Imunidade tumoral

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IMUNIDADE TUMORAL
Bruna Verçosa
Cristina Deusdará
Felipe Maia
Felipe Benevenuto
Igor Veríssimo
Keylanne Braga
Larissa Macedo
Maria Clara
Poliana Santana
Yasmin Carvalho
Medicina – 3º período
Disciplina: Imunologia
Professor: Laurindo
ASPECTOS GERAIS DA IMUNIDADE TUMORAL
Os cânceres surgem da proliferação e disseminação descontroladas de clones de células malignamente transformadas;
Na década de 1950, Macfarlane propõe o conceito de vigilância imunológica;
Tumores expressam antígenos que são reconhecidos como estranhos pelo sistema imunológico;
A defesa contra tumores é mediada por linfócitos T
ASPECTOS GERAIS DA IMUNIDADE TUMORAL
As respostas imunológicas frequentemente falham na prevenção dos crescimento dos tumores porque:
1. As células tumorais pertencem ao hospedeiro e parecem com as normais;
2. Crescimento acelerado dos tumores
3. Mecanismos especializados para evadir respostas imunológicas
ANTÍGENOS TUMORAIS	
São aqueles reconhecidos por Linfóticos T e B, que podem provocar respostas imunes adquiridas;
Podem ser usados para fabricação de vacinas, anticorpos e células T efetoras na imunoterapia;
Classificação moderna:
 estrutura molecular;
 	origem dos antígenos expressos pelas células de tumor;
Classificação antiga: padrões de expressão;
 Antígenos específicos de tumores: expressos somente em células tumorais;
 Antígenos associados a tumores: também expressos em células normais;
ANTÍGENOS TUMORAIS
Identificação de antígenos
Sondas
	Linhagens clonadas de CLTs reativas ao tumor, a partir de pacientes com câncer e as usam como sondas para identificar especificamente os antígenos peptídicos relevantes ou genes que codificavam os peptídeos;
	Também é utilizado antígenos reconhecidos pelas TCD4 auxiliares;
Análise sorológica da expressão de cDNA recombinante (SEREX)
	Bibliotecas de cDNA derivadas do RNA do tumor do paciente são transferidas para uma linhagem de células;
	Realizam testes para detectar a ligação das imunoglobulinas séricas do paciente com câncer às célucas transfectadas;
	São obtidas sequencias de genes de proteínas alvo de anticorpos e são identificadas as proteínas codificadas que estimulam a resposta de anticorpos no paciente;
ANTÍGENOS TUMORAIS
Produtos de genes mutados
	Os oncogenes e genes supressores de tumores mutados produzem proteínas diferentes das proteínas celulares normais e podem produzir respostas imunes; 
	Podem entrar na via de apresentação de antígeno do MHC de classe I e II;
Através de:
	Células dendríticas que fagocitaram células tumorais mortas;
	Corpos apoptóticos derivados das células tumorais;
	Genes: podem estimular ativação de Linfócitos T (não estão nas células normais)
ANTÍGENOS TUMORAIS 
Produtos de genes mutados
	Antígenos de transplante de tumor (TSTAs) são mutantes de diversas proteínas do hospedeiro;
	Qualquer gene do hospedeiro pode mutar aleatoriamente;
	Diferentes tumores de roedores, induzidos pelo mesmo carcinógeno, expressam diferentes antígenos (resultantes de mutações aleatórias de genes do hospedeiro);
ANTÍGENOS TUMORAIS
Proteínas celulares não mutadas
Anormalmente expressadas  céls. Tumorais
Ex.: Tiroxinase – produção nos melanomas
Antígenos de câncer/testículos
	Expressas em gametas, trofoblastos e câncer
	Proteínas MAGE 
>Tipos de antígenos tumorais:
-Proteínas celulares normais: anormalmente expressas em céls tumorais/ níveis baixos em céls normais -> podem induzir resp. imunes 
Tiroxinase: biossíntese da melanina
Alta produção em melanomas  suficiente para causar resposta imune
Antígenos de câncer/testículos: proteínas expressas nos gametas e trofoblastos e em muitos tipos de cânceres, mas não nos tecidos somáticos normais
Expressão de antígenos de melanoma -> codificados por genes no cromossomo X; funções desconhecidas; não são mutados
Proteínas MAGE: expressas em outros tumores além de melanomas e outros tumores
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ANTÍGENOS TUMORAIS
Antígenos de vírus oncogênicos
Produtos dos vírus  respostas imunes
Ex.: Vírus EBV – Linfoma de cel. B
 HPV – carcinoma de colo de útero e orofaringe
Capacidade adaptativa
	Peptídeos virais de DNA – Alta imunogenicidade
>Os produtos de vírus oncogênicos funcionam como antígenos tumorais -> indução de respostas de céls T específicas
Ex.: vírus epstein-Barr (EBV)  linfoma de cel B e carcinoma nasofaríngeo
HPV  carcinoma de colo de útero e orofaríngea
Herpes vírus  sarcoma de kepsi
Papomavírus  tumores malignos
>comprovada a capacidade da imunidade adaptativa de impedir o crescimento de tumores induzidos por vírus de DNA; os vírus que induzem a ocorrência de doenças em pacientes imunodeprimidos
>tumores induzidos pelos vírus de DNA estão entre os mais imunogênicos pois são antígenos estranhos encontrados no núcleo, citoplasma ou memb. plasmática das céls virais
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ANTÍGENOS TUMORAIS
Antígenos de vírus oncogênicos
Não há individualidade dos antígenos tumorais  fácil resposta imune  vacinas
Vírus de RNA
HTLV – 1: leucemia/linfoma de céls. T de adultos (ATL)
Alterações funcionais nas céls. T CD4
>Antígenos tumorais codificados pelos vírus não são exclusivos para cada tumor  porém os antígenos são compartilhados por todos os tumores do mesmo vírus  facilidade de resp imune  desenvolvimento de vacinas
>Vírus de RNA (retrovírus) – são importantes causadores de tumores em animais
-Vírus linfotrópico da cél T humana tipo 1 (HTLV-1)  agente da leucemia e linfoma de cels T de adultos  tumor maligno de cels T CD4
É o único retrovirus humano bem definido e conhecido por causar tumores
Geralmente os pacientes com ATL estão profundamente imunodeprimidos, pois o virus induz alterações funcionais nas cels T CD4
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ANTÍGENOS TUMORAIS
Antígenos oncofetais: fornecer marcadores para diagnóstico de tumores
CEA: Antígeno carcinoembrionário
Proteína de membrana altamente glicosilada
Nível sérico: monitoramento
AFP: α-fetoproteína
Sintetizada: saco vitelínico e pelo fígado
Carcinoma hepatocelular, tumores de céls. germinativas, cânceres gástrico e pâncreático
Não é marcador útil para diagnóstico
>Antígenos oncofetais: proteínas expressas em níveis elevados nas células cancerosas e em condições normais de desenvolvimento de tecidos fetais, mas não em adultos
-Genes codificantes são silenciados durante o desenvolvimento e reativados na transformação maligna
-Importância: fornecer marcadores que auxiliem no diagnóstico de tumores
>CEA: alta expressão em cels do intestino, pâncreas, fígado e 2 trimestres da gravidez
Nível sérico: usado para monitorar persistência ou recorrência de tumores após tratamento
Não é marcador útil para diagósticos
>AFP: 
Níveis elevados em pacientes com carcinoma hepatocelular, tumores de céls germinativas e cânceres gástrico e pancreático
Indicador de tumores, porém não é marcador útil para diagnósticos
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ALTERAÇÃO DE ANTÍGENOS GLICOLIPÍDICOS E GLICOPEPTÍDICOS
A maioria dos tumores expressam níveis acima do normal ou formas anormais de glicoproteínas e glicolipídios de superfície.
Marcadores de diagnóstico
Alvos para terapias
Moléculas alteradas: gangliosídeos, antígenos do grupo sanguíneo e mucinas.
Aspectos do fenótipo maligno dos tumores podem refletir propriedades alteradas da superfície celular
Síntese de glicolipídios e glicoproteínas anormais
Reconhecimento de grupos de carboidratos ou núcleos peptídicos com anticorpos.
Epítopos não são específicos dos tumores.
Antígenos associados a tumores
Alvo para terapia com anticorpos específicos contra o câncer.
Gangliosídeos: GM2, GD2, GD3  elevados em neuroblastomas, melanomas e diversos sarcomas
Antiglicosídeos e imunização com vacinas de gangliosídeos em paciente com melanoma
ALTERAÇÃO DE ANTÍGENOS GLICOLIPÍDICOS E GLICOPEPTÍDICOS
Mucinas  glicoproteínas  cadeias laterais de carboidratos O – ligadas a um núcleo polipeptídico.
Tumores expressão desregulação na síntese das cadeias laterais.
CA-125 e CA-19-9  carcinomas de ovário
MUC-1 
carcinomas da mama e do colo do intestino  molécula despolarizada  epítopos peptídicos específicos  detectáveis por anticorpos monoclonais  “Epítopos peptídicos induzem respostas de anticorpos e de células T em pacientes com câncer”  desenvolvimento de vacinas imunogênicas de MUC-1
ALTERAÇÃO DE ANTÍGENOS GLICOLIPÍDICOS E GLICOPEPTÍDICOS
ANTÍGENOS DE DIFERENCIAÇÃO TECIDO-ESPECÍFICOS
Antígenos de diferenciação
Os tumores podem expressar moléculas que são normalmente expressas nas células de origem do tumor e não nas células de outros tecidos.
São específicos para determinadas linhagens ou estágios de diferenciação de vários tipo de células.
Importância: imunoterapia e identificação do tecido de origem.
Melanoma
Linfomas derivados de células B
CD10 e CD20
Não Hodgkin  anti-CD20 (rituximab)
RESPOSTAS IMUNES AOS TUMORES
“Respostas imunes adaptativas, mediadas principalmente por células T, controlam o desenvolvimento e a progressão de tumores malignos.”
Desafios:
Determinar mecanismos significativos para a proteção contra tumores
Melhorar mecanismos efetores de forma específica para os tumores
ambas as respostas imunes inata e adaptativa podem ser detectadas em pacientes e animais experimentais, e diversos mecanismos imunes podem eliminar células tumorais in vitro. Só que o desafio para os imunologistas de tumores está na determinação de quais desses mecanismos podem contribuir de forma significativa para a proteção contra tumores e melhorar estes mecanismos efetores de forma que sejam específicos para o tumor..
Então vamos revisar as evidencias de eliminação de tumores por mecanismos imunes efetores e ver quais deles seriam mais relevantes para os tumores humanos.
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LINFÓCITOS T
“O principal mecanismo de proteção imune adaptativa contra tumores está na eliminação das células tumorais por CTL CD8+”
CTLs: vigilância  reconhecimento e destruição de células malignas de antígenos tumorais que expressam associados ao MHC.
Prognostico dos tumores humanos é mais favorável quanto mais CTLs estiverem no interior do tumor.
Linfócitos infiltrantes do tumor (TILs)  células mononucleadas derivadas do infiltrado inflamatório em tumores sólidos humanos.
“As respostas de células T CD8+ específicas para antígenos tumorais podem exigir apresentação cruzada dos antígenos tumorais pelas células dendríticas.”
RESPOSTAS IMUNES AOS TUMORES
CTLs: vigilância  reconhecimento e destruição de células malignas de antígenos tumorais que expressam associados ao MHC.: MHC I, células tumorais ou seus antígenos ingeridos por APCs do hospedeiro, geralmente as células dendríticas, e antígenos processados no interior das APCs. Os peptídeos derivados são exibidos ligados às moléculas do MHC I para reconhecimento pelas CD8. sinais são emitidos para diferenciação de CD8 em CTLs antitumorais.
As respostas de células T CD8+ específicas para antígenos tumorais podem exigir apresentação cruzada dos antígenos tumorais pelas células dendríticas: a maioria das células tumorais não expressa coestimuladores necessários para iniciar as respostas das células T ou das moléculas de MHC II necessárias para estimular as células T auxiliares, que promovem a diferenciação de células T CD8
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Importância das células T CD4 auxiliares
Citocinas  diferenciação  células T CD8 naive e de memoria  CTL efetores
TNF e IFN-g
RESPOSTAS IMUNES AOS TUMORES
LINFÓCITOS T
TNF e IFN-gama: aumentam a expressão do MHC I pelas células tumorais e aumentam a sensibilidade à lise por CTLs.
IFN-gama: também pode ativar macrófagos para eliminar células tumorais.. Há evidencias que há aumento de tumores em camundongos que não tem IFN-gama, ou sem seus receptores ou qualquer componente da cascata de sinalização do seu receptor.
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ANTICORPOS
•Pacientes portadores de tumores produzem anticorpos contra várias antígenos tumorais
•Anticorpos destroem as células tumorais:
	Ativação do sistema complemeto
	Citotoxicidade dependente de anticorpos 
•Poucas evidências de respostas humorada efetivas contra tumores
CÉLULAS NK
•Eliminam vários tipos de células tumorais:
	Expressão diminuída de MHC de classe I
	Expressam ligantes para receptores de ativação de NK
•Tumores que perdem a expressão de moléculas de MHC de classe I
•Tumores que expressam mic-a, mic-b e ulb.
•Atividade tumoricida aumentada por citocinas
MACRÓFAGOS
•Dependem do estado de ativação- promoção ou inibição do crescimento de tumores
•Macrófagos m1 destroem muitas células tumorais
•Não foi descoberto como ocorre a ativacao de macrófagos por tumores. Ifn-gama das células T do tumor 
•Existem evidências que o fenótipo M2 induz a progressão de tumores - VEGF, tgf-beta e outros fatores
EVASÃO TUMORAL DAS RESPOSTAS IMUNES
•Falta de produção do antígeno tumoral
•Mutações nos genes do MHC ou genes necessários para o processamento do antígeno 
•Secreção de proteínas imunossupressoras ou expressão de proteínas de superfície inibidores
ESCAPE DO RECONHECIMENTO IMUNE POR PERDA DA EXPRESSÃO DE ANTÍGENO
As respostas imunes contra células tumorais conferem pressões seletivas que resultam na sobrevivência e no crescimento de células tumorais variantes com imugenicidade reduzida, um processo que tem sido chamado de imunoedição tumoral
Tumores que se desenvolvem na configuração de um sistema imune normal, se tornam menos imunogênicos  seleção de células variantes menos imunogênicas
Base do surgimento de tumores (imunoedição tumoral)
Mutação  Deleção dos genes tumorais que codificam antígenos  Se não estão relacionados com o crescimento ou com o fenótipo, as células tumorais tem vantagem
A expressão de MHC de classe I pode estar regulada negativamente  células tumorais não são reconhecidas pelos CLTs
INIBIÇÃO ATIVA DAS RESPOSTAS IMUNES
Os tumores podem envolver mecanismos inibitórios que suprimem as respostas imunes
CTLA-4 ou PD-1
Antígenos tumorais são apresentados pelas APCs na ausência de forte imunidade inata  baixos níveis de coestimuladores de B7  vão se ligar ao CTLA-4 (muita afinidade)
PD-L1 é expressa por muitos tumores e vai se ligar com PD-1 inibindo a ação de células T
Produtos secretados pelas células tumorais podem suprimir as respostas imunes antitumorais
TGF-β (Fator Transformador do Crescimento) secretado por tumores  inibe a proliferação e as funções efetoras dos linfócitos e macrófagos
INIBIÇÃO ATIVA DAS RESPOSTAS IMUNES
As células T regulatórias podem suprimir a resposta antitumoral das células T
Aumenta a concentração de Células T regulatórias (a depleção dessas células aumenta a imunidade antitumoral e reduz o crescimento do tumor
Macrófagos associados a tumores podem promover o crescimento tumoral e invasão por alterar o microambiente do tecido e por supressão de respostas das células T
Macrófagos fenótipo M2  secretam TGF-β e VEGF (Fator de Crescimento Endotelial Vascular) que favorecem o crescimento do tumor
INIBIÇÃO ATIVA DAS RESPOSTAS IMUNES
MDCS é um conjunto heterogêneo de tipos celulares (precursores de células dendríticas, monócitos e neutrófilos)
Possuem marcadores de superfícies CD33, CD11b e CD15
Vão para os linfonodos induzidos por prostaglandina E2, IL-6, VEGF e fragmentos de C5a do complemento
OBS: Não são específicos para tumores
Inibem várias funções inflamatórias dos macrófagos ativados e das células dendríticas por meio da secreção de IL-10
Suprimem as respostas das Células T
Produzem peroxinitrito que geram radicais livres
Produzem indolamina 2,3-disoxigenase que cataboliza o triptofano necessário para a proliferação das Células T
Induz o desenvolvimento de linfócitos T regulatórios
IMUNOTERAPIA PARA TUMORES
As respostas imunes contra tumores podem ser específicas para antígenos tumorais e não lesarão a maioria das células normais
Objetivos: 
ESTIMULAÇÃO DAS RESPOSTAS IMUNES ATIVAS DO HOSPEDEIRO CONTRA TUMORES 
Vacinação com antígenos tumorais: melhora a resposta imune contra o tumor
A identificação de peptídeos reconhecidos por CTLs específicos do tumor
e a clonagem de genes que codificam antígenos específicos de tumores reconhecidos por CTL têm fornecido muitos antígenos candidatos a vacinas tumorais
EXEMPLOS DE VACINAS TUMORAIS
ESTRATÉGIAS DE VACINAÇÃO CONTRA TUMORES EMPREGAM VÁRIOS ADJUVANTES E MÉTODOS DE LIBERAÇÃO
Ensaios com muitos tipos diferentes de vacinas tumorais tem sido inconsistentes
Os tumores costumam inibir respostas imunes
As vacinas contra tumores são terapêuticas 
O desenvolvimento de tumores induzidos por vírus pode ser reduzido pele vacinação preventiva com antígenos virais ou vírus vivos atenuados. Ex.: vacinas contra HPV X câncer de colo do útero
BLOQUEIO DAS VIAS INIBITÓRIAS PARA PROMOVER A IMUNIDADE TUMORAL
Bloqueio das moléculas inibidoras de células T é um dos métodos mais promissores para melhorar as respostas imunes contra tumores
Bloqueio dos pontos de verificação
O receptor inibitório das células T para B7, um anticorpo específico para o CTLA-4, é uma terapia aprovada para o melanoma avançado
Esse anticorpo bloqueia ação do CTLA-4 e diminui as células T regulatórias
As respostas das células T contra os tumores também pode ser inibida pelas via de PDL-1/PD-1
Complicações: reações autoimunes e inflamatórias
AUMENTO DA IMUNIDADE DO HOSPEDEIRO CONTRA TUMORES COM CITOCINAS
Melhoram a imunidade mediada por células:
estimulam a proliferação de linfócitos T e células NK
Ativam células dendríticas e células T específicas do tumor(CTL)
Induzem respostas inflamatórias inespecíficas
Fornecidas artificialmente
 
IL-2
Administração de altas doses IV: eficaz na regressão tumoral
Usada em melanomas e câncer renal
Limitado: produção de quantidades tóxicas de TNF e INF-γ (que agem no endotélio vascular)
INF-α
Tratamento de melanoma (combinado com a quimioterapia) e alguns linfomas e leucemias
Inibe a proliferação de células tumorais
Aumenta atividade das NK
Aumenta a expressão de MHC I
	Outros:
GM-CSF e G-CSF: encurtam a neutropenia e a trombocitopenia em pacientes submetidos à quimioterapia
ESTIMULAÇÃO INESPECÍFICA DO SISTEMA IMUNE
Administração local de substâncias inflamatórias:
	Injeção do bacilo morto de BCG: ativação de macrófagos  morte de células tumorais
2. Administração sistêmica de ativadores policlonais de linfócitos:
	Citocinas 
IMUNOTERAPIA PASSIVA PARA TUMORES COM CÉLULAS T E ANTICORPOS
(rápida, mas não duradoura)
Terapia celular adotiva:
Transferência de células imunológicas cultivadas contendo reatividade antitumoral
Células propagadas de linfócitos de pacientes com tumor
TERAPIA CELULAR ADOTIVA
Protocolo:
Retirar leucócitos do sangue de pacientes com tumor => cultivá-los em alta concentração de IL-2
Gerar células killers ativadas por linfocina(LAK)
Injetar as LAK de volta nos pacientes
EFEITO ENXERTO-VERSUS-LEUCEMIA
“Em pacientes com leucemia, administração de células T e NK juntamente com células-tronco hematopoéticas de um doador alogênico pode contribuir para a erradicação do tumor.”
TERAPIA COM ANTICORPOS ANTITUMORAIS
“Anticorpos monoclonais específicos do tumor podem ser úteis para imunoterapia específica contra tumores.”
Esses anticorpos podem erradicar tumores pelo mesmos mecanismos efetores que são utilizados para eliminar os microrganismos(opsonização e fagocitose, ativação do sistema complemento, e citotoxicidade celular dependente de anticorpos).Esses mecanismos, provavelmente,funcionem em pacientes com linfoma de células B tratadas com anti-CD20.Além disso, alguns anticorpos podem ativar diretamente as vias intrínsecas da apoptose nas células tumorais(uso do anti-CD30 no tratamento de linfomas em ensaios clínicos).Um anticorpo monoclonal específico para o produto do oncogene HER2/Neu é um tratamento aprovado para pacientes com câncer de mama, cujos tumores expressam níveis elevados desta proteína.Além de estimular os mecanismos imunitários efetores, o anticorpo anti-HER2/Neu interfere nas funções de sinalização de crescimento da molécula HER2/Neu.
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TERAPIA COM ANTICORPOS ANTITUMORAIS
“Um dos problemas mais difíceis no uso dessa terapia é o aumento de variantes com perda de antígenos das células tumorais que não expressam mais os antígenos reconhecidos pelos anticorpos.”
Uma forma e evitar isso pode ser o uso de coquetéis de anticorpos específicos para diferentes antígenos expressos no mesmo tumor.
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TERAPIA COM ANTICORPOS ANTITUMORAIS
“Anticorpos específicos para tumor podem ser acoplados a moléculas tóxicas, radioisótopos e fármacos antitumorais a fim de promover a liberação destes agentes citotóxicos especificamente para o tumor.” 
“A imunotoxina injetada sistemicamente está sujeita a endocitose pelas células tumorais, e a porção com a toxina é liberada no seu local de ação intracelular.”
Toxinas como a ricina e a toxina diftérica são inibidores potentes de síntese de proteínas e podem ser eficazes em doses extremamente baixas, se forem transportadas para tumores ligados a anticorpos antitumorais(imunotoxinas).
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TERAPIA COM ANTICORPOS ANTITUMORAIS
“Uma quantidade suficiente de anticorpos deve atingir o alvo tumoral apropriado antes de serem eliminados do sangue pelas células fagocíticas portadoras de receptores Fc.” 
Toxinas, fármacos, radioisótopos ligados ao anticorpo podem apresentar efeitos sistêmicos:
Hepatotoxicidade
Síndrome da Permeabilidade vascular
“A especificidade do anticorpo deve ser de tal forma que ele não se ligue às células não tumorais.”
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TERAPIA COM ANTICORPOS ANTITUMORAIS
O crescimento depende de fatores de crescimento, que são possíveis alvos da terapia.
Exemplos:
Bloqueio do fator de 
crescimento epidérmico.
Inibidores dos fatores angiogênicos.
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IMUNIDADE INATA E ADAPTATIVA NO CRESCIMENTO TUMORAL
“A inflamação crônica tem sido reconhecida como fator de risco para o desenvolvimento de tumores em diferentes tecidos.”
Exemplos:
Esôfago de Barrett
Doença de Crohn
Colite Ulcerativa
Carcinoma gástrico
Linfoma por infecção crônica por H. pylori
Carcinoma hepatocelular (Hepatite B e C)
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IMUNIDADE INATA E ADAPTATIVA NO CRESCIMENTO TUMORAL
“As células do sistema imune inato são consideradas as culpadas mais diretas pela promoção de tumores.”
Sua ativação crônica é caracterizada pela angiogênese e remodelação do tecido, o que favorece o crescimento de tumores e seu espalhamento.
IMUNIDADE INATA E ADAPTATIVA NO CRESCIMENTO TUMORAL
“O sistema imune adotivo pode promover a ativação crônica das células imunitárias inatas de várias maneiras, incluindo a ativação dos macrófagos mediada por células T nos quadros de infecções microbianas e doença maligna inicial.”