Neoplasias2

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ou microssatélites no interior ou próximo de um gene supressor
de tumor (Fig. 8.36) correlaciona-se muito bem com a deleção
desse gene. Como se trata de um procedimento razoavelmente
simples, a pesquisa de perda de heterozigosidade tem sido em-
pregada em diversas neoplasias humanas, trazendo informações
interessantes. O Quadro 8.5 lista os principais genes supresso-
res de tumor, sua localização e seu efeito na célula normal.
GeneRb
O primeiro e mais conhecido exemplo de gene supressor de
tumor é o gene do retinoblastoma (gene Rb). O retinoblastoma é
uma neoplasia rara que ocorre na infância e se apresenta de duas
formas: 1) hereditária (40% dos casos), com transmissão autossô-
mica dominante e freqüentemente bilateral e multifocal; 2) espo-
rádica (60% dos casos), em que a lesão é unifocal e unilateral.
Nas duas formas do tumor, a lesão decorre de mecanismo
comum, que é a inativação, por duas mutações, de ambas as có-
pias do gene Rb numa mesma célula precursora. A diferença é
que, na forma hereditária, uma cópia defeituosa do gene é her-
dada de um dos pais e, portanto, está presente em todas as célu-
las do organismo, inclusive nas germinativas. A segunda muta-
ção ocorre apenas em algumas células, as quais originam tumo-
res multifocais. Crianças que herdam dos pais o gene Rb defeituo-
Distúrbios do Crescimento e da Diferenciação Celular 211
so têm risco de desenvolver o retinoblastoma apenas durante a
infância, pois, a partir dos cinco anos de idade, todos os
retinoblastos sofrem diferenciação terminal para retinócitos e não
mais se dividem. Na forma esporádica, ocorrem duas mutações
nos dois alelos de uma mesma célula suscetível, a qual origina
um tumor unifocal e unilateral. O gene Rb já foi identificado e
clonado. Seu produto, a pRb, é uma fosfoproteína nuclear que
atua como repressora da divisão celular.
A pRb é encontrada nas formas hipo e hiperfosforilada. Na
forma hipofosforilada, a pRb é ativa e se liga aos fatores de trans-
crição da família E2F, impedindo a ação destes na divisão celu-
lar (Fig. 8.37A). Por isso mesmo, em células que não estão se
dividindo (quiescentes), a pRb é encontrada na forma hipofos-
forilada. Quando a célula recebe estímulo mitogênico, as cdk
(cinases dependentes de ciclina) fosforilam a pRb, tomando-a
inativa. Nessa situação, as moléculas E2F se soltam da pRb e
ficam livres para se ligar ao DNA e estimular a divisão celular
(as E2F estimulam a transcrição de genes essenciais para a fase
S, incluindo cinases, DNA polimerase a, myc e a própria ciclina
D) (Fig. 8.37B). Após a mitose, fosfatases celulares removem
os radicais fosfato da proteína e a pRb retoma ao seu estado
hipofosforilado e ativo. A pRb atua na progressão do ciclo celu-
lar no período G/S, constituindo de fato um freio da divisão
celular.
Quadro 8.5 Principais genes supressores de tumor, indicados pela sigla com que são conhecidos, seguidos
da localização no genoma humano e produtos codificados
Nome Localização Produto
Rb
p53
INK4 (p16)
p19
APC
WT-l
NF-l
NF-2
MENl
PTCH
PTEN
DPC4
E-CAD
LKBlISTKl
SNF5/1NIl
EXTl
EXT2
TSCl
TSC2
MSH
MLHs
PMSs
BRCA-l
BRCA-2
TGF~RII
bax
FHIT
aCAT
DCC
SMAD2
CDX2
MKK4
PP2RIB
MCC
13q14.1-2
17p13.1
9p21
9pl3
5q21
7p15p-11.2
17ql1.2
22q12.2
llq13
9q22.3
10q23.31
18q21
16q22.1
19p13
22qll
8q24.11-13
llp12
9q34
16p13.3
3p21
3p21.3
2q31-33
17q21
13q12.3
3p22
19q13.3-4
3p14.2
5q31
18q21.3
18q21
13qI2.3
17pl1.2
16pl2
5q21
Proteína que se liga ao fator de transcrição E2F, inibindo-o
Proteína que ativa a transcrição de genes que inibem ciclinalcdk. Induz apoptose
Proteína inibidora de cdk
Proteína reguladora da proteína mdm2, induzindo degradação da p53
Proteína ligada ao citoesqueleto e que se associa à ~-catenina no citosol, favorecendo sua degradação
Fator de transcrição
Proteína ativadora da atividade de GTPase na proteína ras
Proteína que liga o citoesqueleto à matriz extracelular, participando dos processos de inibição do
movimento e de proliferação
Proteína repressora de genes precoces de proliferação celular
Proteína transmembranosa receptora do fator sonic hedgehog e inibidora do receptor moothned
Proteína com atividade de tirosina fosfatase (fosfoinositol-3-fosfatase)
Fator de transcrição ativado via TGF~
Caderina E
Proteína treonina-serina cinase
Proteína que faz parte do complexo de remodelação da cromatina ATP-dependente
Glicosiltransferases que atuam no alongamento do sulfato de heparan
Proteínas ativadoras de GTPase que agem sobre Rap e rab, proteínas G que interferem no tráfego de
vesículas no citoplasma
MSH, MLH e PMS codificam proteínas que fazem parte do complexo reparador de erros do pareamento do
DNA (MMR, de MisMatching Repair)
Proteínas que fazem parte do processo de reparo do DNA induzidas por radiação. Agem regulando
proteínas da família Rad
Proteína de membrana receptora do TGF~
Proteína inibidora de bcl-2 e indutora de apoptose
Dinucleosídeo polifosfato-hidrolase
e-catenina, proteína que liga a caderina, no complexo de adesão, ao citoesqueleto
Proteína componente do receptor netrinl, que regula a migração celular e a apoptose
Fator de transcrição ativado por rotas ativadas pelo TGF~
Fator de transcrição do grupo homebox
Proteína cinase ativável pelo estresse (SAPK, de Stress Activated Protein Kinase)
Subunidade de uma proteína fosfatase 2A
Proteína que inibe a transformação maligna in vitro, mas cuja função ainda não se conhece
212 Patologia Geral
A importância da pRb no surgimento de tumores pode ser
facilmente compreendida, pois, toda vez que a proteína deixa de
atuar, ocorre multiplicação celular descontrolada. A pRb perde
sua função por: 1) mutações no gene, herdadas ou adquiridas.
Tais mutações alteram o sítio de ligação da pRb com a molécula
E2F (a pRb deixa de "seqüestrar" a E2F) e, com isso, esta fica
disponível para se ligar ao DNA e induzir a divisão celular; 2)
ligação a proteínas de vírus oncogênicos, que também ocupam
o sítio de ligação dos fatores de transcrição. De fato, a proteína
E7 do HPV, a proteína ElA do adenovírus e o antígeno T do vírus
SV-40 se ligam à pRb e bloqueiam sua ligação com a E2F (Fig.
8.37C).
Vários são os elementos que sugerem o papel antioncogênico
do gene Rb: 1) a pRb está ausente ou modificada no retinoblas-
toma, mas é encontrada em tecidos normais; 2) transfecção do
gene Rb normal em células cancerosas reverte o fenótipo malig-
no; 3) pacientes com retinoblastoma tratado apresentam maior
risco de desenvolver outras neoplasias; 4) indivíduos com defeito
congênito do gene Rb mas que não desenvolvem retinoblasto-
ma têm maior incidência de outros tumores, principalmente
osteossarcoma; 5) perda dos dois alelos do gene Rb é encontra-
da freqüentemente em outros cânceres, como osteossarcoma,
sarcomas de tecidos moles e carcinomas da mama, pulmão, be-
xiga e próstata.
Gene p53
Defeitos no gene p53 são seguramente a forma mais comum
de alteração genética em neoplasias humanas. Além de se asso-
ciarem ao surgimento de várias neoplasias, alterações da p53
parecem atuar também na progressão tumoral, pois são mais
comuns em cânceres avançados e/ou já com metástases do que
naqueles em estágio inicial. Como regra geral, o fenótipo neo-
plásico manifesta-se somente quando há perda dos dois alelos
do gene, que pode se dar de forma herdada ou adquirida. No
entanto, a p53 tem uma particularidade interessante. Algumas
formas da proteína anormal são capazes de se ligar e inativar a
p53 normal. Desse modo, em certos casos o fenótipo maligno se
o
Ctcnno-cak
manifesta quando há mutação de apenas um alelo do gene, já que
não existe p53 normal disponível. Essa condição caracteriza o
que se conhece como mutação "dominante-negativa". Na rara
síndrome -de Li-Fraumeni, os indivíduos afetados herdam dos
pais a mutação e todas as suas células possuem um alelo do gene
defeituoso, o que resulta em riscomuito aumentado de desen-
volver vários tipos de tumores, principalmente da mama.
A p53 é uma fosfoproteína de 393 aminoácidos envolvida nos
processos de crescimento celular, reparo e síntese de DNA, di-
ferenciação celular e apoptose. Na sua forma nativa, a p53 tem
vida média curta, da ordem de 20-30 minutos; como existe nor-
malmente em pequena quantidade nas células, a p53 não é evi-
denciada pela imuno-histoquímica. Sua função mais conhecida
e documentada relaciona-se com a manutenção da fidelidade da
replicação do DNA nas células. A p53 é constitutivamente ex-
pressa nas células; após sua síntese, desloca-se para o núcleo,
onde é inibida pela ligação com a proteína mdm; esta facilita o
retomo da p53 ao citoplasma, sua ubiqüitinação e posterior de-
gradação nos proteassomos. A p16 (ARF) inibe a mdm, permi-
tindo a atuação da p53.
O gene p53localiza-se no cromossomo 17 e possui 11 exons.
Na grande maioria dos tumores humanos, as mutações ocorrem
nos exons 5 a 10. As mutações são de dois tipos principais: 1)
mudança de sentido (missense), em que há troca de um aminoá-
cido por outro, resultando em modificação na cadeia polipeptí-
dica. É o tipo mais freqüente (80% das mutações encontradas) e
resulta em uma proteína anormal e mais estável, com vida mé-
dia de horas; com isso, a p53 se acumula nas células e pode ser
detectada pela imuno-histoquímica; 2) deleções do gene ou sín-
tese truncada da proteína (20% das mutações), em que não há
aumento da vida média nem acúmulo da proteína; a identifica-
ção desses defeitos só pode ser feita por técnicas de biologia
molecular.
Quando as células são agredi das por agentes mutagênicos
(substâncias químicas, radiações etc.), proteínas especiais (famí-
lia rad, ku) "captam" o sinal e estimulam a forforilação da p53:
p53 fosforilada desliga-se da mdm, toma-se mais estável, per-
manece no núcleo e estimula genes para proteínas inibidoras do
p
Mitose Mitose
Fig. 8.37 A. Em células quiescentes, a pRb encontra-se hipofosforilada e se liga ao fator de transcrição E2F, impedindo a ligação deste ao DNA.
B. Quando a célula recebe estímulo para se dividir, o complexo ciclinalcdk fosforila a pRb; esta libera o E2F, o qual se liga ao DNA e induz a
divisão celular; C. pRb mutada ou ligada a oncoproteínas virais (p. ex., proteína E7 do HPV, proteína ElA do adenovírus) não se liga ao E2F.
permitindo que este fique livre e estimule a multiplicação celular. pRb* = proteína Rb mutada.
ciclo celular, como a p21, p27 e 57, que inibem o complexo
ciclina/cdk. Outras proteínas também podem fosforilar e estabi-
lizar a p53, como a JNKlSAPK. Inibição da ativação das cdk
impede a fosforilação da pRb, que continua ativa e não permite
a liberação dos fatores de transcrição, bloqueando as células em
Gj (esse fato ilustra muito bem a interação e cooperação entre
pRb e p53). Essa "parada" do crescimento dá tempo para que os
sistemas de reparo do DNA corrijam o defeito provocado, im-
pedindo sua propagação nas gerações celulares seguintes. Caso
tais defeitos no DNA não possam ser corrigidos, a p53 age no
sentido de induzir a célula a entrar em apoptose, por estimula-
ção do gene bax, de novo prevenindo que a mutação seja trans-
mitida às novas células (Fig. 8.38). Quando a p53 deixa de cum-
prir seu papel, portanto, as mutações são transmitidas às células
descendentes; mutações adicionais vão se acumulando no geno-
ma e, em determinado momento, tomam-se suficientes para de-
sencadear a transformação celular. Por cumprir tão importantes
funções celulares, a p53 é conhecida, com bastante razão, como
"guardiã do genoma". Tal como descrito parao gene Rb,
transfecção do gene p53 nativo reverte o fenótipo maligno de
células derivadas de vários cânceres (cólon, bexiga, cérebro,
ossos).
A exemplo do que ocorre com a pRb, a perda da p53 pode-se
dar através de: 1) deleção gênica; 2) mutações no gene, congê-
nitas ou adquiridas; 3) ligação com oncoproteínas de vírus
oncogênicos, como o antígeno T do SV-40, a proteína EIB do
adenovírus e a proteína E6 do HPV. A ligação da proteína EIB
ou do antígeno T à p53 toma esta última inativa; a ligação da
proteína E6 do HPV à p53 estimula a degradação desta através
do sistema ubiqüitina.
Além de sua importância na gênese das neoplasias, a re-
gulação da apoptose pela p53 tem implicações terapêuticas
e prognósticas. Como a rádio e a quimioterapia lesam o DNA
e induzem apoptose, tumores cujas células têm mutações da
p53 sofrem menos apoptose e respondem menos a esses tra-
tamentos.
Distúrbios do Crescimento e da Diferenciação Celular 213
Outros Genes Supressores de Tumor
O gene APC (de Adenomatous Polyposis CoZi) associa-se
sobretudo ao desenvolvimento de tumores colônicos, tanto os de
caráter hereditário como os esporádicos. Na polipose familial do
cólon, o indivíduo nasce sem um alelo do gene APC e, a partir
da segunda década de vida, desenvolve múltiplos pólipos no in-
testino grosso. Algum tempo depois, ocorre mutação no outro
alelo e os pólipos evoluem para um câncer (adenocarcinoma).
Ao lado disso, a maioria dos tumores colônicos não-familiares
(adenomas e adenocarcinomas) também mostra mutações do
gene APC. Mais ainda, mutações desse gene são encontradas
também em outras neoplasias (p. ex., do estômago), indicando
ser o APC um gene de fato importante no controle do crescimento
e diferenciação celular. Normalmente, o produto do gene APC
se liga e inibe a l3-catenina. Quando mutado, o APC deixa livre
a l3-catenina, que é um fator de transcrição que ativa a divisão
celular e a perda da diferenciação.
Em mais de 70% dos carcinomas colorretais, existe deleção
de uma região específica do cromossomo 18, onde se localiza o
gene conhecido como DCC (de Deleted in Colon Carcinoma),
cujo produto é uma proteína de membrana da família das molé-
culas de adesão celular. Esse defeito poderia explicar a perda do
fenômeno de inibição por contato, que é uma das propriedades
mais conhecidas das células transformadas. Perda de heterozi-
gosidade para o DCC já foi encontrada em numerosas outras
neoplasias, incluindo osteossarcoma e carcinomas da mama,
ovário, estômago e pâncreas.
Em muitos casos de tumor de Wilms, há inativação do gene
WT.l, localizado no cromossomo llp13. A introdução do cro-
mossomo 11 normal em linhagem celular derivada dessa neo-
plasia suprime sua tumorigenicidade.
Os pacientes com neurofibromatose tipo 1 possuem mutação
herdada de um alei o do gene NF-l e desenvolvem múltiplos
neurofibromas (tumores benignos). Se ocorre mutação na outra
cópia do gene, há transformação maligna para neurofibrossar-
coma. O gene NF-l codifica a proteína GAP, que ativa a função
~
Inibe cdk • FosforilaçãoI dOPRb\
t 21 Seqüestro
~d~~~ 13 81~~~Tit~~
~~~/ DNAc~~
/VJe..::' Mutação '\ ~
químicos Genes de
reparo DNA
Apoptose
Fig",8.3~ Quando o DNA sofre mutaç~o, a p53 se acumula na célula e estimula a síntese da p21, que inibe a ação da cdk sobre a pRb, mantendo
es? inatrva; como os fatores de transcnção ficam "seqüestrados" pela pRb, ocorre uma parada na divisão celular. Durante esse tempo, entram em
açao os genes de reparo do DNA; se o reparo é eficaz, a célula prossegue em sua atividade normal. Caso o defeito não seja corrigido, a célula é
estimulada a entrar em apoptose.
214 Patologia Geral
GTPase da proteína ras e assim promove a hidrólise do GTP.
Com mutação ou perda do gene NF-I, a proteína ras pode ficar
ativada por mais tempo e induzir o crescimento celular descon-
trolado (ver Fig. 8.32).
GENES DE REPARO DO DNA
Essa classe de genes ganhou maior destaque nos últimos anos
após observação de que certos tumores familiares (em especial
uma forma familial de tumor do cólon denominada câncer
colônico hereditário não-associado a polipose [hereditary non-
polyposis colon cancer- HNPCC] e o câncer da mama farnilial)
apresentam instabilidade genética em regiões repetitivas do DNA
chamadas microssatélites. A instabilidade se deve a falhas no
sistema que mantém a fidelidade genômica durante a replicação
celular e se manifesta nas células cancerosas pela presença de
alelos com pequenas variações de tamanho.
Entre os genes que atuam no reparo do DNA existem:
• família MMR (de Mismatch Repair Genes), genes responsá-
veis pelo reparo do pareamento errado do DNA, evento fre-
qüente durante a replicação deste. Na espécie humana, exis-
tem pelo menos quatro genes envolvidos no reparo do
pareamento defeituoso do DNA: hMSH2, hMSH6, hMLHI,
hPMS2, todos com mutações no HNPCC. A instabilidade
genômica causada por defeitos em um deles facilita o acúmulo
de mutações no DNA e favorece o aparecimento de neoplasi-
as. Mutações dos genes hMSH2 e hMLHI em células germi-
nativas são responsáveis pela grande maioria dos casos de
HNPCC, que se manifesta como tumores no ceco e cólon
ascendente. Esses indivíduos têm ainda maior risco de desen-
volver câncer do endométrio, do ovário e de outras sedes.
• família UVDR (de UV Damage Repair) ou ERC (de Excisi-
on-Repair Complement defective in Hamsters). Trata-se de
genes que atuam no reparo do DNA após lesão pela radiação
ultravioleta. Indivíduos com mutação nesses genes têm mai-
or risco de desenvolver vários tumores. Um bom exemplo é
o xeroderma pigmentoso, doença hereditária na qual os paci-
entes são incapazes de reparar dímeros de pirimidina forma-
dos sobretudo pela ação de raios ultravioleta e desenvolvem
múltiplos cânceres da pele, mesmo quando ainda jovens.
• genes que agem no reparo do DNA lesado por radiação io-
nizante. Incluem grande número de genes que codificam
proteínas que: a) reconhecem a lesão (proteínas cinases
ativadas por lesão do DNA causada por irradiação, como a
CHEK2, homóloga da proteína cinase do Sacharomyces
pombe Check point Kinase); b) se associam para formar o
complexo reparador (proteínas da família RAD, entre as
quais muitas atuam no processo de recombinação de
cromátides durante a meiose); c) regulam proteínas repa-
radoras. Neste último grupo estão os genes BRCA-l e 2,
mutados no carcinoma mamário, de onde vem a sigla:
Breast Cancer). BRCA-l e BRCA-2, localizados nos cro-
mossomos 17q12-21 e 13q12-13, são genes supressores de
tumor associados a vários cânceres, sobretudo o carcino-
ma da mama. Mutações desses genes são encontradas em
80% dos carcinomas mamários hereditários, mas são pou-
co freqüentes nos cânceres da mama esporádicos. Os pro-
dutos desses genes interagem com a proteína BARDl e se
associam a genes da família RAD; quando mutados, não
ocorre ativação da proteínas RAD, impedindo seu efeito
reparador do DNA. Os produtos dos BRCA, especialmen-
te do BRCA-2, também inibem a expressão do gene p53.
Em outras três doenças hereditárias com instabilidade cromos-
sômica, também existem defeitos no reparo de erros de replica-
ção do DNA e aumento da incidência do câncer. Na ataxia-te-
langiectasia, há predisposição a leucemias; na anemia de Fan-
coni e na síndrome de Bloom, os pacientes têm maior risco de
desenvolver vários tipos de câncer. Além dessas doenças, leu-
cócitos de indivíduos com história farnilial de câncer ou fibro-
blastos de pacientes com carcinoma pulmonar têm menor capa-
cidade de reparar danos no DNA, indicando que o poder de re-
paro é de fato importante na gênese de muitos tumores.
Como visto anteriormente, o câncer decorre de alterações
permanentes na molécula do DNA. Além das mutações causa-
das por agentes externos (radiações, substâncias químicas etc.).
alterações na molécula do DNA podem surgir durante o proces-
so normal de sua duplicação. Considerando a enorme extensão
do DNA humano (3 bilhões de nucleotídeos), não é surpresa que
possam ocorrer falhas na replicação (copiagem dessa molécu-
la). Após modificação na seqüência própria do DNA, produtos
de numerosos genes (estimados em cerca de 50) entram em ação
para reparar os defeitos produzidos. Quando a "lesão" no DNA
é reparada, a célula continua com seu genótipo e fenótipo nor-
mais. Se o sistema de reparo falha, a mutação ocorrida se propa-
ga nas gerações seguintes e pode ser suficiente para induzir trans-
formação neoplásica. Quando os genes de reparo estão defeitu-
osos por qualquer motivo, tem-se o chamado fenótipo mutador.
Nesse caso, mutações em genes cruciais para crescimento e di-
ferenciação (oncogenes, genes supressores etc.) não são repara-
dos e se tomam causa do aparecimento de uma neoplasia. Os
genes que controlam os sistemas de reparo do DNA, portanto,
assumem papel muito importante na carcinogênese,
GENES PARA APOPfOSE
Um indivíduo adulto possui cerca de 1015 células. Estima-se
que a reposição diária de células mortas naturalmente envolva
um número também muito alto (da ordem de 1012), sobretudo
entre as lábeis. Para que o número de células dos vários órgãos
fique dentro dos limites fisiológicos, existe um balanceamento
preciso entre a geração de novas células e as perdas que normal-
mente ocorrem. Nesse processo, a apoptose é essencial para re-
gular a população celular normal em um indivíduo.
Como visto no Capo 4, existem numerosos genes que regu-
lam a apoptose, cujos produtos a inibem ou a favorecem (ver
Quadro 4.4). Já na fase de imortalização das células cancerosas,
ocorre inibição da apoptose, por ativação de genes antiapoptóti-
cos ou por inativação dos pró-apoptóticos.
Alguns tumores têm na alteração dos genes antiapoptóticos
seu mecanismo básico de imortalização, como certos linfomas.
Cerca de 85% dos linfomas foliculares de células B possuem uma
translocação (l4;18)(q32:q21); genes para cadeias pesadas de
imunoglobulinas estão localizados em 14q32; sua justaposição
com o bel- 2 (em 18q21) resulta em aumento da expressão desse
gene e diminuição da apoptose em linfócitos B, o que parece estar
relacionado com a gênese dessas neoplasias.
GENES QUE REGULAM A DESACETILAÇÃO E A
METILAÇÃO DO DNA. MECANISMOS
EPIGENÉTICOS NA CARCINOGÊNESE
Mecanismos epigenéticos são aqueles em que as alterações
gênicas independem de modificações na seqüência do DNA
(mutações). O mecanismo epigenético mais conhecido é o
silenciamento gênico por hipermetilação de seqüências CpG em
promotores. A metilação se faz pela transferência de radicais
metil por ação de uma DNA metíltransferase, que por sua vez
atua sob controle de enzimas que comandam a acetílação e a
desacetilação da cromatina. Os complexos protéicos de acetila-
ção e desacetilação estão associados ao nucleossomo e contro-
lam a associação das bistonas ao DNA.
MECANISMOS MOLECULARES DA
CARCINOGÊNESE
OSmecanismos básicos da carcinogênese descritos anterior-
mente se aplicam a qualquer tumor. As variações estão relacio-
nadas à maneira pela qual as alterações genéticas se instalam, o
tempo entre a ação do agente e o aparecimento do tumor e quais
vias intracelulares são utilizadas. Múltiplas são as interações de
proteínas intracelulares para formar rotas de ativação ou de ini-
bição dos processos biológicos, em uma complexa rede de inte-
ração molecular que, alterada, conduz à transformação maligna.
Com base nas alterações genômicas descritas anteriormente,
o câncer pode se originar por duas vias principais: 1) via clássi-
(:a,a mais comum, associada a mutações múltiplas e aditivas em
Distúrbios do Crescimento e da Diferenciação Celular 215
oncogenes, genes supressores de tumor etc., em geral envolven-
do deleções cromossômicas em regiões cruciais; 2) fenótipo
mutador, relacionado com defeitos no sistema de reparo do DNA
(instabilidade genética) que favorecem o acúmulo de mutações
em sítios críticos que resultam na transformação neoplásica.
Dados disponíveis de algumas neoplasias indicam que os tumo-
res associados ao fenótipo mutador têm menor atividade proli-
ferativa e, portanto, melhor prognóstico do que os originados pela
via clássica.
A geração dos vários produtos protéicos responsáveis pelos
transtornos que resultamem uma neoplasia pode ser entendida
dentro do modelo de "redes neurais", no qual alguns elementos
de "entrada" no sistema se combinam de formas múltiplas, em
rede, para produzir alguns elementos de "saída". Essa idéia pode
ser entendida de maneira muito simplificada, conforme esque-
matizado na Fig. 8.39. Alguns agentes (p. ex., fatores de cresci-
mento, hormônios etc.) interagem com seus receptores celula-
res, a partir dos quais são ativados alguns mediadores intracelu-
lares, geralmente enzimas, cuja ação resulta em efeitos impor-
tantes nas células (multiplicação, diferenciação, morte celular,
Receptores
\~~~~
t ~ís f
Proteínas cinases Protelnas
cinases ~ cinases
~ Fatores J
transc~O;óo
Transdutores
de sinais
Efeitos
Fig. 8.39 Modelo de rede para explicar a interação combinatória (não necessariamente seqüencial) de múltiplos genes e fatores externos na for-
mação de uma neoplasia. Agentes externos estimulam seus receptores celulares, os quais atuam sobre mediadores intracelulares que produzem
efeitos variados (crescimento, morte celular etc.). Notar que a ação de um componente do sistema atua em mais de um elemento da rede, podendo
ter efeito estimulador ou inibidor sobre ele. A ação aditiva de múltiplos oncogenes, genes supressores de tumor etc. pode se manifestar como
descrito nesse modelo. PA = proteína de adaptação; PG = proteína G ligada ao GTP.
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-OJ;J1UUSS;Jl;J1U! ounur~'W!SSV'suInI~JsnuSOlPP;Jsompord
5n;JSrepruso'S;JI;JPrnredU';JsrujxoriorSOpS;JU;J~OJUOlUIOS~
dl;JJ;JquOJ;JlHJYJ;J1U;JWI;JAUOZUl ~IUUO!JU1;JdOU1S!Acpoiuod
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A
Cromossomo gag I pai I env
lTRLTR
B Aenv
I
lTRLTR v-onc
c lTR ,GnC tTR
Fig. 8.41Estrutura gênica dos retrovírus.A. Provírus completo, conten-
doos genesgag, pol e env. B.Provírusdeficiente,contendoumoncogene
-v-onci no lugar dopol e deleções parciais (~) nos genes das proteínas
internasdo vírion (gag) e capsídeo (env). C. Estrutura do vírus do sarco-
ma de Rous. Além dos genes próprios dos retrovírus, ele possui um
oncogene, Nos três casos, o retrovírus contém ainda seqüências
regulatóriase de inserção, chamadasrepetições terminais longas (LTR).
ne do vírion; o pol, a transcritase reversa e o env, glicoproteínas
do capsídeo viral. A região LTR é uma seqüência regulatória de
alta importância e eficiência na expressão gênica e contém pelo
menos três componentes: 1) promotores (regiões do DNA que
contêm sítios de ligação para a RNA polimerase e para várias
proteínas de regulação da taxa de transcrição do gene adjacen-
te); 2) aumentadores (seqüências regulatórias do DNA que au-
mentam a transcrição de um gene. Essas seqüências exercem suas
funções tanto quando estão perto como longe do gene de influ-
ência); 3) sítios de poliadenilação, que marcam o final da cadeia
polipeptídica.
A capacidade dos vírus de RNA em transformar células está
relacionada a: a) o vírus carrega um v-onc; b) ao inserir o cDNA
no DNA da célula hospedeira, o retrovírus ativa protooncogenes
até então pouco estimulados ou mesmo reprimidos, por meio da
inserção de seqüências promotoras ou aumentadoras; c) o vírus
induz transativação de oncogenes por inserção de seqüências que
codificam proteínas capazes de ativar oncogenes distantes do sítio
de integraçãodo genoma viral; d) o vírus de RNA defectivo se
associa a um vírus auxiliar para induzir a carcinogênese, com dois
componentes: um vírus induz uma alteração (imortalização) e o
outro induz as alterações que completam a malignização.
Os retrovírus oncogênicos são divididos em duas grandes
categorias: 1) vírus de ação rápida; 2) vírus de ação lenta.
Vírus de RNAOncogênicos de Ação Rápida
São assim chamados por serem capazes de induzir in vivo
doença fatal em 2-3 semanas e de poderem transformar células
in vitro. Todos eles possuem oncogenes.
Um exemplo é o vírus do sarcoma de Rous, o qual, ao infec-
tar células, multiplica-se e insere seu oncogene (várias cópias)
no DNA celular, induzindo rápida transformação. O vírus induz
tumores policlonais devido ao grande poder transformador, dois
a três dias depois de inoculado. Podem aparecer tumores em
várias localizações, devido ao amplo espectro de células susce-
tíveis à infecção pelo vírus. Como a resposta imunitária atua na
contenção da infecção viral e como a infecção persistente é im-
portante para manter a neoplasia, os tumores aparecem rapida-
mente em pintos; quando o vírus é inoculado em animais adul-
tos, os tumores que aparecem tendem a regredir à medida que o
animal monta resposta imunitária eficaz contra o vírus.
Distúrbios do Crescimento e da Diferenciação Celular 217
A maioria dos retrovírus de ação rápida são deficientes, isto
é, não podem se replicar autonomamente. A razão disso é que o
vírus perdeu o gene pol durante o processo de transdução a par-
tir do genoma celular (o oncogene substituiu o gene pol (da
transcritase reversa) (Fig. 8.4lB). A estratégia adaptativa des-
ses vírus deficientes em pol é a co-infecção com outro retrovírus
completo, chamado auxiliar; no caso, a transcritase reversa do
auxiliar é usada para a replicação de ambos os vírus. Um exem-
plo é o vírus AmuL V (de Abelson Murine Leukemia Virus), que
necessita co-infecção com um vírus do herpes para induzir leu-
cemia em camundongos. O AmuL V possui o oncogene v-abl,
completo ou, às vezes, truncado e associado ao gene gag, for-
mando um gene de fusão. O vírus do sarcoma de Rous é uma
exceção nesse grupo, pois contém o v-onc e os demais genes
próprios dos retrovírus (Fig. 8.4lC). Portanto, a característica
principal dos retrovírus de ação rápida é a presença de v-onc, os
quais são os responsáveis pela transformação celular.
Vírus de RNAOncogênicos de Ação Lenta
Causam tumores após longo período de latência, em geral de
três a nove meses. As principais neoplasias produzidas são lin-
fomas e eritroleucemias em aves, roedores e gatos, e carcinoma
da mama em camundongos. Ao contrário dos de ação rápida,
esses vírus são desprovidos de oncogenes, não transformam cé-
lulas em cultura mas são capazes de replicação (não necessitam
de vírus auxiliar). Se são desprovidos de oncogenes, como ex-
plicar sua ação oncogênica? As evidências disponíveis indicam
que o mecanismo básico da ação desses vírus é por meio de sua
integração no genoma celular e ativação de protooncogenes
(mutação por inserção). De fato, sabe-se que tais vírus se inte-
gram em sítios preferenciais de células, o que estimula a expres-
são de certos genes. A segunda questão a ser respondida é como
esses vírus alteram a estrutura ou expressão de um protooncogene
e o tomam ativo. Os principais mecanismos estão descritos a
seguir.
Ativação Insercional (por inserção de um promotor ou de se-
qüência aumentadora da transcrição). Quando a integração ocorre
imediatamente antes ou na região 5' de um gene, os promotores
virais da LTR estimulam a transcrição desse gene. O exemplo
mais conhecido desse mecanismo é a inserção do vírus do linfo-
ma aviário (ALV) na região 5' do protooncogene myc e sua ati-
vação. O MMTV (de Mouse Mammary Tumor Virus) se integra
aleatoriamente nas células do epitélio mamário, mas, nas célu-
las tumorais, há sempre integração em determinada região do
cromossomo 15, onde se localiza o protooncogene int-l, normal-
mente desativado (esse gene só é expresso durante a embriogê-
nese). Seqüência aumentadora do vírus (na LTR) age sobre o
promotor do int-l, ativando-o.
Codificação de Proteínas Truncadas. Inserção do cDNA viral
separando parte de um protooncogene leva à transcrição de pro-
teína truncada (faltando um pedaço). Inserção do cDNA do
retrovírus pode deslocar, por exemplo, pequena parte da seqüên-
cia do gene do EGF, levando à codificação de uma molécula sem
parte da região de ligação com o agonista, ficando o EGF per-
manentemente ativado (ver Fig. 8.33D). Mecanismo semelhan-
te no ALV é responsável pela síntese de proteína truncada do myc,
a qual é hiperativa por ser mais resistente a degradação.
Transativação. O cDNA do retrovírus insere um gene que co-
difica uma proteína capaz de ativar protooncogenes mesmo dis-
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.\1ecanismos de Ação dos Vírus de DNA
Oncogênicos
Basicamente há dois tipos de comportamento da infecção por
um vírus de DNA oncogênico. No primeiro, o vírus infecta a
célula e esta permite a transcrição dos seus genes precoces e tar-
dios, além da duplicação de seu DNA; com isso, formam-se
novas partículas virais, e a célula é destruída (efeito lítico).
Quando ocorre essa seqüência de eventos, a célula é chamada
permissiva. No outro tipo, a célula não permite a replicação viral
e é considerada não-permissiva. Nela, os genes tardios, respon-
sáveis pela codificação das proteínas do capsídeo, não são ex-
pressos; todavia, os genes precoces são transcritos e o DNA viral
integra-se ao genoma da célula hospedeira. Esses dois fenôme-
nos - expressão de genes precoces e integração do DNA viral
- parecem ser os responsáveis comuns pela transformação ce-
lular.
Para ocorrer transformação celular, a integração do DNA vi-
ral ao genoma do hospedeiro deve ocorrer em sítios particula-
res, de modo que os genes precoces continuem ativos mas haja
interrupção dos genes tardios. Com isso, não se formam novas
partículas virais (e a célula continua viável), mas são sintetiza-
das proteínas transformantes.
A expressão dos genes iniciais desses vírus resulta na síntese
de algumas proteínas que atuam na transformação celular e, por
isso, são chamadas proteínas transformantes. Os vírus de DNA
sabidamente oncogênicos produzem uma ou mais proteínas
transformantes (E6 e E7 no vírus do papiloma humano, ElA e
EIB no adenovírus etc.). Transfecção dos genes que codificam
tais proteínas é suficiente para imortalizar células em cultura ou
mesmo para conferir-lhes fenótipo maligno.
O modo de ação das proteínas transformantes ainda não está
totalmente esclarecido, embora haja evidências de sua ligação
com proteínas codificadas pelos genes supressores de tumor.
Como já descrito, o antígeno T do SV-40, a proteína ElA do
adenovírus e a proteína E7 do vírus do papiloma humano se li-
gam à proteína Rb, enquanto as proteínas EIB do adenovírus, a
E6 do vírus do papiloma humano e o antígeno T do SV-40 se
ligam à p53. Inativação das proteínas Rb e p53 resulta em perda
do controle do crescimento celular e na aquisição do caráter trans-
formado.
Outro possível mecanismo carcinogênico dos vírus de DNA
é a transcrição de genes virais que levam à síntese de proteínas
que, na membrana da célula hospedeira, comportam-se como
receptores ativados transduzindo sinais que ativam fatores de
transcrição para genes ativadores de proliferação e de sobrevi-
vência das células. Alguns vírus de DNA podem ter genes que
codificam proteínas transativadoras, as quais ativam protoonco-
genes celulares.
Tumores Humanos Induzidos por
Vírus deDNA
Vírus do Papiloma Humano (HPV). Os vírus do papiloma
humano (HPV) 'têm tropismo para o epitélio escamoso da pele e
mucosas, onde provocam lesões proliferativas de diferente po-
tencial de malignidade. São conhecidos mais de 70 tipos dife-
rentes do vírus, cada um com sede preferencial e potencial ma-
ligno distintos. As lesões induzidas pelo HPV mais conhecidas
são as verrugas cutâneas, o papiloma da laringe, o condiloma
acuminado e os tumores anogenitais. Também tem interesse a
epidermodisplasia verruciforme, uma rara doença acompanha-
da de imunodeficiência e verrugas cutâneas, algumas das quais
Distúrbios do Crescimento e da Diferenciação Celular 219
sofrem transformação maligna. Nas lesões malignas dessa do-
ença, são encontrados vários tipos de HPV, mas principalmente
06, 8 e 14. Em freqüência muito menor, o HPV tem sido encon-
trado em carcinomas de outros locais, como o da conjuntiva e
do esôfago.
O grande impacto do HPV em tumores humanos decorre de
sua associação com lesões displásicas e malignas do colo uteri-
no. Displasias de baixo grau contêm freqüentemente HPV tipo
6 ou 11, enquanto nas displasias de alto grau, no carcinoma in
situ e no invasor são encontrados predominantemente os tipos
16, 18, 31, 33 e 35 e 51. Vê-se, portanto, que tipos distintos do
vírus têm potencial diferente de induzir lesões de gravidade va-
riada.
Além de sua associação com tumores espontâneos, certos ti-pos de HPV são capazes de imortalizar ceratinócitos humanos
em cultura e de provocar in vitro alterações morfológicas típi-
cas das displasias.
O estado físico do HPV varia de acordo com o tipo de lesão.
Na maioria dos carcinomas, o genoma viral está integrado ao da
célula hospedeira, enquanto nas lesões benignas o vírus encon-
tra-se na forma epissomal. Tal fato reforça o papel da inserção
de uma seqüência estranha (mutação) no surgimento de uma
neoplasia.
No carcinoma do colo uterino, DNA do HPV integra-se ao
DNA celular, ocorrendo deleção das seqüências El e E2 do ge-
noma viral, as quais são repressoras das seqüências E6 e E7. Com
isso, fica liberada a síntese destas últimas. As proteínas codifi-
cadas por E6 e E7 se combinam com proteínas celulares que
interferem nos mecanismos de proliferação e sobrevivência das
células. A pE6 se associa à p53, e a pE7 à pRb, favorecendo a
rápida degradação delas nos proteassomos. Além disso, a pE7
se liga à pRb no mesmo sítio de ligação do fator E2F; com isso,
este fica livre ("não-seqüestrado") e atua no DNA celular, esti-
mulando a mitose (ver Fig. 8.37). Também ao se ligar à p53, a
pE6 bloqueia a atividade transcritora da p53 sobre genes pró-
apoptóticos. Por outro lado, pE6 e pE7 podem se ligar a proteí-
nas da família RAD, dificultando os mecanismos de reparo do
DNA e favorecendo a instabilidade do genoma.
Vírus de Epstein-Barr (EBV). O EBV é amplamente distribu-
ído na natureza, estimando-se que cerca de 80% dos adultos no
mundo todo já tenham sido infectados por ele. O EBV infecta
linfócitos B, que possuem receptores específicos para o vírus. Na
grande maioria dos casos, a infecção é assintomática, mas em
certos indivíduos aparecem manifestações clínicas agudas e exu-
berantes que caracterizam a mononucleose infecciosa. Esta tem
duração limitada e é uma doença benigna. In vitro, o EBV pode
imortalizar células, embora sem conferir o fenótipo transforma-
do ou capacidade de formar tumores em animais atímicos.
O EBV tem sido associado a algumas neoplasias humanas. A
primeira e mais importante é o linfoma de Burkitt, que se apre-
s~nta de duas formas: uma endêmica, que acomete crianças da
Africa e é a neoplasia da infância mais comum nessa região, e
outra esporádica, menos comum e encontrada em diversas par-
tes do mundo. As evidências do papel oncogênico do EBV são
indiretas, mas mesmo assim são fortes. A quase totalidade dos
tumores africanos contém o genoma do vírus, e 100% dos paci-
entes com a neoplasia apresentam títulos elevados de anticorpos
anti-EBV. Na forma esporádica, o genoma viral é encontrado em
apenas 15-20% dos tumores. Nas duas formas, contudo, existe
a translocação 8q-14q +, que resulta na ativação do c-myc (ver
Fig. 8.35). Todavia, parece que o EBV é apenas um dos fatores
220 PatologiaGeral
causais do linfoma de Burkitt, mas incapaz, sozinho, de induzir
tumores. Nesse sentido, é postulado que a malária (também en-
dêmica na África) possa ser um co-fator importante, pois pode
estimular o sistema imunitário e provocar proliferação de linfó-
citos B. Células com taxa elevada de multiplicação são mais
suscetíveis a sofrer mutações, inclusive a translocação caracte-
rística desse linfoma.
O outro tumor associado ao EBV é o carcinoma nasofaríngeo,
raro no Brasil mas endêmico em algumas regiões da China e da
África. Nos tumores de qualquer região geográfica, o DNA do vírus
é encontrado nas células neoplásicas; além disso, os pacientes com
esse câncer têm títulos muito elevados de anticorpos anti-EBY.
Alguns linfomas de células B são também associados ao EBV.
Associação de infecção com o EBV e linfoma de Hodgkin é alta
em regiões tropicais, admitindo-se nesses locais participação do
vírus na etiologia do tumor, especialmente em crianças.
Estudos de biologia molecular mostram que alguns dos ge-
nes do EBV são importantes na carcinogênese. O gene LPM-l
codifica uma proteína transmembranosa capaz de se associar a
várias proteínas transdutoras de sinais no citosplasma e induzir
tais sinais, os quais ativam fatores de transcrição ativadores de
mitose e de sobrevivência das células (p. ex., há indução do gene
bcl-2). O gene EBNA-2 codifica uma proteína que age no nú-
cleo e aumenta a expressão não só do gene LPM-l (do vírus)
como também dos genes src e da ciclina D, o que favorece mais
ainda a manutenção do ciclo celular ativo nos linfócitos, levan-
do à imortalização.
Vírus da Hepatite B (VHB). Estudos epidemiológicos mostram
que a infecção crônica pelo VHB associa-se a maior incidência
do carcinoma hepatocelular (CHC), que é um dos cânceres hu-
manos mais freqüentes em algumas partes do mundo. Na África
e no Sudeste Asiático, regiões de alta prevalência do tumor, a
infecção pelo VHB também é comum e atinge parte considerá-
vel da população. De acordo com a história natural da infecção,
de todos os infectados pelo VHB, poucos (cerca de 5%) desen-
volvem infecção crônica; estes, porém, têm risco 200 vezes maior
de desenvolver CHC do que os não-infectados. Além disso, os
marcadores sorológicos do VHB são encontrados mais freqüen-
temente nos pacientes com CHC do que na população em geral.
Outros vírus da família Hepadna induzem CHC nos seus hospe-
deiros: o WHB (de Woodchuck B Virus) na marmota americana
e o DHB (de Duck B Virus) no pato de Pequim. Camundongos
transgênicos com o VHB ou com o gene do HbsAg desenvol-
vem carcinoma hepatocelular depois de oito meses de idade.
O DNA do HBV se integra ao genoma do hepatócito. A inte-
gração é precoce, independe da replicação viral, é aleatória e
parcial, porém em múltiplas cópias do mesmo fragmento, poden-
do ocorrer em vários sítios. Essa integração aleatória, de múlti-
plos fragmentos, é responsável pelo aumento da instabilidade do
genoma que favorece o aparecimento do CHC. Duas proteínas
expressas após a integração participam da carcinogênese: prote-
ína X e uma proteína truncada (MHBst, de Middle HB surface
truncated protein), ambas agindo como transativadoras de ge-
nes que codificam fatores de transcrição potentes, aumentando
assim a expressão de genes (p. ex., TGFa e IGF-I1) que favore-
cem a imortalização dos hepatócitos. Como na infecção pelo vírus
da hepatite C, inflamação crônica, com necrose e regeneração,
participa do processo hepatocarcinogenético.
Vírus HHV 8 (Vírus 8 do Herpes Humano). O HHV 8 é um
vírus de transmissão sexual facilitada pelo HIV. Recentemente,
demonstrou-se sua associação com o sarcoma de Kaposi; o ge-
noma do vírus foi isolado das células endoteliais malignas e
possui genes que codificam moléculas que mimetizam fatores
de crescimento: IL-6, ciclina D, bcl-2, MIP-la e receptores para
quimiocinas. A ativação desses genes favorece a proliferação
endotelial, que evolui para imortalização celular. É possível que
haja interação com o HIV na indução do sarcoma: a proteína tat
do HIV se liga a células endoteliais, via integrinas, e as induz a
produzir fatores de crescimento.
OUTROS AGENTES BIOLÓGICOS CAUSADORES
DE CÂNCER
Bactérias e parasitas podem ocasionalmente estar relaciona-
dos a alguns cânceres, embora sua participação na carcinogêne-
se não esteja ainda totalmente esclarecida. Carcinoma de célu-
las escamosas da bexiga está associado à esquistossomose vesi-
cal causada pelo Schistosoma haematobium. A inflamação gra-
nulomatosa da mucosa vesical, onde os ovos são eliminados, deve
ter participação na carcinogênese diretamente ou como fator co-
carcinogênico. Na China, o parasitismo das vias biliares com o
trematóide Clonorchis sinensis associa-se a maior risco de de-
senvolver carcinoma das vias biliares. Mais recentemente, tem
sido descrita associação entre infecção do estômago pelo
Helycobacter pylori e o linfoma MALT (linfoma B, da zona
marginal). Não se conhecem os mecanismos pelos quais a bac-
téria induz o linfoma; suspeita-se de algumas proteínas que in-
duzem hiperestimulação linfocitária. Embora existamevidênci-
as epidemiológicas associando o H. pylori ao carcinoma gástri-
co, essas não são ainda suficientes para afirmar que tal relação
realmente exista.
Carcinógenos Químicos
A primeira observação científica de que o câncer pode ser
causado por agentes químicos é atribuída a Percival Pott, que.
em 1775, associou o câncer do escroto em limpadores de chami-
nés com a fuligem que se depositava sobre a pele. Mais de um
século depois, outro grande marco na história da carcinogênese
química foi a produção experimental de tumores cutâneos me-
diante pincelamento, com alcatrão de carvão mineral, da orelha
de camundongos.
Pelas facilidades de manipulação e de observação, a pele é
um setor do organismo muito estudado do ponto de vista da on-
cogênese química experimental. O fígado é também freqüente-
mente explorado, nele sendo induzidos tumores pela administra-
ção de diversas substâncias químicas.
Substâncias químicas segura ou presumivelmente canceríge-
nas encontram-se amplamente distribuídas na natureza e com-
preendem desde alimentos naturais até compostos altamente
modificados pelo homem. Algumas são muito potentes; outras
são importantes por estarem em contato muito próximo e pro-
longado com o homem e os animais. Dependendo dessas duas
variáveis, têm maior ou menor importância prática. Muitos car-
cinógenos químicos têm interesse apenas na carcinogênese ex-
perimental; outros são causa importante de cânceres humanos.
Os cancerígenos químicos são divididos em duas grandes
categorias: 1) carcinógenos diretos; 2) carcinógenos indiretos.
Os primeiros são agentes alquilantes ou acilantes que já possu-
em atividade eletrofílica intrínseca; por isso mesmo, podem pro-
vocar câncer diretamente. A maioria das substâncias canceríge-
nas, contudo, precisa primeiro sofrer modificações químicas no
Distúrbios do Crescimento e da Diferenciação Celular ZZI
organismo antes de se tornarem eletrofílicas e ativas (carcinó-
genos indiretos). O metabolismo dos carcinógenos é feito por
grande variedade de enzimas solúveis ou associadas a membra-
nas, entre as quais as do citocromo P-45Ü são as mais importan-
tes. A atividade desses sistemas enzimáticos, por sua vez, sofre
influência de numerosos fatores endógenos e exógenos, haven-
do variações qualitativas e quantitativas dessas enzimas em di-
ferentes tecidos, em diferentes indivíduos e em diferentes espé-
cies, o que pode influenciar a sede e o tipo de tumores. O feno-
barbital é uma droga sabidamente indutora do sistema enzimáti-
co P-45Ü, de modo que sua administração pode aumentar a pro-
dução de tumores por cancerígenos indiretos. Por outro lado, tais
modificações bioquímicas podem resultar também em inativa-
ção do carcinógeno.
Os carcinógenos químicos diretos ou indiretos agem sobre o
DNA e causam mutações. O principal mecanismo de ação dos
carcinógenos químicos é a formação de compostos covalentes
com o DNA (DNA adducts), que aumentam a probabilidade de
ocorrerem erros durante a replicação. No entanto, nem sempre
uma mutação leva à formação de tumores, pois o organismo dis-
põe de sistemas eficazes de reparação do DNA (ver genes de
reparo do DNA). Existe grande variação entre os indivíduos e
entre os diferentes tecidos na eficiência de reparação do DNA.
Tecidos fetais, por exemplo, têm 2-5 vezes menos potencial do
que tecidos adultos. Além disso, alguns cancerígenos químicos
(certos aldeídos, agentes alquilantes), além de sua ação
mutagênica, podem inibir a atividade das enzimas reparadoras.
Por tudo o que foi comentado, pode-se concluir que substân-
cias químicas provocam tumores na dependência de vários fato-
res do indivíduo e do ambiente. Na Fig. 8.42 estão esquernatiza-
C§
JRe~~dO
EFIC~EFICAZ(iJe
Célula Célula
normal canceroso
INATIVO ATIVO
~
@j
IRe~C:dO
EFIC~EFJCAZ@.
Célula Célula
normal cancerosa
Fig. 8.42 Caminhos seguidos pelos carcinógenos químicos. Os
cancerígenos diretos induzem mutações e provocam câncer quando os
sistemasreparadores doDNA falham. Os indiretos dependem de trans-
formaçãometabólica no organismo. Quando se tomam ativados, com-
portam-se como os cancerígenos diretos na gênese do câncer.
dos os passos percorridos por um carcinógeno químico até pro-
vocar tumores. Os principais carcinógenos químicos conhecidos
podem ser agrupados nas categorias listadas a seguir.
Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos. São os carcinóge-
nos químicos mais potentes e os mais estudados. Derivam da
combustão incompleta do carvão mineral, petróleo, tabaco etc.
(são, por isso, alcatrões). Todos são cancerígenos indiretos e, por-
tanto, dependem de ativação prévia pelos sistemas enzimáticos.
Provocam tumores variados, conforme o local de introdução e
as células presentes.
Os hidrocarbonetos aromáticos derivam dos núcleos do
antraceno e do fenantreno. Dependendo do tipo e local das mo-
dificações químicas das moléculas, a potência do produto resul-
tante é diferente. Os principais exemplos desse grupo são o 9,
lO-dimetil-l, 2-benzantraceno (DMBA), o metilcolantreno e o
benzopireno. Seu mecanismo básico de atuação é a formação de
epóxidos que se ligam ao DNA. Exposição ao benzopireno, por
exemplo, resulta em transversão do tipo G:T; já o DMBA pro-
voca transição A:G ou C:T. Outro modo de ação mutagênica dos
compostos cíclicos é a sua propriedade hidrofóbica e planar, atra-
vés da qual se intercalam entre as bases do DNA; distorções pro-
vocadas na estrutura da dupla hélice de DNA facilitam a ocor-
rência de inserções/deleções no momento da replicação.
Como se formam pela combustão de diversos compostos que
contêm carbono, são muitas as fontes de produção dessas subs-
tâncias: carvão, petróleo e seus derivados, produtos alimentícios,
principalmente os defumados (carnes e peixes), tabaco etc. En-
contram-se, pois, muito difundidas no ambiente, sendo grande
sua importância prática como causa de câncer. Hoje, elas não re-
presentam apenas um risco profissional, como ocorria, por exem-
plo, com os operários de destilarias de alcatrão. Com a multipli-
cidade das fontes de produção desses compostos, o consumo
crescente de alimentos industrializados e, de modo particular, a
generalização do hábito de fumar, um número cada vez maior
de indivíduos fica exposto a essas substâncias cancerígenas.
Aminas Aromáticas. Nessa categoria estão alguns derivados da
anilina que, para produzirem tumores, devem sofrer ativação
pelos hepatócitos. A l3-naftilamina é hidroxilada no fígado e
depois conjugada com o ácido glicurônico, que a toma inativa
como cancerígeno. No entanto, por ação de uma glicuronidase
urinária, libera-se o composto l3-hidroxilado, que é oncogênico
para o epitélio vesical. A principal importância dessas substân-
cias é causar uroteliomas sobretudo em trabalhadores na indús-
tria de corantes e derivados da anilina.
Outra substância pertencente a esse grupo é o 2-acetil
arninofluoreno, muito usado na carcinogênese experimental. Seus
derivados hidroxilados são cancerígenos em algumas espécies
animais, nas quais provocam câncer sobretudo no fígado.
Azocompostos. São derivados do azobenzeno, que em si não é
cancerígeno. Todos os azocompostos são cancerígenos indire-
tos. Muitos deles têm importância na carcinogênese experimen-
tal, de modo particular a hepática. Para a espécie humana, têm
interesse porque muitos corantes usados na industrialização de
produtos alimentares pertencem a essa categoria. O exemplo mais
conhecido é o do amarelo-manteiga, que era usado para dar à
margarina a mesma cor da manteiga.
Alquilantes. Representam um grupo heterogêneo de substânci-
as que têm em comum a propriedade de doar um grupo alquílico
222 Patologia Geral
(metílico ou etílico) a um substrato. São carcinógenos diretos mas
de baixa potência. Sua ligação ao 06 da guanina altera a ligação
com o hidrogênio, leva a um erro de leitura pela DNA polimera-
se e resulta em transição G:A.Os agentes alquilantes são radiomiméticos (interagem com o
DNA) e, por isso, são usados no tratamento do câncer e como
imunossupressores. As substâncias mais conhecidas nessa, cate-
goria são a ciclofosfamida, o clorambucil e o bussulfan. E fato
bem conhecido que pacientes cancerosos em tratamento com
essas drogas têm risco aumentado de desenvolver outros tumo-
res, preferencialmente linfomas e leucemias. Agentes alquilan-
tes podem causar mutações puntiformes no códon 12 do gene raso
Nitrosaminas. São substâncias formadas no organismo a partir
de nitritos e aminas ou amidas ingeridos com os alimentos. A
importância maior das nitrosaminas é sua relação com o câncer
gástrico. Compostos N-nitroso causam desaminação de ácidos
nucléicos e mutações variadas. O gene p53 parece ser um alvo
importante desse tipo de mutação.
Aflatoxinas. São produzidas por algumas cepas de Aspergillus
flavus, um fungo que contamina alimentos, principalmente ce-
reais. A aflatoxina hepatocarcinogênica mais potente é a
aflatoxina B 1, que é metabolizada no retículo endoplasmático
liso, originando o 8,9 epóxido da aflatoxina, que normalmente é
transformado em aflatoxicol (por ação da epóxido-hidrolase e
glutation-S-transferase), que é eliminado na urina. O 8,9 epóxido
é nucleofílico, liga-se à guanosina e induz troca desta por timina,
no códon 249 do gene p53, mutação que inativa a proteína p53.
Com isso, a aflatoxina induz desrepressão de ciclinas e cdk, fa-
vorecendo o hepatócito a entrar em mitose. Nas pessoas com
deficiência da epõxido-hidrolase e ou de glutation-S-transfera-
se, esse efeito mutagênico da aflatoxina é exacerbado, favore-
cendo o aparecimento do carcinoma hepatocelular. Parece ha-
ver ação sinérgica das aflatoxinas com o vírus da hepatite B, o
que explicaria a baixa idade de ocorrência desse tumor na Áfri-
ca, onde as duas condições coexistem.
Asbesto. A inalação prolongada do asbesto provoca a asbestose
pulmonar, doença que tem interesse pelos transtornos funcionais
que provoca no sistema respiratório. Ao lado disso, o asbesto
também é causa importante de mesoteliomas e do câncer bron-
copulmonar, especialmente quando associado ao hábito de fu-
mar. Indivíduos fumantes e expostos ao asbesto têm risco muito
maior de desenvolver câncer pulmonar do que os só tabagistas.
Assim, parece haver efeito potenciador de um agente sobre o
outro. A principal forma de contato com o asbesto é a exposição
de trabalhadores na indústria de amianto (diversos produtos des-
tinados à produção de telhas e coberturas).
Cloreto de Vinil. Experimentalmente, causa angiossarcoma
hepático. Há indícios de que tenha papel também na doença
humana, já que trabalhadores expostos a essa substância são mais
suscetíveis a esse raro tumor do fígado.
Carcinógenos Inorgânicos. O arsênico causa câncer da pele e do
pulmão em indivíduos expostos. O cromo, encontrado no cimen-
to e em outros produtos industriais, é responsável por cânceres da
pele e do pulmão em trabalhadores do ramo. O níquel provoca
papilomas, pólipos e câncer da mucosa nasal ou broncopulmonar
quando inalado como poeira metálica ou como níquel carbonila.
O ferro é apontado como responsável por câncer do pulmão em
trabalhadores expostos a esse metal. Além desses, vários outros
metais já foram implicados na gênese de alguns cânceres. Por
último, um breve comentário sobre um grupo de substâncias quí-
micas cuja ação cancerígena é motivo de intensa discussão. Tra-
ta-se da sacarina e ciclamatos, que induzem câncer da bexiga
em ratos. No entanto, não há provas suficientes para afirmar que,
na espécie humana, o uso desses adoçantes, nas doses consumi-
das, seja capaz de provocar câncer vesical.
81
1
Carcinogênese por Radiações
Tanto as radiações excitantes (ultravioleta) como as ionizan-
tes podem provocar tumores em humanos e em animais de labo-
ratório. As formas de exposição a esses agentes físicos são mui-
to variadas e freqüentes, de modo que, em conjunto, eles têm
grande interesse prático. Como na carcinogênese química, as
radiações também provocam mutações gênicas e podem ativar
oncogenes (principalmente o ras) e/ou inativar genes supresso-
res de tumor.
RADIAçÃO ULTRAVIOLETA
Os raios ultravioleta (UV) da luz solar são provavelmente o
agente cancerígeno mais atuante na espécie humana. De fato, 0<
cânceres da pele, que são os mais freqüentes em humanos, têm
estreita relação com exposição ao sol e são encontrados predo-
minantemente nas pessoas expostas à luz solar por período pro-
longado (lavradores, marinheiros etc.). Desde muito tempo se
sabe que indivíduos que trabalham ou ficam muito tempo erro
contato com os raios solares desenvolvem diversas lesões pré-
cancerosas da pele (ceratose solar), carcinomas basocelular ou
de células escamosas e melanomas.
O risco de aparecimento desses tumores depende da intensi-
dade e duração da exposição e da proteção natural de cada indi-
víduo. A suscetibilidade a esses tumores é inversamente propor-
cional à pigmentação cutânea, já que a melanina é um filtro efi-
ciente da radiação ultravioleta.
A faixa ativa das radiações UV está entre 250 e 300 nm. Es-
tudos fotoquímicos demonstram que o alvo principal dessa radi-
ação é o DNA, no qual podem ser produzidas várias alterações.
das quais a formação de dímeros de timina é a mais importante
(Fig. 8.43). Trata-se, pois, da produção de uma mutação
puntiforme. Como já discutido na carcinogênese química, em
condições normais essas modificações da molécula de DNA
podem ser reparadas eficazmente por sistemas enzimáticos, apa-
recendo tumores somente quando esses sistemas protetores fa-
lham. Confirmando esse fato e como já comentado, no xeroderma
pigmentoso o sistema reparador é defeituoso e os pacientes de-
senvolvem múltiplos cânceres da pele já em idade jovem. Além
disso, pelo menos em animais, a radiação UV estimula linfóci-
tos T-supressores a inibir a resposta imunitária, o que também
pode favorecer o aparecimento de neoplasias.
RADIAçÃO IONIZANTE
As radiações ionizantes podem ser eletromagnéticas (raios X
e gama) ou particuladas (partículas alfa e beta, prótons e nêu-
trons). As principais evidências da ação cancerígena dessas ra-
diações são:
• maior incidência de câncer cutâneo ou leucemias em radio-
logistas ou operadores de raios X que, no passado, não usa-
vam a devida proteção;
A
"I I 1 I I I I 1 I I I I I I
T G T C A T T G C C G C A C
A C A G T A A C G G C G T G
I I I I I I I I I I I I I I ••
lrrodloçôo UV
"I I I
A Dímero de timina
I I I i I i 1 I I
T G T C A T = TG C C G C A C
A C A G T A A C G G C G T G
I I I I I I I I I I I I I I ••
I
Endonuclease
Clivagem -----=:1 •
3' 5'
"I 1 1 1 I~I I I I I I I
T G T C A T TG C C G C A C
A C A G T A A C G G C G T G
I I I I I I I I I I I I I I.
Exonuflease
5'
"I
3'~/5'
I I I I T G C I1 I
T G T CA cGCA C
A C A G T A A C G G C G T G
I I I I I I I I 1 I 1 I I I ••
Polimerase
• 3'5'"I 1 I I I I I I I 1"1 I I
T G T C A T T G C C G C A C
A C A G T A A C G G C G T G
I I I I I I I I I I I I I I ••
ugbse
•"I I I I I I I I I I I I I
T G T C A T T G C C G C A C
A C A G T A A C G G C G T G
I 1 I I I I I I I I I I I I ••
B
c
D
E
F
Fíg. 8.43 Formação de dímero de timina pela radiação ultravioleta (UV)
~reparo do DNA. A. Molécula de DNA de dupla fita. B. Formação de
.íírnerode timina pela radiação UV. C. Início do reparo por ação de uma
endonucleaseque cliva as ligações fosfodiésterdos nucleotídeos.D. Re-
'noção da seqüência contendo o dímero por uma exonuclease. E. Pre-
enchimento da porção removida pela DNA polimerase. F. Ligação do
segmentocopiado por uma ligase.
• exposição excessiva aos raios X na infância aumenta a inci-
dência de leucemias e câncer da tireóide;
• o câncer broncopulmonar é mais comum em trabalhadores de
minas que contêm compostos radioativos;
• aparecimento de osteossarcomas em operários que enverni-zavam mostradores luminosos e que tinham o hábito de ume-
decer com os lábios o pincel com material fluorescente con-
tendo substâncias radioativas;
• aumento da incidência de leucemias nos sobreviventes das
explosões atômicas de Hiroshima e Nagasaki;
• aplicação experimental dessas radiações induz neoplasias em
diferentes animais.
Diante de tantos indícios do potencial oncogênico desses
agentes, hoje hápreocupação muito grande em reduzir ao mí-
nimo possível a exposição das pessoas às radiações ionizan-
tes. Em razão das precauções tomadas, atualmente elas são
responsáveis apenas por pequena parcela dos cânceres huma-
:lOS.
O efeito carcinogênico das radiações ionizantes também pa-
~ecedever-se ao seu potencial mutagênico, uma vez que podem
::rovocar diversas alterações cromossômicas (translocações,
Distúrbios do Crescimento e da Diferenciação Celular 223
quebras, mutações puntiformes e, principalmente, deleções). O
poder mutagênico, por sua vez, depende ainda dos seguintes fa-
tores:
1) tipo das células-alvo. Diferentes tecidos têm sensibilida-
de variada às radiações. Em geral, quanto maior a taxa
de renovação celular e menor o grau de diferenciação das
células, maior é a sensibilidade. A medula óssea, por
exemplo, é muito sensível às radiações ionizantes. Essa
regra geral também vale para o tratamento dos próprios
tumores, ou seja, neoplasias pouco diferenciadas ou em
acelerada taxa de proliferação respondem mais à radio-
terapia;
2) idade do indivíduo. Fetos, recém-nascidos e crianças são
mais vulneráveis aos efeitos das radiações do que os adul-
tos;
3) eficiência dos mecanismos de reparo do DNA induzido por
radiações: mutações herdadas nos genes Rad e BRCA tor-
nam o indivíduo mais suscetível à ação das radiações;
4) a resposta imunitária e o estado hormonal também influ-
enciam a ação cancerígena das radiações.
SÍNDROMES HEREDITÁRIAS ASSOCIADAS A
TUMORES
O câncer é uma doença genômica, uma vez que o crescimen-
to neoplásico resulta de alterações genéticas que se transmitem
de uma célula para as suas descendentes. Em muitos casos, as
mutações são adquiridas pelas células somáticas, que se trans-
formam e originam o tumor. Em outros, ocorrem mutações em
células germinativas, as quais as transmitem a todas as células
do novo organismo gerado e que tomam o seu portador mais
suscetível a desenvolver uma neoplasia. Trata-se, portanto, de
neoplasias familiares, já que a mutação, de caráter dominante ou
recessivo, pode aparecer em vários membros da mesma família,
com penetrância variável.
As neoplasias familiares têm três características epidemioló-
gicas importantes: 1) história do mesmo ou de mesmos tumores
em vários membros, parentes próximos, de uma mesma família;
2) em geral, os tumores aparecem em idade mais baixa do que
os tumores esporádicos correspondentes; 3) não é raro aparecer
mais de um tipo de tumor no mesmo indivíduo.
Muitas das síndromes associadas a alto risco para o desen-
volvimento de tumores são autossômicas dominantes, sendo de
50% a probabilidade de aparecimento da mutação nos descen-
dentes; o surgimento da neoplasia no portador da mutação é va-
riável, já que varia bastante a penetrância do efeito.
O Quadro 8.6 mostra as principais síndromes hereditárias
associadas a risco aumentado para tumores, indicando o gene
mutado. Em todos os casos, existem mutações em oncogenes ou
em genes supressores de tumor. A localização da mutação (o
códon onde a mutação ocorreu) pode variar em cada gene, em-
bora em alguns genes haja códons em que elas são mais comuns.
A variação nos códons mutados explica em parte a variação que
a síndrome pode apresentar, inclusive em relação ao risco aumen-
tado de desenvolver tumor.
Como nessas síndromes a mutação é gerrninativa, ela apare-
ce em todas as células do indivíduo. No entanto, como a regula-
ção gênica varia nas células com diferentes tipos de diferencia-
ção, o potencial cancerígeno da mutação não é o mesmo em to-
dos os tecidos; em geral, os tumores surgem preferencialmente
em um tecido ou em alguns tecidos, como pode ser observado
no Quadro 8.6.
224 Patologia Geral
Quadro 8.6 Principais síndromes hereditárias associadas a risco aumentado de câncer. Estão listadas as
síndromes, bem como os genes que possuem a mutação em células germinativas (hereditária) e os tumores
mais freqüentemente associados. Para a função dos produtos dos genes mutados, ver Quadros 8.4 e 8.5
Síndrome Gene afetado Tumores associados
Retinoblastoma
Síndrome de Lynch
Carcinoma mamário familial
Neoplasias endócrinas múltiplas
Neoplasias endócrinas múltiplas
Síndrome de Li-Fraumeni
Síndrome da polipose familial
Poli pose juvenil
Câncer gástrico familial
Tumor de Wilms
Síndrome de von Hippel-Lindau
Síndrome de Gorlin
Síndrome de Cowden
Esclerose tuberosa
Neurofibromatose
Síndrome do nevo displásico
Rb-l
MSH2e6
MLHI,PMS2
BRCA-I e 2
MENI
RET
p53 e hCHK2
APC
SMAD4
E-CAD
WT-I
VHL
PATCH
PTENI
TSCl e 2
NF-I e 2
CDKN2
Retinoblastoma. Osteossarcoma
Carcinoma colorretal. Adenocarcinoma do endométrio. Carcinoma gástrico.
Câncer do ovário. Uroteliomas
Carcinoma da mama. Carcinoma do ovário (BRCA-I e BRCA-2)
Carcinoma da mama masculina (BRCA-I)
Hiperplasia da paratireóide. Tumores endócrinos do pâncreas
Tumores da hipófise
Carcinoma medular da tireóide. Feocromocitoma
Sarcomas de tecidos moles. Carcinoma da mama. Tumores do sistema nervoso.
Carcinoma da cortical da supra-renal
Câncer colorretal. Tumores desmóides. Osteomas. Carcinoma do duodeno
Pólipos intestinais. Carcinoma colorretal
Carcinoma gástrico difuso. Carcinoma intralobular da mama
Tumor de Wilms
Carcinoma de células renais. Hemangioblastoma. Angioma da retina.
Feocromocitoma
Carcinoma basocelular. Meduloblastoma. Fibroma do ovário
Carcinoma da mama. Hamartomas em vários locais
Angiomiolipoma renal. Rabdomioma
Neurofibroma (NF-I). Neurinoma do acústico. Meningioma. Schwannoma (NF-2)
Melanoma. Carcinoma do pâncreas
ETAPAS DA CARCINOGÊNESE
Como já comentado, a formação e o desenvolvimento das
neoplasias é processo complexo que ocorre em múltiplas etapas.
Estudos em animais de laboratório têm permitido identificar fa-
ses ou etapas que têm real interesse prático. Nos modelos de
carcinogênese química experimental, é fácil evidenciar fases de
iniciação (o agente carcinogênico induz alterações genéticas
permanentes nas células), promoção (a célula iniciada é estimu-
lada a proliferar, ampliando o clone transformado), progressão
(o clone transformado prolifera e o tumor cresce) e dissemina-
ção (surgem células com potencial metastatizante e a neoplasia
se desenvolve em sítios distantes de sua origem). Etapas seme-
lhantes devem ocorrer também na carcinogênese espontânea,
inclusive na humana.
A iniciação pode ser induzida por uma única aplicação de um
agente cancerígeno, mesmo que em dose baixa. A promoção
depende de contato mais prolongado com o agente promotor, que
precisa ser aplicado após o iniciador. Os resultados clássicos
sobre esse tipo de carcinogênese estão resumidos na Fig. 8.44.
Os elementos nela contidos permitem as seguintes observações:
1) iniciação isoladamente não é tumorigênica (grupo 1), mas,
quando seguida de promoção, resulta em tumores (grupos
2 e 3);
2) a iniciação é fenômeno irreversível, no sentido de que uma
célula pode se transformar em tumor mesmo quando o
promotor é aplicado certo tempo depois (grupo 3);
3) a promoção sozinha ou aplicada antes da iniciação não
causa tumores (grupos 4 e 5);
4) a promoção é reversível, já que o espaçamento na aplica-
ção do promotor não produz tumores (grupo 6).
Estudos posteriores mostraram que essas mesmas observações
são válidas para muitos outros tumores de vários órgãos. Mais
ainda, há tumores humanos que parecem seguir a mesma seqüên-
cia evolutiva, indicando que iniciação e promoção são fenôme-
nos comuns