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Universidade Federal do Rio de Janeiro Campus Macaé Enfermagem Angie Martinez Câncer • Câncer é um termo genérico, que compreende em torno de 200 doenças, cujas células causadoras partilham algumas características em comum: - Mutações genéticas; - Crescimento descontrolado; - Capacidade de migração e invasão de outros locais/tecidos. • A diferença que existe entre um tumor benigno e um tumor maligno é em relação à estrutura do tecido. • Em um tumor benigno, a estrutura do tecido é mantida, sem comprometimento do estroma e com a manutenção da função do tecido. • Em um tumor maligno, a estrutura do tecido é comprometida, a organização entre as células tumorais e estromais é fragmentada e heterogênea, com a qual costuma haver perda de função do tecido. • Isso é importante para o tecido, pois existe uma série de padrões moleculares associados a danos e esses padrões podem ser expressos por células do organismo provenientes de tecidos que não estejam funcionando da forma correta. Por exemplo: caso se perca a ação de alguns hormônios, as células-alvo deles podem sofrer estresse, levando a expressão de moléculas de padrões moleculares associados a danos, importante para a ativação no sistema imune inato. • Normalmente, a primeira etapa de indução da iniciação da resposta imune, que é a resposta inflamatória, está associada com a característica de malignidade do tumor e a ativação de mecanismos inatos associados aos DAMPS. Os tipos de câncer malignos são: • Tumores sólidos: - Sarcomas: cânceres de tecidos mesodérmicos (tecidos moles, osso, vasos sanguíneos etc.). - Carcinomas: cânceres de tecidos epiteliais. • Tumores hematológicos: - Leucemias: câncer hematológico com origem na medula óssea. - Linfomas: câncer associado com a malignização de linfócitos T ou B maduros. Existem os linfomas inflamatórios e os linfomas tolerogênicos. Normalmente os inflamatórios são mais agressivos e mais fácil de tratar. Já os tolerogênicos são menos agressivos e de difícil tratamento. - Mielomas: câncer associado à malignização de plasmócitos ativados. Uma das formas de prevenção precoce é a gamopatia monoclonal – aumento exacerbado da produção de determinado clone de anticorpo. Processo de carcinogênese • O aparecimento de uma célula tumoral frequentemente está associado com a perda de regulação de dois tipos de genes: os proto oncogenes e os genes supressores de tumor. • No caso dos proto oncogenes, esses genes estão regulando processos de proliferação e morte celular - fisiológicos. Quando ocorre uma super expressão desses genes, é que pode acarretar a carcinogênese – transformação de uma célula normal em uma célula com capacidade tumoral. • Os genes supressores de tumor são genes que suprimem a capacidade de transformação de uma célula. Regulam a ação de proto oncogenes ou os processos celulares que esses fazem. Ex: p53 é um gene associado a indução de morte celular por alteração de DNA. Quando o gene supressor está diminuído, é mais um passo para a carcinogênese. Universidade Federal do Rio de Janeiro Campus Macaé Enfermagem Angie Martinez • Não é comum que mutações únicas causem todo o processo de carcinogênese. Normalmente é um acúmulo de diferentes mutações em proto oncogenes e genes supressores de tumor, sempre em relação ao aumento do primeiro e diminuição da expressão do último. • Esses dois grupos de genes regulam os processos celulares que levam à carcinogênese. E, esses eventos mutacionais múltiplos estão associados com: - Ciclo celular (proliferação); - Angiogênese; - Morte celular (apoptose); - Expressão de proteases; - Reparo de material genético; - Diferenciação celular. • Logo, as células cancerígenas são células do nosso corpo que, por eventos mutacionais nos dois genes abordados, tem seu fenótipo transformado. A partir disso, começam a proliferar de forma descontrolada, adquirem capacidade de migração, capacidade de se estabelecer em outros tecidos... Resposta imune adaptativa • Para que ocorra essa resposta contra a célula tumoral, é necessário que pelo menos um desses antígenos esteja presente na célula e que ele seja imunogênico, para que o sistema possa reconhecer e ser ativado, fazendo uma resposta efetora. • A maior parte das células transformadas são reconhecidas pelo sistema imune, mas não acontece sempre. Antígenos de rejeição ao tumor • O sistema imune consegue reconhecer e atacar células tumorais, porém, nem sempre todas. • Demonstrado inicialmente em animais: Figura 16.11. Murphy, Kenneth. Imunobiologia de Janeway-8. Artmed Editora, 2014. Camundongo imunizado com células tumorais mortas. Depois, ele é desafiado com células tumorais viáveis do mesmo tumor e de outro tumor não relacionado. Observou-se proteção contra o tumor do qual foi vacinado, enquanto o tumor ao qual não foi imunizado conseguiu se estabelecer e proliferar normalmente. • Como é possível fazer uma resposta imune adaptativa contra células provenientes dos próprios tecidos? Isso acontece por conta de um grupo de antígenos chamados de antígenos de rejeição ao tumor ou antígenos de reconhecimento tumoral. São seis tipos. Eles são responsáveis pela quebra de tolerância contra as células tumorais. • Deve ser levado em conta que são células do nosso corpo, os antígenos dessas células estão sob as regras estabelecidas na tolerância. Antígenos dessas células que estão presentes no timo e na medula óssea vão regular a tolerância central. Então, se linfócitos T e B entrarem em contato com antígenos das células do nosso próprio corpo nos órgãos centrais, eles são eliminados. E, os antígenos das células são regulados pela tolerância periférica. • Os antígenos de rejeição ao tumor são antígenos que aparecem devido ao processo de carcinogênese e são capazes de quebrar a tolerância, induzindo imunidade. Não sofrem os efeitos da tolerância central e periférica, porque aparecem no contexto de transformação celular. Dão a possibilidade direta ou indireta de formação de uma resposta imune. Universidade Federal do Rio de Janeiro Campus Macaé Enfermagem Angie Martinez Antígenos tumor-específicos • São antígenos novos expressos pela célula tumoral devido ao processo de tumorigênese. • São antígenos que não existiam antes nas células normais e foram formados por conta do processo de carcinogênese. • Os tumores são formados por eventos mutacionais no DNA. Essas mutações podem gerar novas proteínas. E, essas novas proteínas são alvo da resposta imune. Principalmente no contexto de apresentação de antígenos via MHC de classe I – principal via envolvida com a resposta contra tumores, porque permite que as células apresentem antígenos e ativam linfócitos T CD8 através da apresentação de antígenos endógenos, produzidos pela própria célula. Figura 16.17. Murphy, Kenneth. Imunobiologia de Janeway-8. Artmed Editora, 2014. • Exemplo da célula normal com moléculas de MHC de classe I. Quando se torna uma célula tumoral, haverá pequenas variações nos antígenos produzidos pela célula e esses são chamados de antígenos tumor-específicos. • Esses novos antígenos geram novos peptídeos que não existiam na célula normal e são apresentados pela célula tumoral. Por serem proteínas novas, não há vigilância da tolerância tumoral ou periférica. Até que o sistema imune se torne tolerante a elas, demora um tempo. Então, inicialmente, quando começam a ser expressas, é possível que haja linfócitos T capazes de reconhecer essas proteínas e iniciar uma resposta. Antígenos da linhagem germinativa • São antígenos expressos normalmente em espermatozoides ou em óvulos, que aparecem em células tumorais somáticas. Figure 14.13. https://livresbioapp.files.wordpress.com/2015/07/janeway-c-travers-p-walport-m-shlomchik-m-immunobiology-2001.pdf • Na célula normal há um conjunto de antígenos normal produzidos por essa célula. • Em alguns casos, quando a célula se torna uma célula tumoral, é possível que ela comece a expressar antígenos diferentes, derivados das células germinativas. • As células normais, somáticas, tem a informação genética referente aos antígenos expressos pelas células germinativas. Contudo, eles não são expressos em situações normais. São expressos exclusivamente em células germinativas. Quando ocorre a transformação, um dos efeitos do processo de tumorigênese é o aumento significativo da instabilidade genética da célula, por uma série de motivos: o número de mutações alto e a proliferação exacerbada. Esses dois eventos fazem com que exista a possibilidade da reativação de genes que não deveriam estar sendo expressos na célula. • Os órgãos reprodutores são sítios de imunoprivilégio. Então, os antígenos derivados das células desses órgãos estão confinados nele, um sítio de imunoprivilégio, onde o sistema imune não tem acesso aos antígenos. Com a reativação de genes das células germinativas em células tumorais, é um grande evento de quebra de tolerância, porque esses antígenos não estão em contato com o sistema imune (pela barreira de imunoprivilégio). • Em um câncer de mama, pâncreas ou pulmonar, por exemplo, que expressem esses antígenos na superfície, vai fazer com que esses antígenos sejam reconhecidos e gerem uma resposta imune Universidade Federal do Rio de Janeiro Campus Macaé Enfermagem Angie Martinez contra essa célula, por se encontrarem fora dos sítios de imunoprivilégio. • O reconhecimento é pelo linfócito T CD8, que vai induzir a apoptose da célula tumoral. Antígenos superexpressos • São antígenos expressos em excesso e saturam as moléculas de MHC de classe I. Figure 14.13. https://livresbioapp.files.wordpress.com/2015/07/janeway-c-travers-p- walport-m-shlomchik-m-immunobiology-2001.pdf • Uma célula normal, com antígenos variáveis sendo expressos e apresentados pelo MHC de classe I; por conta do processo de tumorigênese, a célula tumoral começa a expressar um determinado antígeno em excesso, gerando a saturação das moléculas de MHC de classe I, facilitando que linfócitos T CD8 que tenham escapado a tolerância central consigam reconhecer esses antígenos, sejam ativados e promovam a morte dessa célula. • Ex: antígeno PSA superexpresso em tumor de próstata que pode gerar esse efeito. Antígenos tecido específicos • São antígenos restritos a determinados tecidos, expressos em tumores que se instalam em tecidos diferentes ou localizações diferentes no mesmo tecido. • Exemplo de melanoma: é um tumor de pele, no qual os melanócitos – normalmente localizados na epiderme, sofrem um processo de desdiferenciação. Ele é uma célula pigmentada na pele e vai perdendo a capacidade de diferenciação, mas mantendo a expressão do pigmento. Com isso, o tumor vai invadindo as camadas mais profundas da epiderme e da derme. • A melanina é um pigmento basicamente confinado à epiderme. Logo, na derme, quando essas células entram em contato com células apresentadoras de antígeno, a melanina pode ser considerado um antígeno de reconhecimento tumoral porque o sistema imune consegue reconhecer através dele que os melanócitos não deveriam estar naquela região. • Acontece com outros antígenos também e nos casos de metástase, quando um tumor de mama metastacita para outro órgão, gerando o reconhecimento de um antígeno próprio de um tecido específico que se encontra ¨no lugar errado¨, dando início a uma resposta do sistema imune. Antígenos modificados pós-transcripcionalmente • São antígenos tumorais que não passam de forma adequada pelas modificações pós- transcripcionais. • As proteínas produzidas normalmente sofrem modificações depois de transcritas e traduzidas, essenciais para que possam exercer suas funções. Caso não ocorram essas modificações de forma adequada, essas proteínas também podem ser apresentadas por células apresentadoras e induzirem a resposta imune, até porque o processo de apresentação envolve o corte correto para a formação de peptídeos que vão ser injetados no RE para apresentação via MHC de classe I. Caso essa proteína não esteja na conformação correta, os peptídeos gerados podem ser diferentes e a resposta será diferente – e é exatamente nesse ponto que ocorre a quebra de tolerância. Universidade Federal do Rio de Janeiro Campus Macaé Enfermagem Angie Martinez • Exemplo de uma vacina que está sendo desenvolvida a partir de uma proteína chamada mucina, abundante no muco e extremamente glicosilada. Algumas células tumorais produzem uma mucina hipoglicosilada – cânceres de pâncreas, pulmão e mama, por exemplo. Essa mucina é alvo do sistema imune. • Realiza-se uma estratégia ao produzir uma vacina contendo a mucina que é capaz de induzir ativação de linfócitos T CD4 e T CD8. As CD8 especificamente são capazes de matar a célula tumoral expressando essa proteína. Antígenos de vírus oncogênicos • Antígenos tumorais associados a infecções virais. • São proteínas do próprio vírus que estão sendo produzidas pela célula e o vírus causou o processo de tumorigênese. • Existem vários vírus que são oncogênicos. • Ex: HPV. Causa vários tipos de câncer e algumas proteínas são essenciais para isso, como as proteínas E6 e E7, que são superexpressas e regulam processos associados a proto oncogênese e genes supressores de tumor. • Caso o antígeno viral seja reconhecido pelo sistema imune, ocorre uma resposta contra a célula infectada pelo vírus, que é a célula tumoral. Isso quebra a tolerância e permite a imunidade contra o tumor. Evasão da resposta imunológica • Além do fato das células tumorais serem células próprias e existir a necessidade de um antígeno de reconhecimento tumoral nessa célula para que a resposta possa ocorrer, os tumores também conseguem evadir o sistema imune, tanto o reconhecimento antigênico quanto a resposta efetora. • Isso por meio de: Figura 16.13. Murphy, Kenneth. Imunobiologia de Janeway-8. Artmed Editora, 2014. • Pela baixa imunogenicidade: ausência dos antígenos de reconhecimento tumoral; • O tumor sendo tratado como antígeno próprio. Além da ausência do antígeno de reconhecimento tumoral, tem a tolerância periférica específica para a célula, como se ela não fosse um agressor. • Modulação antigênica: o tumor perde a expressão de determinados antígenos durante o processo de proliferação, os quais são muitas vezes antígenos de reconhecimento tumoral. Se perder o antígeno, perde-se a resposta. • Indução direta de supressão imunológica pelo tumor: substâncias secretadas pelas células tumorais inibem a resposta efetora e estimulam uma resposta reguladora. • Sítio de imunoprivilégio induzido pelo tumor. Sítios de imunoprivilégio • Alguns tumores podem se estabelecer em sítios de imunoprivilégio, em células que pertencem aos sistemas que possuem esses sítios ou metastatizam para eles. Universidade Federal do Rio de Janeiro Campus Macaé Enfermagem Angie Martinez • Ex: tumores no SNC. O SNC é protegido por conta da barreira hematoencefálica, composta por células endoteliais com características específicas que as tornam seletivas e impedem/dificultam que células do sistema imune passem para o SNC. • Quando um tumor se estabelece dentro do SNC, o sistema imune continua com dificuldade de passar pela barreira hematoencefálica. • Esse tipo de tumor é de difícil tratamento, por uma série de questões, inclusive por essa dificuldade de atuação do sistema imune. Secreção de antígenos imunogênicos • O antígeno de reconhecimento tumoral pode ser secretado em grandesquantidades pelos tumores, tanto por meio da secreção da proteína quanto pela liberação de microvesículas contendo-os. • Esses antígenos aumentam de concentração na circulação e podem atingir o timo e a medula óssea, levando à deleção de clones T e B capazes de reconhecê-los. Esse processo pode levar a tolerância contra esses antígenos. • Intensifica ainda mais a tolerância central contra o tumor. Figura 8.21. Murphy, Kenneth. Imunobiologia de Janeway-8. Artmed Editora, 2014. • Os tumores superexpressos com antígenos de reconhecimento tumoral tem prós e contras: são capazes de saturar as moléculas de MHC de classe I, aumentando a capacidade que linfócitos tem de reconhecer a célula tumoral e promover a proteção. Contudo, ao mesmo tempo, podem atingir os órgãos linfoides centrais, promovendo deleção de clones por seleção negativa, o que pode levar a uma maior tolerância e à evasão do sistema imune. Mutações em antígenos imunogênicos • As células começam o processo de transformação e a expressar antígenos de reconhecimento tumoral, sendo reconhecidas por células linfocíticas, de uma forma geral, tanto do sistema imune adaptativo quanto do sistema imune inato. Figura 16.12. Murphy, Kenneth. Imunobiologia de Janeway-8. Artmed Editora, 2014. • A partir do momento em que a célula começa a proliferar, começa a adquirir mais mutações e essas variantes tumorais são mais resistentes à morte induzida pelas células do sistema imune. • Por serem mais resistentes, elas vão ganhar maior capacidade de proliferar. Universidade Federal do Rio de Janeiro Campus Macaé Enfermagem Angie Martinez • As células primordiais continuam sendo reconhecidas pelo sistema imune e morrem por ser menos resistentes. As novas variantes que aparecem, graças à aquisição de novas mutações, adquirem antígenos de resposta tumoral modificados. Isso faz com que a resposta perca eficiência. • Também há uma pressão seletiva, já que o sistema imune elimina as células tumorais mais suscetíveis e restam as mais resistentes. • As mais resistentes dão origem a células ainda muita mais resistentes que elas e assim sucessivamente. Seja pelo maior número de mutações ou pela pressão seletiva do sistema imune. Isso acontece até que efetivamente essa célula mais resistente seja a mais abundante e comece um processo de proliferação mais agressivo, gerando um ambiente intra-tumoral: um tumor sólido se estabelecendo, e a célula começa a ter outras relações com o ambiente que a cerca, principalmente em relação ao sistema imune. Formação do ambiente intra-tumoral • Com a formação do ambiente intra-tumoral, os tumores adquirem uma capacidade de interagir e regular o sistema imune muito grande. • Não acontece com todos os tumores, há muitos tipos de câncer e nem todos se comportam da mesma maneira, mas acontece na maior parte deles, principalmente nos tolerogênicos. • Há diferentes tipos de interação que as células tumorais podem fazer com células do sistema imune quando o tumor sólido está estabelecido. Anaëlle Duray, Stéphanie Demoulin, Pascale Hubert, Philippe Delvenne, Sven Saussez, "Immune Suppression in Head and Neck Cancers: A Review", Journal of Immunology Research, vol. 2010, Article ID 701657, 15 pages, 2010. https://doi.org/10.1155/2010/701657 • Imunossupressão direta pelo tumor: acontece através da produção de citocinas reguladoras. Alguns tumores são capazes de produzir prostaglandinas reguladoras, TGF-b, IL-10, IL-6 (inflamatória relacionada com a desregulação da estrutura normal do tecido). • A produção de TGF-b principalmente tem um impacto grande na geração de linfócitos T reguladores induzidos. Isso porque nesse contexto tumoral ele está estimulando células dendríticas presentes nesse tecido. As células dendríticas ativadas por TGF-b e ativados em um contexto inflamatório vão para um órgão linfoide secundário e produzem TGF-b, gerando a diferenciação de linfócitos T CD4 virgens para linfócitos T CD4 reguladores. • Esses linfócitos T reguladores começam a se acumular no tecido, os quase possuem no contexto tumoral 3 efeitos extremamente importantes: - Bloqueio da ativação das células NK – capazes de induzir a citotoxidade. Eles têm como uma das principais funções identificar as células tumorais que perderam a expressão de MHC de classe I pelas mutações e seletividade. Universidade Federal do Rio de Janeiro Campus Macaé Enfermagem Angie Martinez - Bloquear a ação de linfócitos T CD4 e CD8. Nesse contexto, o CD8 é o mais importante, pela capacidade de induzir morte celular – principal ferramenta para a eliminação de células tumorais. As CD4 são importantes pois podem produzir citocinas que aumentam a resposta inflamatória e ainda auxiliar o CD8 a exercer sua função de maneira mais eficiente. - Morte de linfócitos T CD8, pela indução de morte por ativação e pela regulação de outras células reguladoras presentes em diferentes tumores, como células mesenquimais supressoras – capazes de inibir a ação de células CD8. • Todos os mecanismos associados com a inibição de linfócitos T CD8 acaba favorecendo o crescimento tumoral. • Dentre as células do sistema imune que entram dentro do tumor, as mais importantes são os macrófagos TAM (macrófagos associados a tumor). Esses macrófagos têm o fenótipo M2c ou M2a e isso está diretamente relacionado com o perfil de citocinas produzidas no interior do tumor, que favorecem pincipalmente os macrófagos M2c. Esses macrófagos TAM possuem baixa capacidade de fagocitar/digerir/destruir as células tumorais. Possuem um série de funções importantes que favorecem o crescimento tumoral: são capaz de produzir mais TGF-b, o que vai favorecer a célula T reguladora; produzem VGF – fator estimulador do endotélio vascular, importante para a produção de novos vasos por onde as células tumorais vão conseguir fazer metástase; são capazes de fazer feedback positivo, através da produção de GM- CSF, o que aumenta também a sobrevida e atividade dos macrófagos e das células dendríticas; E, principalmente os M2b podem produzir algumas citocinas inflamatórias que vão auxiliar na indução de um certo nível de resposta inflamatória, o que de uma forma geral, é importante para gerar algumas células Th17 que vão manter essa inflamação em níveis necessários para promover a metastatização, que depende da expressão de metaloproteases e citocinas inflamatórias como TNF-a e IL-1, as quais ajudam na capacidade que essas células tumorais tem de invadir outros tecidos através de metástase. • Algumas iniciativas terapêuticas têm utilizado medicamentos que são capazes de agir no macrófago associado ao tumor e sem ele, a célula tumoral consegue ser controlada pelo próprio sistema imune.
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