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Carcinogênese Profa Dra Andréa Barretto Motoyama Universidade de Brasilia IV Curso de Verão de Toxicologia -2015 Estrutura da Apresentação • Conceitos iniciais • Abordagem histórica do conhecimento da carcinogênese • Etapas da carcinogênese • Características importantes do processo carcinogênico • A carcinogênese do ponto de vista celular • Como detectar o processo carcinogênico e predizer sua evolução clínica Câncer • Denominação antiga, porque crescimento tumoral lembrava a forma de um caranguejo (“cancer”) • Doença complexa que envolve o desbalanço entre o crescimento/proliferação celular e a morte celular em um determinado tecido Câncer vs Tumor •Tumores sao massas teciduais que crescem de uma forma mais ou menos desordenada. •Tumores podem ser benignos (se o crescimento e lento e contido) ou malignos (se o crescimento e rápido, descontrolado, levando a invasão de outros órgãos) Primeiras observações Varredores/Limpadores de chaminé – Mary Poppins Câncer de Escroto Ligaçao entre profissao e doença Museu de Patologia de Barts Queen Mary University of London – Percivall Potts Primeiras Lições •Câncer ocorre em múltiplos estágios •A extensão da exposição ou potência do carcinógeno determina o período de latência •O desenvolvimento do tumor não requer exposição contínua aos agentes carcinogênicos – dose subtumorigênica pode causar efeitos permanentes. Carcinogênese Viral Richard Shope CARCINOGÊNESE VIRAL: Os oncogenes foram reconhecidos como genes celulares que eram adquiridas por retrovírus. Participam em diferentes tipos de tumores e podem estar envolvidos em diferentes niveis da carcinogênese. RETROVÍRUS: RNA de fita simples. Sintetizam DNA por meio da transcriptase reversa. Influência de Retrovirus nas Células Exemplos de Oncogenes Ativados por Inserção Viral Inserção de Fragmento Viral nas Células Hospedeiras Oncogenes Identifiados por Transformação Retroviral Oncogenes Humanos Adenovírus HERPES VÍRUS: DNA. 1º vírus identificado como carcinógeno (EBV). As proteínas EBNA 2 e LMP 1 são responsáveis pela imortalização das células. O carcinoma nasofaríngeo e a doença de Hodgkin estão associadas ao EBV. PAPILOMAVÍRUS Vírus DNA de cadeia dupla circular. Tropismo seletivo para epitélio escamoso. Induz tumores malignos em sinergia com carcinógenos externos. Proteínas Virais Sequestram Proteínas Celulares Envolvidas no Controle do Ciclo Celular Diferenças entre células cancerosas e normais Células Tumorais Células Normais • Perda de inibição de contato • Secreção aumentada de fatores de crescimento • Aumento na expressão de oncogenes • Perda da expressaão de genes supressores de tumor. • Expressão rara (ou controlada) de oncogenes • Secreção intermitente e/ou coordenada de fatores de crescimento • Presença e integridade de genes supressores de tumor. • Presence of tumor suppressor • genes Etapas da Carcinogênese • Promoção do tumor • Iniciaçao do tumor • Progressão do tumor Iniciação Consequência da exposição das células a um agente carcinogênico (iniciador). Os agentes carcinogênicos genotóxicos se unem irreversivelmente ao DNA. Pode haver a ativação de um oncogene ou a inativação de um supressor de tumor. Esta alteração resulta em uma célula com potencial de se transformar em uma célula maligna. A célula iniciada pode responder de forma alterada a seu micro-ambiente. ** Hoje acredita-se que o micro-ambiente pode ter grande influência no desenvolvimento tumoral. A iniciação se caracteriza por ser irreversível e parece depender tanto da dose quanto do tempo de exposição ao carcinógeno. Promoção Fase do desenvolvimento neoplásico que se caracteriza por: Expansão reversível da população “iniciada” Alteração reversível da expansão genética. As células pré-neoplásicas parecem depender de um promotor para o desenvolvimento tumoral. A promoção de tumorigênese é específica para um tecido e pode depender tanto da concentração quanto da exposição contínua ao promotor. Promotores podem ser: Agentes físicos. Agentes químicos. Agentes microbiológicos (vírus e bactérias) Os efeitos dos agentes de promoção não se dão por união ao DNA, mas sim, por seus respecitvos receptores que podem ser enzimas, proteínas regulatórias, proteínas do ciclo celular, entre outras. Por se ligar a proteínas (efetores) causam efeitos iniciais a nível epigenético. Os promotores derivados dos ésteres de forbol se unem e activam as enzimas proteína-quinases. Os promotores agem em: Transdução de sinal intracelular. Controle de cresciminto e diferenciação. Como mediadores da ação de fatores de crescimento. A instabilidade cariotípica que é resultado de: A acumulação de mutações no DNA. A ação dos carcinógeneos capazes de causar danos ao DNA. Alteração na função de p53. São os responáveis por esta fase. CARCINOGÊNESE E HEREDITARIEDADE Alguns cânceres mostram um pequeno fator de risco familiar. Em algumas famílias existe um risco aumentado para diversos tipos de neoplasias. Nessas famílias , somente é maior o risco para um determinado tipo de câncer. Em algumas o risco está aumentado para vários tipos de tumor. As neoplasias determinadas geneticamente tendem a aparecer em idades mais jovens. A predisposição genética ao câncer pode se manifestar de diversas formas: Mutação herdada. Herdar mutação em gene que evita mutações adicionais no DNA. Angelina Jolie É possível herdar uma susceptibilidade que exponha o portador a uma maior quantidade de agente crítico. __Explicar melhor Retinoblastoma. Tumor de Wilms. Neuroblastoma. Poliposis colónica familiar. Síndrome de cáncer familiar. Câncer de mama. Câncer gástrico (tipo difuso). TUMORES COM COMPONENTE HEREDITÁRIO DEMOSTRADO CARCINOGÊNESE QUÍMICA: As substâncias químicas ambientais podem ser carcinógenas. Na atualidade, considera-se que as substâncias químicas sejam responsáveis por En la actualidad se les considera responsables de: • 5% dos tumores na população em geral. • 30% entre os trabalhadores que os manipulam. Os tumores induzidos por substâncias químicas presentam características comuns: • Aparecem após exposição prolongada e repetida. • Período de latência mais longo • Maior incidência em homens Genotóxicos.- atuam interagindo diretamente com o DNA. Epigenéticos.- facilitam o crescimento das células neoplásicas MECANISMOS DE AÇÃO DOS CARCINÓGENOS QUÍMICOS Quando um produto químico reage diretamente com o DNA, induzindo mutações. A maioria dos carcinógenos humanos são genotóxicos. Os agentes genotóxicos que alteram o DNA são mutagênicos. Os carcinógenos não-genotóxicos atuam por meio de outros mecanismos, como a citotoxicidade, lesões e inflamações crônicas de tecidos e desequilíbrios hormonais e metabólicos. Alguns carcinógenos não são ativos sem sua forma nativa, precisando ser metabolizados, transformando-se em substâncias eletrofílicas. Estas substâncias podem reagir com os ácidos nucléicos o com proteínas (neste caso, em geral no retículo endoplasmático, com a ação de enzimas do complexo citocromo p 450). A união do carcinógeno ao DNA irá produzir mutações que alteram a expressãode genes da célula. A interação crítica para a transformação neoplásica se produz entre o carcinógeno e o DNA. Nem todas as interações carcinógeno- DNA favorecem o desenvolvimento neoplásico, já que para que isso aconteça, a interação carcinógeno-DNA deve ser permanente. CARCINÓGENOS QUÍMICOS NO SER HUMANO Associados a hábitos: Bebidas alcoólicas: esôfago, fígado, orofaringe, laringe. Fatores dietéticas: colon, mama, endométrio Tabaco e bebidas alcoólicas: aumento de risco de câncer de cabeça e pescoço Promiscuidade sexual/práticas sexuais – cérvix uterino Associados a atividade laboral: Arsênico: pulmão Asbesto: pulmão. Aminas aromáticas: bexiga Benzeno: leucemia. Exposição Física ou Química Radiação UV: Pele e melanoma. Cromo: Pulmão Níquel: Pulmão e seios Associados a método de diagnóstico e tratamento: Alquilantes: bexiga, leucemia. Imunossupresores: linfomas e leucemias. Hormônios femininos: ca de endomêtrio. Combate da Carcinogênese Química nos Seres Humanos. A dieta humana desempenha um papel importante: Inclusão (ingesta de e contato com) substâncias cancerígenas. Presença nos alimentos de substâncias capazes de inibir etapas do processo carcinogênico. Entre os fatores da dieta que são capazes de inibir a carcinogênese, estão: Substâncias que reduzem la síntese endógena de carcinógenos. Substâncias que reduzem a absorção de carcinógenos. Substancias que alteram a promoção tumoral. CARCINOGÊNESE FÍSICA: Agentes físicos capazes de produzir a carcinogênese: Radiacões. Fibras minerais. Corpos estranhos RADIAÇÕES IONIZANTES: Se consideram radiações ionizantes aquelas que por sua elevada energia são capazes de ionizar os átomos do meio irradiado. Umas se apresentam como ondas de energia e outras como corpúsculos A irradiação foi associada a una grande variedade de tumores, entre eles: Tumores da pele Pulmão Mama Tireóide. Ossos. Leucemias Tumores de fígado A carcinogênese por radiação tem as características: Apresenta um período de latência. É um fenómeno estocástico. O risco de apresentar um câncer induzido por radiação depende de vários fatores: Tipo de radiação Dose Nível da dose. Fatores genéticos. Idade e sexo. RADIACION ULTRAVIOLETA: Los rayos ultravioleta, de longitud de onda más corta ultravioleta B se relacionan con carcinomas cutáneos. La exposición intermitente esta más relacionada con un aumento del riesgo de melanoma. La exposición acumulativa aumenta el riesgo de carcinoma epidermoide y basocelular. La fuente de radiación ultravioleta es la luz solar. El ser humano dispone de dos mecanismos de protección contra las lesiones producidas por RU: La pigmentación. El grosor de la piel. Junto con el pelo, disminuyen la dosis absorbida. Obrigada! andreabm@unb.br Laboratório de Patologia Faculdade de Medicina Aos pacientes que mesmo em face da dor, decidem, com grandeza de alma, colaborar para o progresso da Ciência.