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PATOGÊNESE DO CÂNCER Alterações moleculares em neoplasias CONCEITO DE NEOPLASIA ■ Segundo EVANS, 1993 * “os cânceres são consequências de alterações genéticas e epigenéticas envolvendo uma variedade de genes que são fundamentais para os processos de crescimento e diferenciação celulares, e para a remoção celular programada”. *EVANS H.J. Molecular genetic aspects of human cancers: the 1993 Frank Rose Lecture. British J.Cancer 68: 1051-1060, 1993. Existem 4 (ou mais) categorias de genes envolvidos no câncer: ■ Oncogenes que ativam o ciclo celular ■ Tumor suppressor genes que normalmente põem “freios” na divisão celular. Quando esses genes estão mutados, a célula perde a capacidade de diminuir e manter a coordenação do crescimento e proliferação celular. ■ DNA repair genes ajudam a manter o DNA e os cromossomos intactos, particularmente quando algum tipo de êrro ocorre ao acaso; uma mutação nesse tipo de gene permite que êrros se acumulem, aumentando a probabilidade de ocorrer um câncer. ■ Genes that control apoptosis. Há genes que quando expressos inibem a apoptose ( bcl2). Este tipo de gene pode ser encontrado expresso em células neoplásicas. Proto-oncogenes - histórico ■ 1911: Rous sarcoma virus ■ 1970: v-onc identified in RSV ■ 1976: Homologous avian c-onc ■ 1989: Oncogene hypothesis Proto- oncogenes • Funções: os proto-oncogenes normalmente codificam para: – Fatores de crescimento – Receptores de fatores de crescimento – Elementos das vias de transdução de sinal – Fatores nucleares Proto- oncogenes São transformados em oncogenes(ativados), de forma permanente por • Mutações pontuais • translocações • Amplificações (ex. c-erb-b2). Mastocitoma – mutação em c-kit – torna este oncogene com atividade de tirosina kinase sempre ativo. C-kit= receptor para stem cell factor Aspectos moleculares ■ Expressão de c-kit ■ Mutações em c-kit em mastocitomas ■ Estimula o crescimento dos mastócitos com ligante para SCF (stem cell factor) ■ Grau III > Grau I ■ > Mutações em Grau III ou metástases; mutações causam fosforilação constitutiva do receptor KIT independentemente de SCF. Riva F, Brizzola S, Stefanel lo D, Crema S, Tur in L. A s tudy of muta t ions in the c -k i t gene of 32 dogs w i t h mas tocytoma. J Ve t Diagn Invest . 2005 Jul;17(4):385-8. C- kit ■ The c-Kit gene encodes a 145 kDa transmembrane member of the receptor tyrosine kinase subclass III family. The c-kit gene product is expressed by haematopoietic progenitor cells, mast cells germ cells, and some human tumours. Genes Suppressores de Tumor Genes Suppressores de Tumor – Os genes suppressores de tumor normalmente funcionam inhibindo ou “freando" o crescimento celular; portanto eles impedem o desenvolvimento de tumores. Mutações em genes suppressores de tumor fazem com que a célula ignore um ou mais componentes inibitórios, removendo os freios do ciclo celular e resultando em uma taxa elevada de crescimento descontrolado- cancer. ■ Os produtos dos genes suppressores de tumores podem atuar em qualquer parte da célula: na superfície, no citoplasma e no núcleo. Genes Suppressores de Tumor ■ Codificam para: – Fatores inibidores do crescimento celular – Moléculas que regulam a transdução de sinais – Moléculas que regulam a transcrição nuclear e o ciclo celular ( p53, Rb) – Moléculas que controlam a adesão e a comunicação celular Genes Suppressores de Tumor Exemplos de Genes Suppressores de Tumor APC BRCA1 BRCA2 CDH1 CDKN1C CDKN2A CYLD EP300 EXT1 EXT2 Adenomatous polyposis of the colon gene Familial breast/ovarian cancer gene 1 Familial breast/ovarian cancer gene 2 Cadherin 1 (epithelial cadherin or E-cadherin) gene Cyclin-dependent kinase inhibitor 1C (p57) gene Cyclin-dependent kinase inhibitor 2A (p16) gene Familial cylindromatosis gene E1A-binding protein (p300) gene Multiple exostosis type 1 gene Multiple exostosis type 2 gene MADH4 Homolog of Drosophila mothers against decapentaplegic 4 gene MEN1 MLH1 MSH2 Multiple endocrine neoplasia type 1 gene Homolog of E. coli MutL gene Homolog of E. coli MutS 2 gene Also called HNPCC (hereditary non-polyposis colorectal cancer) or HNPCC1 NF1 Neurofibromatosis type 1 gene NF2 Neurofibromatosis type 2 gene PRKAR1A PTCH Protein kinase A type 1, alpha, regulatory subunit gene Homolog of Drosophila patched gene Involved with some basal cell carcinomas and medulloblastomas and rhabdomyosarcoma PTEN Phosphatase and tensin homolog gene Involved with some hamartomas, gliomas, and prostate and endometrial cancers RB1 Retinoblastoma gene SDHD Succinate dehydrogenase cytochrome B small subunit gene - Familial paraganglioma SMARCB1 Swi/Snf5 matrix-associated actin-dependent regulator of chromatin gene STK11 Serine/threonine kinase 11 gene TP53 Tumor suppressor p53 gene Inheritance of p53 mutations through the germ line is associated with Li-Fraumeni syndrome Involved in a wide variety of tumors .Inactive or lost in more than 50% of cancerous cells Codes for the cytoplasmic p53 protein that regulates cell division and can induce cells to kill themselves (apoptosis) TSC1 TSC2 Tuberous sclerosis type 1 gene Tuberous sclerosis type 2 gene VHL von Hipple-Lindau syndrome gene WT1 Wilms tumor 1 gene Involved in Wilms tumor of the kidneys (nephroblastoma) Genes que controlam a apoptose ■ Bcl-2 - GENE ANTI-APOPTÓTICO ■ ativado por uma translocação 18;14. ■ quando sua expressão é aumentada, impede que linfócitos entrem em apoptose, e permite que eles atuem por períodos prolongados. ■ detectados em mais de 80% dos linfomas do tipo B, denominados linfomas foliculares. ■ Outros: bcl-x, bax, bag, bad. Genes que codificam para enzimas de reparo do DNA •Indivíduos que possuem deficiência de enzimas de reparo do DNA (xeroderma pigmentoso) possuem maior predisposição a neoplasias cutâneas porque não fazem o reparo do DNA . •Deficiência hereditária de 2 genes de reparo do DNA: MSH2 e MLH1 - proteínas produtos destes genes fazem o reparo do DNA lesado. Inativação destes genes está relacionada com o acúmulo de mutações em outros genes. Metilação do DNA Mechanism of DNA methylation. 5-Methylcytosine is produced by the action of the DNA methyltransferases (DNMT 1, 3a or 3b), which catalyse the transfer of a methyl group (CH3) from S-adenosylmethionine (SAM) to the carbon-5 position of cytosine Metilação do DNA ■ 5-metil-citosina - está envolvida no contrôle da expressão gênica: – Genes hipometilados são genes que estão sendo expressos. – Genes hipermetilados são genes SILENCIOSOS, ou que não estão sendo expressos. Metilação do DNA ■ 5-metil-citosina - ■ É UM LOCAL FREQUENTE DE OCORRÊNCIA DE MUTAÇÕES C-T ■ No câncer: – Pode haver hipometilação do DNA, que poderia estar relacionada com o aumento da expressão de vários genes, inclusive proto-oncogenes, e genes envolvidos com a proliferação celular. – Pode haver sítios de hipermetilação do DNA, que silenciariam genes supressores de tumor. TELOMERASE ■ Senescência replicativa – ocorre em células normais. ■ A cada divisão celular há o encurtamento dos telômeros – quando atinge um comprimento determinado, há a ativação de p53 – apoptose. TELOMERASE ■ Células germinativas – possuem a enzima telomerase, que impede o encurtamento dos telômeros. ■ Na maior parte das células normais a telomerase está inativa ■ As células neoplásicas podem reativar a telomerase para se manter dividindo-se infinitamente. ■ Ex. Células HeLa, e outras linhagens. ■ ENTÃO – A MANUTENÇÃO DA ATIVIDADEDA TELOMERASE E DO COMPRIMENTO DOS TELÔMEROS SÕ ESSENCIAIS PARA A MANUTENÇÃO DA ATIVIDADE DE PROLIFERAÇÃO DAS CÉLULAS NEOPLÁSICAS. Herceptina ® ■ Herceptina – son ANTICUERPOS producidos por Roche para tratamiento de neoplasias de la mama positivas para C-erbB-2 (HER2-neu) en humanos. ■ Colaboración Roche y Dako ■ (Hercep-test®) - Detección de receptores para c- erbB-2 en la neoplasia mamaria por imuno- histoquimica ■ c-erbB-2 – ONCOGENE – receptor de factor de crescimiento epidermico. HER2 overexpression Herceptin a ■ 2 estudos em neoplasias mamarias de cadelas: Martin de las Mulas J, Ordas J, Millan Y, Fernandes-Soria V, Ramon y Cajal S. Oncogene Her-2 in canine mammary gland carcinomas: an immunohistochemical and chromogenic in situ hibridization study. Breast Cancer Res Treat 80(3): 363-7, 2003 Dutra AP, Granja NV, Schmitt FC, Cassli GD C-erbB-2 expression and nuclar pleomorphism in canine mammray tumors. Braz. J. Med. Biol. Res. 37(11) 1637-81, 2004. Mais estudos são necessários! Biologia do crescimento neoplásico DISSEMINAÇÃO DAS NEOPLASIAS E SEUS MECANISMOS Biologia do crescimento neoplásico ■ Após a transformação neoplásica, as células iniciam seu crescimento dentro do tecido. ■ Se não receberem suprimento sanguíneo, as células neoplásicas têm crescimento limitado. ■ Liberação de fatores angiogênicos - VEGF , FGF. ■ Células tronco mesenquimais da medula óssea também podem gerar vasos sanguíneos na massa tumoral. Metástases ■ Metástases são focos secundários de lesões neoplásicas, „ a distância do neoplasma primitivo. ■ São características dos neoplasmas malignos. ■ Em geral são as responsáveis pela morte dos indivíduos portadores de neoplasmas malignos. Vias de disseminação das neoplasias ■ Transplante de células - ex.TVT Vias de disseminação das neoplasias Transplante de células - ex.TVT Implante de células - ex. carcinomatose peritoneal ou pleural Vias de disseminação das neoplasias Transplante de células - ex.TVT Implante de células - ex. carcinomatose peritoneal ou pleural Via hematógena - sarcomas Vias de disseminação das neoplasias Transplante de células - ex.TVT Implante de células - ex. carcinomatose peritoneal ou pleural Via hematógena - sarcomas Via linfática - carcinomas Seed and Soil" Principle ■ Celulas tumorais têm preferências por determinados órgãos. Controle das metastases ■ Ressecção dos tumores com margens amplas. ■ Uso de antineoplásicos após a cirurgia de retirada dos tumores. ■ Nos tumores hemolinfóides, os antineoplásicos são usados para impedir a invasao e a disseminação. HISTOPATOLÓGICO !!!!! ■ Importante para diagnosticar ´se é uma neoplasia e seu tipo histológico. ■ O tipo histológico da neoplasia pode estar relacionado a seu prognóstico. ■ Também deve-se aplicar a classificação TNM, segundo a Organização Mundial da Saúde. Efeitos do tumor sobre o hospedeiro Efeitos do tumor sobre o hospedeiro ■ Caquexia - TNF alfa ■ Síndromes paraneoplásicas – hipercalcemia – hipercoagulabilidade do sangue – prurido (mastocitoma) – feminização de machos etc Respostas do hospedeiro ao tumor IMUNIDADE DOS TUMORES Vigilância imunológica ■ Maior frequência de cânceres em pacientes imunodeprimidos. ■ Os tumores apresentam mecanismos de escape para crescer: – os subclones mais imunogênicos são eliminados – Falta de antígenos de superfície – perda ou redução de antigenos de histocompatibilidade (MHC) – muitos agentes cancerígenos causam também imunodepressão – produção de proteínas imuno- supressoras – TGF – beta. Mecanismos imunológicos antineoplásicos ■ Linfócitos T citotóxicos ■ Células natural killer ■ macrófagos ativados ■ mecanismos humorais ■ VACINAS CONTRA O CÂNCER Vacinas de células dendríticas ■ Para melanomas de cavalos e de cães ■ Extração de células dendríticas do sangue ■ Cultivo ■ Exposição ao antígeno tumoral ■ Re-injeção no paciente Fatores prognósticos ■ Podem ser verificados diversos, por meio de imuno-histoquímica. – Indice de proliferação celular; – Expressão de p53 alterada; – Marcação de e-caderina – Expressão de receptores de estrógeno e de progesterona.
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