitindo sua manipulação e melhor conhecimento sobre seu destino e evolução. De acordo com estudos: as CT possuem grande plasticidade, sem comprometimento com a diferenciação própria do sítio em que estão localizadas, se adaptando ao novo local para onde foram transferidas, como já foi dito; as CT de diversos órgãos caem na corrente sanguínea, chegando a órgãos diferentes, podendo participar do processo de regeneração. Ao lado de outras CT, hoje são também conhecidas as chamadas CT do câncer (células tumorigênicas ou células iniciadoras de tumor= TIC), que correspondem a uma fração variada de células de um tumor (desde muito raras até cerca de 25%). Identificadas em leucemias e em vários tumores sólidos, as CT tumorais são os alvos da transformação celular que dá origem à neoplasia. Tal como as demais CT, elas apresentam baixo ritmo de proliferação. Com isso, tratamento do câncer voltado para destruri células em replicação pode não atingir (nem eliminar) as CT, o que pode ser uma das razões para recorrência do tumor após tratamentos convencionais. CLASSIFICAÇÃO | NOMENCLATURA Conceitos gerais Alterações do volume: Hipertrofia – aumento da síntese de constituintes básicos, consequentemente do volume e de funções celulares; devido ao estímulo exacerbado. Hipotrofia – diminuição da síntese de constituintes básicos, consequentemente do volume e de funções celulares; causada por agressão. Alteração da taxa de divisão Hiperplasia – aumento da taxa. Hipoplasia – diminuição da taxa. Aplasia – ausência de taxa, frequentemente confundida com hipoplasia. Alteração da diferenciação Metaplasia – quando as células de um tecido modificam seu estado de diferenciação normal. Alteração da proliferação e da diferenciação Displasia – proliferação e redução/perda da diferenciação. Neoplasia – proliferação autônoma, em geral com perda ou redução da diferenciação. Outros distúrbios Agenesia – não formação de um órgão ou parte dele. Distrofia – doença degenerativa sistêmica. Ectopia/heteropia – presença de um tecido normal em localização anormal. Hamartias – crescimento focal eexcessivo de um tecido de um órgão, que quando forma tumor são chamados de hamartomas. Coristia – erros locais de desenvolvimento. Um tecido normal de um órgão cresce em sítios onde normalmente não seria encontrado, por exemplo a proliferação de cartilagem para o pulmão, além da parede brônquica. Hipotrofia Ás vezes encontra-se associada à hipoplasia. Dá-se através de: redução no anabolismo e de organelas -> apoptose -> provoca redução do número de células. Mecanismos: aumento de degradação de proteínas celulares (lisossomos, ubiquitina- proteassomos); agressão por radicais livres. Pode ser fisiológica – senilidade – ou patológica – inanição, desuso, compressão, obstrução vascular, bloqueio de sistema enzimático por substância tóxica, hormônios, desenervação, inflamações crônicas. Processo geralmente reversível, cessa quando o estímulo cessa. Hipertrofia Para que ocorra: o fornecimento de O2 e nutrientes deve estar aumentado; céls com organelas e sistemas enzimáticos íntegros; inervação preservada. É uma forma de adaptação frente a maior exigência de trabalho, mas pode causar transtorno. Pode ser fisiológica – certos órgãos em certas fases, p.ex útero na gravidez – ou patológica – hipertrofia do miocárdio, sobrecarga; musculatura esquelética, grande esforço físico; musculatura lisa de órgãos, obstrução; neurônios, plexos mioentéricos, associado com obstrução intestinal; hepatócitos, estimulação por barbitúricos. Arquitetura básica: mantida. Sangue e linfa: fluxo aumentado. Frequente associação a poploidia e hiperplasia. Processo geralmente reversível, cessa quando o estímulo cessa. Se o estímulo persistir, o órgão pode ser sobrecarregado de forma prolongada, as células sofrem apoptose e o órgão pode entrar em insuficiência. Hipoplasia A região afetada é menor e mais leve que o normal, conservando o padrão estrutural básico. Pode estar associada à hipotrofia. Pode ser fisiológica – involução do timo, puderdade; gônadas, climatério; senilidade – ou patológica – da medula por ag. Tóxicos ou infecção; orgãos linfoides na AIDS; linfócitos, por corticoides. As patológicas podem ser reversíveis. Hiperplasia Só acontece em órgãos que contém células com capacidade proliferativa, o órgão fica com volume e peso aumentado. Ocorre aumento na síntese de FC e seus receptores, ativação de rotas intracelulares de estímulos à divisão celular. Para que ocorra, são necessárias as mesmas condições citadas na hipertrofia, e ocorre também através da adaptação a sobrecarga de trabalho. Os mecanismos de controle de proliferação celular são mantidos, portanto as células não se multiplicam indefinidamente -> há um limite de capacidade. Além disso, a hiperplasia é reversível, cessando com o fim do estímulo, enquanto a neoplasia tem proliferação autônoma, independente da ação de algum agente estimulador. Na prática, não existem critérios infalíveis para se julgar se uma lesão proliferativa de órgãos dependentes de hormônio ou de certas glândulas endócrinas (p. ex., suprarrenal) é de natureza hiperplásica ou neoplásica. Pode ser fisiológica – compensadoras/secundárias> estimulação hormonal, útero, mamas; rim> nefrectomia – na qual geralmente coexiste hipertrofia, ou patológica – secundária> hiperestimulação hormonal; adrenal, Cushing; Tireoide, excesso de TSH; hiperplasias inflamatórias. Metaplasia Ocorre transdiferenciação de tecidos. Os tipos mais frequentes: a) transformação de epitélio estratificado pavimentoso não queratinizado em queratinizado, ex: boca, esôfago por irritação prolongada; b) pseudoestratificado ciliado em estratificado, queratinizado ou não, ex: brônquio, tabagismo; c)epitélio mucossecretor em estratificado pavimentoso queratinizado ou não, ex: epitélio endocervical, fica igual ao ectocervical; d) epitélio glandular seroso em mucíparo, ex: metaplasia intestinal da mucosa gástrica; e)tecido conjuntivo em cartilaginoso ou ósseo; f) tecido cartilaginoso em ósseo. Resulta de irritações persistentes. É um processo adaptativo, em geral o tecido metaplásico é mais resistente às agressões, mas pode resultar em menor proteção para o indivíduo. Causas comuns: agressões mecânicas repetidas; irritação por calor prolongado; irritação química persistente; inflamações crônicas. É um processo reversível. Leusoplasia – lesões que se apresentam como placas ou manchas brancas localizadas em mucosas. Displasia Os exemplos mais conhecidos são displasias epiteliais, nas quais ocorrem, em graus variados, aumento da proliferação celular e redução na maturação das células, que podem apresentar algumas atipias celulares e arquiteturais. Não raramente, as displasias estão associadas a tecidos metaplásicos ou se originam neles, mas nem sempre as displasias evoluem para câncer, já que podem estacionar e até regredir. A mais importante é a cardiomegalia. No colo do útero, também comum, pode haver poliploidia e até aneuploidia, demonstrando a complexidade desse processo. É difícil diferenciar uma displasia de uma neoplasia. Por essa razão, grupos de especialistas da OMS atribuem às displasias em epitélios a denominação neoplasias intraepiteliais, classificadas como de baixo ou alto grau, conforme a intensidade e a extensão das alterações celulares. Quanto mais grave, maior a chance de evoluir para câncer. Lesões e condições pré- cancerosas A ideia de lesão pré-cancerosa é probabilística e estatística, logo, nem toda lesão pré- cancerosa caminha para um tumor maligno. O nome mais correto seria lesões potencialmente cancerosas. As principais lesões conhecidas são as displasias (principalmente colo uterino, mucosa gástrica, epitélio brõnquico, glandular da próstata e epitélio vulvar), hiperplasias (p.ex endométrio, pólipos adenomatosos, regeneração do fígado cirrótico) ou neoplasias benignas. Há doenças genéticas que predispõe câncer, defeitos hereditários em oncogenes, genes dupressores de tumor ou reguladores do reparo no DNA. NEOPLASIAS Ocorre proliferação celular descontrolada. Quanto mais avançado é o estado de diferenciação de uma população celular, mais baixa é a taxa de reprodução. Assim se entende que, em neoplasias, em geral ocorre, paralelamente ao aumento da proliferação, perda da diferenciação celular. Como resultado de tudo isso, as células neoplásicas progressivamente sofrem perda de diferenciação e tornam-se atípicas. A célula neoplásica sofre alteração nos seus mecanismos regulatórios de multiplicação, adquire autonomia de crescimento e torna-se independente de estímulos fisiológicos. A proliferação se torna uma atividade constitutiva – ocorre continuamente, sem regulação. Neoplasia pode ser considerada então uma lesão constituída por proliferação anormal, descontrolada e autônoma, perda ou redução de diferenciação. É diferente da displasia e da hiperplasia por causa da autonomia na proliferação. Num órgão cólido, o maior número de células de uma neoplasia forma um tumor. Podem ser benignas – geralmente não letais, sem trantornos sérios, pode ocorrer sem risco de vida – ou malignas – crescimento rápido, perturbações homeostáticas graves> morte. Componentes: a) parênquima – células neoplásicas; esctroma conjuntivovascular. Nomenclatura e classificação das neoplasias Será usado o termo tumor como sinônimo de neoplasia. Câncer é a tradução de carcinoma. Hoje é usado para indicar qualquer neoplasia maligna. Os tumores podem ser classificados de acordo com alguns critérios: a) pelo comportamento clínico (benigno/maligno); b) aspecto microscópico (histomorfológico); c) origem(histogenético). São comuns epônimos: Wilms, Hodgkin, Burkitt, etc. O critério mais usado é o histomorfológico. Regras: (1) o sufixo -oma é empregado na denominação de qualquer neoplasia, benigna ou maligna; (2) a palavra carcinoma indica tumor maligno que reproduz eptiélio de revestimento; se for usada como sufixo, sempre indica malignidade (p. ex., adenocarcinoma); (3) o termo sarcoma refere-se a uma neoplasia maligna mesenquimal; usado como sufixo, indica tumor maligno de determinado tecido (p. ex., fibrossarcoma, lipossarcoma etc.); (4) a palavra blastoma pode ser usada como sinônimo de neoplasia e, quando empregada como sufixo, indica que o tumor reproduz estruturas com características embrionárias (nefroblastoma, neuroblastoma etc.). Na forma mais usual de denominar um tumor, toma-se o nome da célula, do tecido ou do órgão reproduzido e acrescentam-se os sufixos -oma, -sarcoma ou -carcinoma: lipoma (tumor benigno que reproduz lipócitos); condrossarcoma (tumor maligno que forma cartilagem);); adenoma (tumor benigno que reproduz glândulas); adenocarcinoma (tumor maligno que forma glândulas). O nome de um tumor pode conter também termos para indicar certas propriedades da lesão ou sua diferenciação: carcinoma epidermoide (o epitélio neoplásico produz queratina> diferenciação semelhante à da epiderme); adenocarcinoma cirroso (o estroma do muito desenvolvido e duro, dando consistência mutio firme à lesão). Teratomas: tumores benignos ou malignos; originados de cels toti/multipotentes; formam-se geralmente nas gônadas; benignos – diferenciação de tecidos em estruturas variadas (pele, anexos, ossos, dentes, olho, etc) desordenadamente; malignos – diferenciação limitada, raros esboços humanoides. Conhecido como “o tumor que quer ser gente.” ¹ NEOPLASIAS BENIGNAS Apesar de geralmente não apresentarem grandes transtornos, são frequentes e podem trazer consequências – obstrução, compressão – podendo levar até à morte, fazendo o termo benigno ser usados com ressalvas. Em geral as cels são bem diferenciadas, podem ser até indistinguíveis das normais. Atipias celulares/arquiteturais discretos. Baixo índice mitótico> crescimento lento, no geral. Aspectos morfológicos Massa geralmente esférica, crescimento expansivo (compressão de estruturas adjeacentes> hipotrofia destas), geralmente bem delimitada por capa de tecido fibroso. Características e propriedades Geralmente não reicidvam, desenvolvem vasos sanguíneos, o que promove nutrição adequada das celulas, reduzindo a chance de ulcerações, degenerações, necroses e hemorragias. Não compromete a nutrição do hospedeiro nem produz substâncias que poderiam causar caquexia ou anemia. Pode haver exceções, por exemplo: Adenoma pleomórfico de gl salivares – reicidiva com frequência; Não se disseminam espontaneamente, mas podem ser levadas: quando se rompem por grande pressão ou traumatismos, os tumores liberam células e formar colônias tumorais secundárias; Certos tumores histologicamente benignos podem ser letais: adenomas secretores de hormônios immportantes na homeostase, como pancreáticos (hipoglicemia fatal). Outro exemplo de tumor biologicamente maligno é o de neoplasias localizadas em sedes vitais, como a cavidade craniana. NEOPLASIAS MALIGNAS Aspectos morfológicos Tumores podem ser císticos ou sólidos. Geralmente pouco delimitados, comumente invadem tecidos e estruturas vizinhas. Os sólidos apresentam-se de quatro tipos (podendo haver combinações desses tipos): - Nodular: massa expansiva que tende a ser esférica. Em tumores benignos e em malignos originados em órgãos compactos. - Vegetante: massa de crescimento exofítico que pode assumir tipo poliposo, papilomatoso ou em couve- flor; tendem-se a ulcerar-se preconcemente; benignos ou malignos que crescem em superfícies (pele e mucosas). - Infiltrativo: aspecto macroscópico muito evidente de infiltração maciça da região acometida; órgão espessado; em órgãos ocos provoca estenose; uma variação é o Câncer cirroso; quase exclusivo de tumores malignos. - Ulcerado: sofre ulceração precoce> a lesão cresce infiltrando-se nos tecidos adjacentes e ulcera-se no centro, formando uma cratera que geralmente tem bordas endurecidas, elevadas e irregulares; quase exclusivo de neoplasias malignas. No início do tumor existem apenas as células neoplásicas (parênquima). Quando cresce, surge o componente estromático, angiogênese. Não possuem inervação. A dor de pacientes cancerosos é pela infiltração ou compressão de terminações nervosas vizinhas. Alto índice mitótico> crescimento rápido. Não apresentam capsula, angiogênese lenta possibilitando áreas de degeneração, necrose, hemorragias e ulcerações. Cels mais volumosas que as normais (aumento da relação núcleo/citoplasma); presença de anomalias cromossômicas. Hipercelularidade, pleomorfismo celular, atipias variadas, anaplasia. Como são menos aderidas entre si, as células cancerosas podem movimentar-se e infiltrar-se no estroma e nos tecidos adjacentes . Também devido ao crescimento infiltrativo, os limites do câncer com as estruturas adjacentes são pouco definidos, e, em consequência, a remoção completa do tumor muitas vezes é difícil. Em muitos casos, em torno da lesão principal existem ilhotas ou cordões de células neoplásicas que proliferam e podem dar origem a novos tumores. Geralmente é retirada certa quantidade de tecidos aparentemente normais (margem de segurança). Mesmo assim, o câncer tem tendência a recidiva local. Durante certo tempo na evolução inicial de carcinomas, as células neoplásicas ficam restritas à camada epitelial e limitadas pela membrana basal. Como não há invasão do estroma subjacente, fala-se em carcinoma in situ (CIS). Os exemplos mais conhecidos de CIS são os do colo uterino, da pele e da mama. Características e propriedades das células malignas Bioquímicas: tendênsia à síntese das isoformas das enzimas predominantes na dase embrionária> catalisam vias metabólicas menos complexas> vantagem em relação às cels normais. Glicólise mais eficiente (preferência pela via anaeróbia), captam aa’s mais rápido, suportam melhor a hipóxia. Menor adesão às cels vizinhas, menos diferenciadas. Seu metabolismo: obtenção rápida de grande qtde de energia. Muito ávidos por glicose> permite seu reconhecimento por PET (os pacientes recebem fluorodesoxiglicose, que é captada preferenc ialmente por células malignas, permitindo seu rastreamento no indivíduo). Adesividade: menor adesão – (1) modificações e irregularidades na membrana; (2) diminuição/ausência de estruturas juncionais; (3) redução de moléculas de adesão, p.ex caderinas; (4) diminuição de fibronectina fixa as células ao interstício; (5) grande eletronegatividade na face externa da membrana citoplasmática, aumentando a repulsão eletrostática entre as células; (6) diminuição de íons Ca++ nas células, provocando 5; (7) liberação de enzimas proteolíticas que alteram o glicocálice; (8) irregularidades em microvilosidades, diminuem o contato entre células; (9) aumento de ácido siálico em protenías da membrana. Crescimento autônomo: multiplicação fora do controle do organismo. Multiplicação e diferenciação celular: bem diferenciados> menos agressivos, crescimento mais lento; Malignos são geralmente menos diferenciados> ritmo rápido de crescimento. Motilidade: considerável> menor adesão; perda de inibição por contato, maior desenvolvimento do citoesqueleto> disseminação a distância. Angiogênese: cels malignas induzem a formação de novos vasos; Capacidade de invasão e de originar metástases: invadem tecidos adjacentese penetram em vias de disseminação (corrente sanguínea, vasos linfáticos). Funções celulares: por causa da desdiferenciação as cels tendem a perder sua função específica. Tumores anaplásicos perderam totalmente as propriedades morfofuncionais de suas células de origem. Há tumores bem diferenciados, morfofuncionalmente preservados. Há também neoplasias com desvios qualitativos e quantitativos variados. Adenomas ou carcinomas da cortical da suprarrenal podem produzir hormônios esteroides, mas são insensíveis ao feed-back, por exemplo. Podem provocar indução do estroma, como estimulação da atividade ostoblástica em metástases ósseas de adenocarcinomas (como próstata ou mama). Comportamento de células malignas in vitro Imortalidade: capacidade de se multiplicar indefinidamente. Cels normais realizam no máximo entre 50 e 60 divisões, esse nº reduz conforme a idade. As células possuem um tipo de “relógio”, contador das mitoses. Esse medidor está localizado no tamanho dos telômeros dos cromossomos – longas sequências repetitivas da subunidade TTAGGG, produzidas pela telomerase –, que se encurtam a cada divisão celular. Células normais -> baixa atividade da telomerase -> telômeros muito curtos -> senescência replicativa -> para de multiplicar -> caos mitótico -> morte celular. Células tumorais -> alta atividade da telomerase -> telômeros não se encurtam -> sem senescência replicativa. Perda de inibição por contato: quando as membranas de células normais se tocam, cessa crescimento e movimentação. Células malignas continuam se multiplicando mesmo após terem atingido esse estágio de confluência, e passam a formar pilhas de células superpostas. Esse fenômeno parece depender, pelo menos em parte, do sistema caderina/β-catenina. Alterações da forma: Células malignas são menos aderentes, desprendem-se com facilidade e em geral são esféricas. Diminuição das necessidades de soro: menor necessidade de FC, elas sintetizam os próprios fatores de crescimento (estimulação autócrina). Indepedência de ancoragem: as células normais necessitam de uma superficie sólida para se dividirem, já as cancerosas podem multiplicar-se em superfície gelatinosa, como o ágar mole. Isso é um dos melhores indicadores de transformação celular. Propagação e disseminação de neoplasias A propriedade mais importante das células malignas é sua capacidade de invadir localmente, de ganhar uma via de disseminação, de chegar a sítios distantes e de neles originar novos tumores (metástases) -> maior gravidade no câncer. O poder de disseminação das células e a capacidade de originar novas colônias estão interligados, embora nem sempre invasão de tecidos vizinhos implique metastatização. Metástases Formação de uma nova lesão tumoral a partir da primeira, sem continuidade entre as duas. Sua formação envolve: (a) destacamento das células da massa tumoral original; (b) deslocamento dessas células através da matriz extracelular (MEC); (c) invasão de vasos linfáticos ou sanguíneos; (d) sobrevivência das células na circulação; (e) adesão ao endotélio vascular no órgão em que irão se instalar; (f) saída dos vasos nesse órgão (diapedese); (g) proliferação no órgão invadido; (h) indução de vasos para o suprimento sanguíneo da nova colônia, processos resumidos no esquema ao lado. Dependem de alterações na expressão de vários genes e sinais gerados no estroma. Certas neoplasias formam metástases preferencialmente em alguns órgãos, enquanto outros, como baço, estômago e músculos esqueléticos, são sedes pouco comuns de metástases. Teoria da semente e do solo – células malignas destacam-se do tumor e adquirem, ainda na circulação propriedades necessárias para se implantar em determinado órgão; um tumor primário promove alterações em órgãos distantes; metástases dependem da semente encontrar um solo devidamente preparado. As metástases seriam formadas por células com perfil genético diferente daquele do tumor primitivo. A progressão do tumor primário para tumor disseminado, com numerosas metástases, não seria um processo linear crescente que depende do aparecimento progressivo de clones cada vez mais malignos. Ao contrário, o tumor primitivo e as metástases teriam desenvolvimento paralelo, no sentido de que as células implantadas precocemente em diferentes órgãos sofrem alterações constitucionais necessárias para formarem colônias secundárias. destacamento deslocamento (MEC) invasão de vasos sobrevivência na circulação adesão diapedese proliferação (órgão invadido) neovascularização Formação -Destacamento de células tumorais do tumor primitivo - Deslocamento de células isoladas - Deslocamento de células em bloco sem transição epitelio- mesenquimal - Invasão de vasos sanguíneos e linfáticos - Sobrevivênda de células tumorais na circulação - Saída de células tumorais drculantes para os órgãos e formação de novas colônias - Instalação, sobrevivência e proliferação de células tumorais em diferentes órgãos Carcinogênese: bases moleculares do câncer O câncer é resultado do acúmulo de múltiplas mutações não letais. A base é a mutação não letal, mas pode ser derivada também de agentes ambientais: químicos físicos e biológicos. Existem genes reguladores normais, que sem alterações particimpam das funções fisológicas da células. São eles: a) Proto-oncogenes b) Anti-oncogenes c) Genes reguladores da apoptose d) Genes reguladores do reparo do DNA Proto-oncogenes Os proto-oncogenes produzem proteínas normais que atuam no controle da proliferação e diferenciação celular. Proto-oncogenes mutaçãooncogenes Quando sofrem mutação, se transformam em oncogenes, que produzem oncoproteínas. Essas proteínas são responsáveis pelo estímulo da proliferação celular, sintetizando: Fatores de crescimento; Receptores dos fatores de crescimento; Transdutores intracelulares ou de sinal; Receptor de FC truncado. Cada oncogene é especializado em sintetizar um ou mais tipos de proteínas. Sendo assim cada tipo de oncogene é responsável por uma ação da célula, explicando, por exemplo, porque alguns cânceres sofrem mais metástases que outros, ou são mais agressivos, ou ainda, mais contidos. Os genes do câncer foram estudados da seguinte forma: extraíam DNA de massas cancerosas clivavam os intervalos de interesse por enzimas de restrição separavam as proteínas através da eletroforese faziam a transfecção cultivavam essa fração de DNA isolado as células se transformavam isolavam o DNA nova transfecção a célula se transformava novamente, provando a carcinogênese. O RAS foi o primeiro oncogene isolado de tumor humanno, em 1982. Há abaixo uma tabela citando os principais fatores/proteínas secretados por alguns oncogenes. A ativação dos protooncogenes em oncogenes pode ocorrer de três formas: Translocação ou amplificação, nos quais há produção de proteínas normais em excesso, ou Mutação pontual, no qual hpa proteínas resistentes à degradação. a) Translocação – são exemplos de ocorrência: b) Amplificação gênica – mais de duas cópias do mesmo gene. Aumento de probabilidade. c) Mutação pontual – pode acarretar na procução de um mRNA com mutação uma proteína mutada, ou ainda, uma mutação no gene promotor pode acarretar no aumento da produção de uma proteína. Antioncogenes São genes supressores de tumor. Atuam regulando negativamente o ciclo celular,assim evitando a proliferação celular descontrolada. Sua inativação resulta no desequilíbrio entre proliferação, reparação e morte celular,pode ser herdada ou adquirida. Ex.: gene p53 – “Guardião do genoma”: progressão tumoral, neoplasias avançadas e/ou com metástase (ação na figura acima). Ou seja, esse gene (assim como os outros antioncogenes), protegem a célula de mutações, messmo quando ocorem eventos carcinogênicos. Mas o que acontece quando esse gene sofre mutações? Ocorrem danos ao DNA que resultam em células mutantes (figura). Gene Rb relacionado ao retinoblastoma. Quando sofre mutação e é inativado, causa a patogenia. Na imagem é possível observar a inativação ocorrendo de forma esporádica e familiar. Abaixo vemos a ação da proteína Rb. Ela participa da regulação da taxa mitótica. Fisiologicamente se desliga da E2F, uma proteína que estimula a mitose, por causa da ligação do complexo cdk-ciclina (um conjunto de proteínas que controlam a saída da célula de uma fase para outra do ciclo celular – a fase que a célula vai sair e vai entrar depende do tipo/classe da proteína cdk e ciclina), como mostra a linha B da figura. Ao lado. No caso da existência de uma oncoproteína, o gene/proteína Rb estará sempre desativado, permitindo que E2F fique livre, estimulando a mitose, sem que seja necessário qualquer tipo de estímulo das proteínas responsáveis pelo controle da proliferação celular. AGENTES CARCINOGÊNICOS Agentes lesão genética transformação neoplásica Podem ser carcinógenos direros ou indiretos. Carcinogênese Química Descrita inicialmente em 1775 por Percival Pott, que observou a incidência de Cãncer de pele de escroto em limpadores de chaminé. Tipo Exemplo Químicos Hidrocarbonetos aromáticos policícliocos, aminas aromáticas, dieta, hormônios, metais Físicos Raios UV, radiação ionizante (raio-x, gama, outros) Biológicos Vírus do papiloma, Epstein-Barr 1800: Tumores cutâneos foram induzidos em camundongos, experimentalmente, pincelados com alcatrão. Iniciação Primeiro estágio da carcinogênese células sofrem efeitos dos carcinógenos provocam mutações em alguns genes células geneticamente alteradas, sem detecção clínica do tumor preparadas/iniciadas para a ação de um segundo tipo de agente irreversível. Promoção Segundo estágio da carcinogênese células iniciadas sofrem o efeito dos agentes cancerígenos classificados como oncopromotores Transformaçãoda célula em maligna, de forma lenta e gradual Contato longo e continuado como agente cancerígeno promotor A suspensão do contato com agentes promotores: interrompe o processo. Os processos de Iniciação e promoção são melhor explicados no experimento abaixo O representa a apresentação da célula a um agente iniciador e o a ação de um agente promotor. É possível observar então que a ocorrência de um tumor depende não só de um, mas do estímulo dos dois tipos de agentes. Nos grupos 1 e 5, há a ação de apenas um deles e não há formação de tumor. Quando um agente iniciador age (ação a), e em seguida um promotor age diversas vezes num curto intervalo de tempo entre suas ações (ação b), há formação do tumor, mesmo com ação a e b separadas por um período de tempo. Isso é demonstrado no grupo 2 e 3. O agente promotor não é capaz de iniciar a ação, sendo necessário que o agente iniciador tenha sua ação antes dele para que o tumor seja formado, como pode ser observado no grupo 4. No grupo 6 é possível ver que mesmo que ajam, em sequência, inicador e promotor, é necessário um curto espaço de tempo entre os estímulos do promotor para que haja a formação do tumor, o que não ocorre nesse grupo. Alguns exemplos de carcinógenos químicos: Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (alcatrões): São os carcinógenos químicos mais potentes. Fonte: combustão parcial do carvão mineral, petróleo, tabaco, carne defumada, café torrado. Ação: formação que se ligam ao DNA (duplas ligações). Ex.:Meticolantreno, bezopireno, etc. Tumores: pulmão, bexiga, etc. Aminas aromáticas: Derivados da anilina e indústrias de borracha. Os trabalhadores que eram expostos tinham 50x mais câncer de bexiga. Nitrosaminas: formadas a partir de aminas, nitritose amidas ingeridos. Há desaminação de ácidos nucléicos e mutações. Tumor: estômago. Azocompostos: Derivados do azobenzeno (amarelo da margarina). Tumor: fígado. Aflatoxina B1: Produzidos por algumas cepas de Aspergillus flavus (fungo que curte se reproduzir em oleaginosas – cuidado com a paçoquinha, ela parece inofensiva… mas só parece). Tumor:hepatocarcinoma. Asbestos: Tecidos resistentes ao fogo, lonas de freio, ladrilhos, telhas amianto - Tumor:mesotelioma,broncopulmonar Sacarina e ciclamato: Tumor de bexiga em ratos. Agentes alquilantes: usados no tratamento do câncer e como imunossupressores. Exs: ciclofosfamida,clorambucila,bussulfan. Doam um grupo alquila ou meti la aum substrato. Podem causar: linfomas e leucemias. Arsênico: Subproduto da fundição de metais (ligas, herbicidas, dispositivos elétricos, banhos de animais – pode estar presente em alguns shampoos). Tumor:pele. Cromo: Indústria de cimentos. Tumor de pele e pulmões. Níquel e cloro: Indústria, em geral, são voláteis. Tumor de mucosa nasal e pulmão. Carcinogênese física Causado por radiação, ionizante ou não-ionizante. Radiação ionizante de baixa energia Eletromagnéticas (raios x, gama); Particuladas (nêutrons, prótons, alfa, beta). Tumores: bronquio-pulmonares (minas radioativas), leucemias e outros (bomba atômica), osteossarcomas (tintas fluorescentes), tireóide (raiox X). Radiação não-ionizante Raios UV. Quanto menos o comprimento de onda, maior a ação cancerígena (UVA > UVB > UVC). Principais tumores: pele basocelular e espinocelular; melanoma. Mecanismo de lesão: Luz Ultravioleta, Estabelece ligação covalente entre pirimidinas adjacentes numa mesma fita de DNA, TT/TC/CC – com formação de dímeros de timinas. Carcinogênese Viral (biológica) Retrovírus Oncogênese: RNA transcriptase reversa DNA viral (pró-vírus) integração ao DNA da célula hospedeira. Ex: HTLV-1 – Vírus da Leucemia de células T humano, pode causar linfomas de células T no adulto. HIV – Vírus da imunodeficiência humana, pode causar linfoma não-Hodgkin. Vírus de DNA Oncoênese: Genes precoces (duplicação do DNA viral) ligações estáveis com o DNA do hospedeiro transformação celular. Exemplos: HPV – Papilomavírus humano: Subtipos de alto, médio e baixo risco. Causa 85% dos carcinomas cervico-invasivos. Oncogênese: inativação dos genes Rb e p53 pela ligação das proteínas E6 e E7. EBV – Vírus de Epstein-Barr: membro da família dos herpes vírus. Pode causar tumor de linfócitos B através do CD21 dessas células (Linfoma de Burkitt, Doença de Hodgkin). Carcinoma Nasofaringeo → 100% há presença do vírus. Oncogênese: translocação do oncogene c-myc CR8q - → CR14q+.
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