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NEOPLASIA Definições: Neoplasia = crescimento (proliferação) celular anormal Neoplasia = Tumor Cancro = Neoplasia (Tumor) Maligno Definições: “A neoplasm is an abnormal mass of tissue, the growth of which exceeds and is uncoordinated with that of the normal tissues and persists in the same excessive manner after cessation of the stimuli which evoked the change.” Willis, 1952 Proliferação celular: crescente, despropositada, autónoma, interfere com o hospedeiro Classificação, nomenclatura: Comportamento Benigno versus Maligno Crescimento lento rápido Semelhança com O tecido de origem (Diferenciação) sim não Limites definidos indefinidos Invasão não sim Metastização não sim Carcinoma intraducto (tipo cribiforme) Carcinoma ductal invasivo pouco diferenciado Características dos tumores malignos: -Crescimento autónomo -Indiferenciação (diferentes graus) -Invasão dos tecidos -Metastização = capacidade de surgirem novos clones tumorais em orgãos distantes O tumor maligno se não for tratado mata o hospedeiro... Classificação, nomenclatura: Célula de origem (histogénese) Células epiteliais Tecido conjuntivo Orgãos hematopoiéticos e linfoides Todos têm o sufixo “-oma”, excepto as leucemias Célula epitelial Carcinoma (maligno); Adenoma (benigno) Célula do tecido conjuntivo Sarcoma (maligno); Fibroma (benigno) Tecido linfoide Linfoma Tecido Hematoipoético Leucemia Classificação, nomenclatura: Os carcinomas são as neoplasias mais frequentes e podem-se ainda subdividir em: Adenocarcinoma origem em epitélio glandular ex. adenocarcinoma da próstata adenocarcinoma do estômago Carcinoma do epitélio de transição ex. origem na bexiga Carcinoma pavimento celular ex. origem no pulmão, no esófago... Oncogénese: Displasia Carcinoma in situ Carcinoma invasivo Com potencial metastático Sem potencial metastático Alteração reversível da Diferenciação celular Oncogénese: A maioria dos cancros são atribuíveis a causas exógenas Alguns carcinogéneos podem ser identificados a partir de estudos epidemiológicos Muitos carcinogéneos requerem co-factores Existe um intervalo longo entre a exposição ao carcinogéneo e a detecção clínica do cancro Oncogénese: Os carcinogéneos podem ser detectados a partir de: -Estudos epidemiológicos -Avaliação do risco ocupacional -Exposição directa acidental -Efeitos carcinogénicos em animais -Efeito transformador de culturas celulares -Testes sobre o efeito mutagénico nas bactérias Nutrição na Etiologia e Prevenção do Cancro Prevenção primária População em geral População em risco: -história familiar -lesões pré-malignas Prevenção secundária Doente tratado: -↓ risco de recidiva -↓ complicações da terapêutica Ausência de estudos prospectivos controlados. Estudos epidemiológicos; investigação laboratorial Nutrition in the Etiology and Prevention of Cancer, Steven K. Clinton et al in Cancer Medicine, 2003 Alcool: ↑ risco de carcinoma do colon e recto ↑ Folatos e Metionina: mitiga o efeito do alcool Alcool provoca modificações nos grupos metil do DNA Public Health Guidelines for Cancer Prevention* *Nutrition in the Etiology and Prevention of Cancer, Steven K. Clinton et al in Cancer Medicine, 2003 Consume a minimum of five servings of fruits and vegetables each day and a variety of whole grains and cereals. Consume a low-fat diet Maintain a healthful weight Participate in physical activity daily and moderate-to-vigorous exercise several days each week Alcohol, if consumed at all, should be limited Dietary supplements are probably unnecessary in the context of a healthy diet Oncogénese: Químicos: Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos Tabaco Anilinas ... Virais: Vírus da Hepatite B e C Papiloma vírus humano (HPV) Epstein Barr ... Agentes Físicos: Radiações ionizantes Radiações ultraviloleta Hormonas: Estrogénios Fungos: Aflatoxinas Bactérias: H. Pylori Parasitas: Shistosomíase Outros: Asbestos Oncogénese: Frequentemente a acção dos agentes exógenos na carcinogénese é multifactorial. Por exemplo: tabaco e alcool para o carcinoma da laringe ou do esófago. O tabaco contém vários compostos carcinogéneos: hidrocarbonetos aromáticos (benzopireno), N-nitrosaminas, aminas aromáticas, aldeídos, arsénico, crómio, polónio 210... O alcool pode aumentar o efeito carcinogéneo da N-nitrosodimetilamina e leva à formação de acetaldeído (composto reactivo que interfere com a reparação do DNA) • A Carcinogénese é um processo por etapas • Iniciação (lesão de macromoléculas) • Promoção - Conversão (fenotipo neoplásico) - Propragação (expansão clonal) • Progressão (acumulação de outras alterações genéticas) Oncogénese: A célula tumoral resulta de modificações genéticas (mutações) que ocorrem numa célula normal. Activação de Oncogenes Perda de função dos genes oncossupressores Uma vez ocorridas as alterações genéticas, sucessivas e adicionais, as células adquirem o fenotipo/comportamento de uma célula neoplásica maligna. Oncogénese: Proto-oncogenes: Genes que regulam o crescimento e a diferenciação celular Genes oncossupressores: Inibem a replicação celular nas células que contêm “defeitos” genéticos e programam as células para a morte (apoptose) Carcinogénios Proto-oncogenes Oncogenes Genes oncossupressores perdem função Inactivam activam Carcinogénios ONCOGÉNESE Activação de oncogenes Perda de função de genes supressores CÉLULA NORMAL CÉLULA NEOPLÁSICA Agentes físicos Agentes químicos Agentes virais - crescimento não controlado - perda de diferenciação - capacidade de invasão, metastização ONCOGENES Codificam oncoproteínas: factor de transcricção (myc) actividade tirosinacinase (src, bcr-abl) factor de crescimento (PDGF) receptor para factor de crescimento (C-cerbB2) actividade GTPase (ras) Localização de productos dos oncogenes Sobreexpressão de CerbB-2 por imunohistoquímica, num caso de carcinoma da mama. Exemplos de Tumores em que Oncogenes estão activados K - RAS Pâncreas, Cólon, Pulmão CerbB-2 Mama, Ovário (HER2 -NEU) MYC Linfoma, Esófago BCR - ABL Leucemia Mieloide Crónica C-Kit GIST (T. estroma GI) Doença Neoplásica Oncogenes Exemplos de genes oncossupressores: - TP 53 - BRCA1 - BRCA 2 Doença Neoplásica Genes Oncossupressores Os casos de transmissão genética de elevada predisposião para cancro (cerca de 5% dos cancros) devem-se geralmente à modificação dos genes oncossupressores nas células germinativas As células neoplásicas dependem de factores de crescimento: acção parácrina, acção autócrina Determinação do Receptor de Estrogénio por IHC num caso de carcinoma da mama. O carcinoma da mama, na pós-menopausa, é habitualmente hormonodependente. Técnica de Imunohistoquímica para determinação dos receptores de estrogénio Biologiada célula tumoral: Uma vez transformada a primeira célula, esta gera outras células – células filhas – também com carcaterísticas de células neoplásicas (herdaram as alterações genéticas da célula mãe). Gera-se assim a população tumoral. Moléculas de adesão Matriz extracelular, estroma. Célula epitelial maligna Biologia da célula tumoral: Características da população celular Clonal Autónoma Anaplásica Capaz de invadir e metastizar Biologia da célula tumoral: Indicadores de transformação das células neoplásicas Aumento da actividade glicolítica ( consumo de glicose, produção de lactato) Perda da inibição por contacto Estimulação autócrina do crescimento Produção anormal de proteínas e síntese de proteínas anormais (hormonas ectópicas, -fetoproteína, antigénio carcinoembrionário-CEA) Multiple liver and upper abdominal 18FDG-accumulating metastases Joensuu et al. N Engl J Med. 2001;344:1052-1056. Exemplo do aumento da actividade glicolítica nos tumores Biologia da célula tumoral: Aquisições fenotípicas em todos os cancros* Instabilidade genética Alteração de circuitos de regulação (alt. TP53) Manutenção de telómeros ( da sobrevida) Estimulação mitogénica ( dependência de F.cresci.) Angiogénese Capacidade de invasão/metastização: ?? mecanismos *W.C. Hahn, R.A. Weinberg: Rules for Making Human Tumor Cells N Eng Journal of Medicine; 347: 1593-1603, 2002 Angiogénese tumoral Uma massa tumoral não pode crescer para além dos 2 mm3 sem formar novos vasos. Para que ocorra uma eficiente transferência de nutrientes para as células tumorais, estas não devem distar mais do que 200 m dos capilares sanguíneos. The VEGF Family Endothelial Cell PIGF VEGF VEGF-B VEGF-C VEGF-D Flt-4 (VEGFR-3) Flk-1/KDR (VEGFR-2) Flt-1 (VEGFR-1) Neuropilin-1 VEGF-E VEGF Activates Angiogenic Pathways VEGF VEGF KDR-KDR KDR-Flt 1 Flt 1-Flt 1 Actin cytoskeleton reorganization Cell modify & migration FAK phosphorylation Paxillin phosphorylation Vinculin assembly Growth mitosis Gene induction MMPs Flt 1 Endothelial Cell ANGIOGENESIS Cancer Angiogenic Correlation With Type Factor Poor Prognosis Breast VEGF positive bFGF none/reverse PD-ECGF positive Colorectal VEGF positive bFGF positive/none PD-ECGF positive/reverse Lung VEGF positive bFGF positive/none PD-ECGF positive VEGF Is Overproduced in the Majority of Human Cancers Biologia da célula tumoral: Capacidades para metastização Perda de moléculas de aderência Ex. caderinas Factores de motilidade integrinas, paxilina Degradação da matriz EC: Metaloproteinases (MMPs) Angiogénese: VEGF, MMPs Moléculas de adesão: CD44 Resistência às Defesas: AgMHC1 Bone Metastases — Pathophysiology Introduction Osteoclast Bone resorption Uncalcified matrix Calcified bone New bone formation IL-1 Interleukin 1 IL-6 Interleukin 6 TNF Tumour necrosis factor TGF Transforming growth factor ( and ) EGF Epidermal growth factor PGE Prostaglandin E PTH-rP Parathyroid hormone-related protein GM-CSF Granulocyte macrophage colony-stimulating factor IL-1 IL-6 TNF TGF EGF PGE Procathepsin D PTH-rP Immune cell Active TGF- IL-6 IL-1 TNF GM-CSF Collagenase Osteoblast Tumor cell Osteoclast Osteoblast PTH-rp TGF-, IL-6 No processo de metastização a relação célula-célula e célula-matriz são muito importantes. Focos de hiperfixantes na Cintigrafia óssea. Metástases ósseas Metástases ósseas osteolíticas na cabeça do fémur e no isquion Metástases ósseas osteoblásticas nos osssos ilíacos da bacia Biologia da célula tumoral / crescimento das neoplasias: Cinética da População Neoplásica: Tempo de duplicação Fracção proliferativa Balanço multiplicação / morte celular Biologia da célula tumoral / crescimento das neoplasias: Célula normal Célula tumoral Tumor com 1 cm = 109 células Tumor com 1 Kg = 1012 células Morte do hospedeiro Biologia da célula tumoral / crescimento das neoplasias: Curva Gompertziana do crescimento tumoral O aspecto sigmoide reflecte as células em crecimento e as células que morrem Cinética celular M G2 G1 S Go: as células estão quiescentes, fora do ciclo replicativo, mas podem a qualquer momento entrar em ciclo” Biologia tumoral / crescimento das neoplasias MORTE CELULAR Implicações da cinética tumoral nos tratamentos Skipper Norton e Simon Goldie, Coldman, Schimke Skipper (1979) A sobrevida do doente está em função do volume tumoral (depende do tempo de duplicação tumoral) Um citostático administrado na mesma dose e com a mesma regularidade leva à morte de uma fracção constante da população tumoral: “Fraccional cell kill” Implicações da cinética tumoral nos tratamentos A lei de Skipper pressupõe que a cinética celular é para todas as células tumorais. Isto é, não existem células em fase G0. Todavia, sabemos que a cinética celular nos tumores volumosos é heterogénea. Implicações da cinética tumoral nos tratamentos Biologia da célula tumoral / crescimento das neoplasias: Hipótese de Norton e Simon (1986) Os tumores pequenos têm a maior fracção de células em crescimento. Nos tumores muito volumosos a fracção em replicação é menor. No meio da curva (Gompertziana) o crescimento é mais acelerado, por isso, nesta fase testa-se melhor os efeitos dos citostáticos. A redução, inicial, da população tumoral por cirurgia, radioterapia ou fármacos não específicos de ciclo, levam a que as células residuais entrem em ciclo, em multiplicação Implicações da cinética tumoral nos tratamentos Conceito de Goldie, Coldman e Schimke (1984) Os tumores são heterogéneos também no que respeita às características bioquímicas. Ocorrem mutações espontâneas, 1 em cada 105-106 divisão celular, que levam à aquisição de resistência aos citostáticos. Com a continuação da quimioterapia seleccionam-se clones resistentes. Combinação de citostáticos: fracção de população sensível, evitar toxicidades cumulativas • Exemplo no cancro da mama / Doença locoregional CLASSIFICAÇÃO DAS NEOPLASIAS ESTADIAMENTO T1 N1 Estadio II Se fosse T1 N0 Estadio I T=1,5 cm N=3 gânglios com tumor Lesão com cerca de 1 cm detectada na mamografia e que correspondia a carcinoma da mama Carcinoma da mama localmente avançado Localizações mais frequentes para metastização no carcinoma da mama Efeitos do cancro no Hospedeiro Efeitos locais do tumor primário Efeitos à distância das metástases Efeitos paraneoplásicos Efeitos pela competição biológica com o hospedeiro Efeitos provocados pela produção hormonal ectópica ... Caso de carcinoma do cólon localizado no Cego Os tumores do cego podem manifestar-se somente por anemia ferropénica •O Cancro em estádio avançado manifesta-se sobretudo pelas localizações METASTÁTICAS. •Os orgãos mais frequentemente atingidos por METÁSTASES são: Fígado, Osso, Pulmão, Cérebro. Manifestações Clínicas • Algumas neoplasias em estadoavançado, durante a sua história natural podem apresentar metástases somente num orgão alvo. Ex: Osso no C. da Mama ou C. da Próstata Fígado no C. do Cólon • Estas diferenças podem determinar esperanças de vida diferentes dentro de um mesmo tipo de cancro Manifestações Clínicas • Alguns cancros têm locais preferenciais para metastização. • As metátases ósseas são muito frequentes no carcinoma da Mama, carcinoma da Próstata, carcinoma da Tiróideia, carcinoma do Rim. Manifestações Clínicas • Quadro clínicos mais frequentes, consoante a localização mas metastases Cérebro Cefaleias Convulsões Sinais focais Alterações do comportamento Exames complementares para o diagnóstico : TAC crânio encefálico, ressonância magnética – Manifestações Clínicas Metástase cerebral num caso de carcinoma da mama • Quadros clínicos mais frequentes, consoante a localização das metastases: Osso Dor Fractura patológica Compressão medular Hipercalcemia Exames complementares para o diagnóstico: RX do esqueleto, cintigrafia óssea, TAC (se coluna) Manifestações Clínicas Metástase óssea na coluna vertebral com compressão da espinal medula • Quadros clínicos mais frequentes, consoante a localização das metastases: Pulmão/Pleura Dispneia Tosse Hemoptise Exames complementares para o diagnóstico: RX do torax TAC torax Manifestações Clínicas Derrame pleural metastático e infiltração pulmonar neoplásica TAC: derrame pleural metastático Metástases hepáticas visualizadas por tomografia axial computorizada (TAC) • Emagrecimento • Anorexia • Adinamia • Febre • Alteração do “Performance status” • Anemia • Imunodepressão • Hipercalcemia Manifestações sistémicas do cancro Manifestações Clínicas Terapêuticas antineoplásicas Cirurgia Quimioterapia Radioterapia Hormonoterapia Targeted therapy Remove as massas tumorais conhecidas Mata células em divisão, incluindo as que estão adjacentes ao tumor Mata as células que estão em divisão/replicação rápida Inibe o crescimento e a sobrevivência das células tumorais hormonodependentes Inibe processos específicos, necessários à sobrevivência das células tumorais INTUITO CURATIVO • O objectivo é eliminar toda a população neoplásica (a local e as eventuais micrometástases) • Nas doenças locoregionais implica quase sempre o recurso à cirúrgia • Algumas doenças oncológicas, mesmo em estadio avançado são curáveis com terapêutica sistémica Ex: tumores germinativos Terapêutica Doença Neoplásica INTUITO PALIATIVO O objectivo consiste em melhorar a qualidade de vida do doente e prolongar a sobrevida. Resulta do balanço entre: eficácia na terapêutica antineoplásica e efeitos adversos provocados Terapêutica Doença Neoplásica Eficaz no controlo da doença • Cirurgia oncológica O menos MUTILANTE possível Informadora sobre o estado LOCO REGIONAL Ex: Cirurgia conservadora no cancro da mama quadrantectomia + esvaziamento axilar Terapêutica Doença Neoplásica Cirurgia Radioterapia Terapêutica local Quimioterapia Hormonoterapia Modificadores de resposta biológica Terapêutica médica Radioisotopos Terapêutica Doença Neoplásica RADIOTERAPIA Adjuvante Neoadjuvante Paliativa Terapêutica Doença Neoplásica • Indicações para radioterapia paliativa: – Metástases ósseas • Com risco de factura (colo do fémur) • Com risco de compressão medular (coluna vertebral) • Com quadro álgico intenso – Metástases cetebrais – Etc Terapêutica Doença Neoplásica Radioterapia Clinical Oncology, second edition Martin D. Abeloff Probabilidade de controlo do tumor ou de complicações Dose 1 2 Relação dose-resposta na radioterapia: acção antineoplásica e risco de complicações Dose 2: um pequeno aumento na probabilidade do controlo da população tumoral reflecte-se num aumento significativo na toxcidade Acção anti-tumoral complicações 100 % Radioterapia Radioterapia Os aceleradores lineares modernos permitem uma rotação de 360 graus à volta de um ponto no espaço denominado por isocentro Citostáticos Associação de Fármacos Dose Efeito Toxicidade Sem margem terapêutica ponderar toxicidades Espectro de actividade Terapêutica Doença Neoplásica The Gompertzlan growth curve. During the early stages of its development a tumor’s growth is exponential. But as a tumor enlarges, the growth slows. By the time a tumor becomes large enough to cause symptoms and be clinically detectable, the majority of its growth has already occurred and is no longer exponential. Terapêutica Doença Neoplásica Terapêutica Doença Neoplásica Tumores que podem ter indicação para Quimioterapia adjuvante Cancro da Mama Cancro Colo-Rectal Cancro Ovário Sarcomas (ossos) ..... Terapêutica Doença Neoplásica Doença Loco-Regional (Tumor primário e glânglios regionais) Cirurgia ± Radioterapia • Risco de Recidiva •Terap. médica eficaz ELIMINAÇÃO DE MICROMETÁSTASES TERAPÊUTICA MÉDICA ADJUVANTE • Baixo risco de recidiva ou • sem Terap. médica comprovada “SÓ VIGILÂNCIA” Estratégia terapêutica Tumores em estado avançado que podem ser curados com quimioterapia Tumores embrionários (Ex: Testículo) Linfomas Leucemias alguns Sarcomas Terapêutica Doença Neoplásica Tumores em estado avançado com indicação para quimioterapia paliativa Cancro da mama Cancro do ovário Cancro do cólon e recto Cancro do estômago Cancro da cabeça e pescoço Cancro do pulmão .... Outros Terapêutica Doença Neoplásica HORMONOTERAPIA Opção valiosa para os tumores hormono- dependentes (C. da mama, C. Próstata, C. endométrio) Objectivo: Suprimir /antagonizar a acção das hormonas que estimulam o crescimento da neoplasia. Terapêutica Doença Neoplásica HORMONOTERAPIA NO CANCRO DA MAMA: Mecanismos de acção Hipófise Supra renais Ovários Androgénios Estrogénios Tumor da mama Metastases LH FSH aromatase E2 (estradiol) “factor de crescimento” Terapêutica Doença Neoplásica Modificadores de resposta biológica - Interferon : C. Rim; Melanoma; T. neuroendócrinos; Leucemia Mielóide Crónica, ... Terapêutica molecular - Anticorpos monoclonais (ex.Trastuzumab) - Inibidores de tirosina cinases Terapêutica Doença Neoplásica TK1 TK2 Extracellular Juxtamembrane Intracellular Juxtamembrae EXON 9 (~5%–10% of mutations) EXON 11 (~70% of mutations) EXON 13 (~5% of mutations) EXON 17 (~5 % of mutations) • Gene maps between 4q11 and 4q121 • 21 exons c-kit Gene Mutations in GISTs Kinase insert Ligand (SCF)-binding Proposed Mechanism of Action of Imatinib Nucleus S ig n a l T ra n s d u c ti o n P a th w a y s A c tiv a te d c -K it R e c e p to r Pre-imatinib Imatinib Blocks ATP binding Signal Transduction Pathways Inhibited Cell membrane ATP binds to kinase portion of receptor Joensuu et al. N Engl J Med. 2001;344:1052-1056. Imatinib and GIST: 18FDG-PET Scan Multiple liver and upper abdominal 18FDG-accumulating metastases A marked decrease in 18FDG uptake 4 weeks after starting imatinib CT Scan Results: Decrease in Tumour Volume June 27, 2000 October 4, 2000 Before imatinib After imatinib Comparison of CT and PET Scan Results July 3, 2000 October 5, 2000 Before imatinib After imatinib Apresentação e Discussão dos Artigos Randomized study of two dose of cisplatin with cyclofosfamide in epithelial ovarian cancer Stanley B.Kaye et al Lancet, August-1992 Sequential or alternating doxorubicin and CMF regimens in breast cancer with more than three positive nodes Tem-Year results Gianni Bonadonna et al JAMA, February-1995 Randomized study of two dose of cisplatin with cyclofosfamide in epithelial ovarian cancer Stanley B.Kaye et al Lancet, August-1992 Skipper Norton e Simon Goldie, Coldman, Schimke Sequential or alternating doxorubicin and CMF regimens in breast cancer with more than three positive nodes Tem-Year results Gianni Bonadonna et al JAMA, February-1995 Como explicar os resultados ? CMF A A A A CMF A CMF A CMF CMF A CMF A CMF A População tumoral (micrometástases) antes da quimioterapia A=sensível à adriamicina (doxorubicina); CMF=sensível a CFF, MTX, 5-FU A A A A A A CMF CMF CMF CMF CMF CMF A CMF CMF CMF CMF CMF CMF CMF A A A A A A População tumoral A A A A A A CMF CMF CMF CMF CMF CMF CMF CMF CMF CMF CMF CMF A A A População tumoral A / CMF / A /CMF VEGF Is Required for Developmental Angiogenesis Adaptado de "Clinical Oncology", Abeloff et al 1995 Evolução da Doença Neoplásica Estratégia de Intervenção Prevenção Primária Prevenção Secundária Terapêutica Prevenção Terciária Quimioprevenção Iniciação Promoção Conversão Progressão
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