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Aula 3 - Carcinogênese 1 🧬 Aula 3 - Carcinogênese Classe MDD II Criação Materiais Propriedade Revisado Tipo 3° Semestre Agentes carcinógenos São todas as substâncias químicas ou físicas que induz o câncer, podendo ser classificados de acordo com o estado do câncer que ele estimula: Oncoiniciadores: induzem o início do processo de carcinogênese. Oncopromotores: Atuam após as células já estarem alteradas e favorecem para que se Oncoaceleradores: Atuam na fase final, em que o câncer já está instalado. Podem ser classificados ainda quanto à sua capacidade carcinogênica. O tempo e a intensidade da exposição influenciam no processo de carcinogênese. Grupo 1 (alto nível de evidência em relação à carcinogênese): cigarro, radiação UV, ionizantes, agrotóxicos, amianto, arsênico. Benzeno, formaldeído, compostos de níquel, poluição atmosférica, carnes processadas, vírus hepatite B/C e Epstein Barr Grupo 2A (provavelmente carcinógenos, algumas evidências em animais e humanos) alguns produtor da fabricação do vidro, chumbo e do petróleo Jun 14, 2021 410 PM Aula 3 - Carcinogênese 2 Grupo 2B (possivelmente carcinógenos, mas com evidências mais fracas em humanos) clorofórmio, gasolina, alguns corantes e medicamentos como fenobarbital e fenitoína Grupo 3 (agentes suspeitos, mas sem evidências quanto à carcinogênese) implantes de silicone, medicamentos como espironolactona e prednisona e a maioria dos tonalizantes capilares Aspectos gerais da carcinogênese O desenvolvimento do câncer é multifatorial, é muito difícil desenvolver o câncer por apenas uma única mutação, um único fator. É a somatória de vários fatores ocorridos com o organismo que contribuem com o desenvolvimento do câncer. Algumas citocinas podem estimular vias que contribuem com o desenvolvimento do câncer, assim como as espécies reativas de oxigênio, sendo ambos mecanismos de defesa do sistema imunológico que acabam por promover o câncer (a inflamação pode ser promotora do câncer). Algumas mutações são herdadas, isso pode predispor o indivíduo ao câncer. A hiperplasia também aumenta a suscetibilidade do surgimento do câncer, pois quanto mais proliferação um tecido tem, maiores as chances de uma mutação acontecer e um câncer se desenvolver. À medida que o câncer cresce, ele pode gerar hipóxia, acidose e espécies reativas de oxigênio, o que pode ser prejudicial para o organismo, levando à dano no DNA. Um câncer pode adquirir heterogeneidade, como uma população de células geneticamente variadas. Isso pode dificultar o tratamento, pois uma população de células desse câncer pode ser resistente ao tratamento. Então as células menos resistentes morrerão e as mais resistentes serão selecionadas artificialmente, progredindo para um câncer menos tratável. Mutações passageiras não interferem no prosseguir do câncer. O acúmulo progressivo de mutações genéticas e alterações epigenéticas garantem a sobrevida do tumor em desenvolvimento. As principais caraterísticas de tumores são: Replicação ilimitada Inflamação promotora de tumor Aula 3 - Carcinogênese 3 Invasão tecidual e metástase Instabilidade genômica Angiogênese Resistência à morte Metabolismo acelerado Autossuficiência de sinalização proliferativa Evasão imune Insensibilidade a sinais de anti crescimento Aula 3 - Carcinogênese 4 Aula 3 - Carcinogênese 5 Genes críticos para o câncer Nesse caso, considera-se um gene, a proteína já codificada pelo gene. São divididos em duas classes: Primeira classe (proto-oncogenes): mutações causam aumento de função e câncer, As formas mutantes hiperativas são denominadas oncogenes. Aula 3 - Carcinogênese 6 Segunda classe (supressores de tumor): mutações causam a perda de função do câncer. É necessário que a mutação ocorra nos dois cromossomos. Oncogene MYC É um fator de transcrição envolvido em aproximadamente 40% dos tumores em humanos. Mutações de amplificação (aumento do número de cópias daquele gene no DNA, isso aumenta a função dele) e translocação (gene em outro cromossomo, e fusiona o gene a um outro gene que tem um promotor forte, aumenta a transcrição dele) de Myc são as mais comuns. Aula 3 - Carcinogênese 7 Oncogene RAS O RAS é uma proteína que contribui para várias vias bioquímicas, e quando mutada e hiperativa, ativa várias vias bioquímicas continuamente. Ele estimula a proliferação e a síntese metabólica, síntese de nucleotídeos, síntese de aminoácidos, síntese de lipídios. Ciclo celular na Carcinogenese O ciclo celular regular tem pontos de controle, para caso algum erro e/ou dano ocorra, a célula tenha alguma chance de corrigir esse problema. Proteínas importantes contribuem para esses pontos de controle, e duas são muito importantes: P53 e Rb. Se essas proteínas perderem função, pode haver um descontrole na replicação celular, e pode favorecer o desenvolvimento do câncer. Aula 3 - Carcinogênese 8 Rb É um sensor de estímulos externos. Se um fator de crescimento interagir com uma célula normal, ciclinas e CDKs serão ativadas, que por sua vez, fosforilam a Rb. A Rb fosforilada solta o fator de transcrição, o deixando disponível para atuar sobre vários genes diferentes, e estão envolvidos na proliferação celular, quando transcritos e traduzidos, favorecem a proliferação celular. O contrário também ocorre. Se um fator inibitório estimular a célula, a Rb ficará grudada ao fator Aula 3 - Carcinogênese 9 de transcrição, impedindo a proliferação. Se uma mutação impedir esse controle sobre o fator de transcrição, a proliferação dessa célula ficará descontrolada. Aula 3 - Carcinogênese 10 P53 Aula 3 - Carcinogênese 11 É um sensor de alterações intracelulares, capaz de parar o ciclo celular caso algum problema apareça. Caso esse problema não seja corrigido, a P53 induzirá apoptose. Numa situação de mutação de P53, a fiscalização de problemas intracelulares fica deficiente, e a célula não pode corrigir os problemas. Mais de 70% dos cânceres humanos tem mutação no P53 (perda homozigótica, perda da função dos genes nos dois cromossomos homólogos ). Mutações A maioria dos cânceres rem de 1000 a 20.000 mutações pontuais somáticas. Esse grande volume de mutações acontece porque proteínas importantes para evitar esses erros estão prejudicadas. São exemplos de mutações: Translocação: BCRABL, translocação presente na leucemia mieloide crônico. Constitutivamente ativa a proliferação celular descontrolada (translocação recíproca) Amplificação: aumento do número de vezes que aquele gene aparece no DNA, aumentando sua expressão Epigenética Aula 3 - Carcinogênese 12 A metilação do DNA bloqueia a transcrição daquele gene, se há hipermetilação de um supressor de tumor, a transcrição e tradução fica prejudicada, ficando mais susceptíveis ao desenvolvimento do câncer. Se isso ocorrer num oncogene, o desenvolvimento do câncer fica prejudicado. A acetilação ativa a transcrição daquele gene, se um oncogene sofrer acetilação, sua expressão ficará aumentada e favorecerá o desenvolvimento de um câncer. MicroRNAs podem diminuir a tradução daquela proteína. Se uma célula produz muito miRNA contra a P53, o RNA mensageiro da P53 vai ser bloqueado e a expressão de P53 ficará reduzida. Isso favorece o desenvolvimento de câncer. Se pouco miRNA for expresso contra um oncogene, a célula também terá o desenvolvimento de câncer favorecido. Aula 3 - Carcinogênese 13 Aula 3 - Carcinogênese 14 Aula 3 - Carcinogênese 15 Defeitos no reparo de DNA na carcinogenese Existem vários danos e vários reparos que uma célula desempenha no DNA. Se alguma mutação impede que o reparo do DNA ocorra, o individuo fica mais propenso ao desenvolvimento de câncer. Aula 3 - Carcinogênese 16 Alterações metabólicas na carcinogenese Mesmo na presença de O2, o tumor prefere fazer glicólise (menos eficiente em termos energéticos, ao contrário da respiração). Isso é chamado de Efeito Warburg. Essa via metabólica gera substratos para síntese de proteínas,ácidos nucleicos e lipídios. Dessa forma, o tumor consome energia e gera substrato para crescer. Carcinomas e resistência à morte Vários receptores sinalizam a morte celular. Caso mutações os tornem mais resistentes, a célula mutada terá menos susceptibilidade à morte induzida. São mutações que geram resistência à morte: mutações em P53, redução do número de caspases disponíveis, genes supressores, são resistentes à apoptose. Existem proteínas supressoras de apoptose e indutoras, se as supressoras se sobressaírem, a célula ficará resistente à apoptose. Sobrevivem melhor a ambientes com pouco oxigênio. Aula 3 - Carcinogênese 17 Carcinogenese e metástase À medida que um câncer se desenvolve, ele pode favorecer a metástase, que é a capacidade de transferência de células tumorais de um tecido para outro. A transição epitélio-mesenquimal é a capacidade das células epiteliais de se desgrudarem do tecido e invadirem o tecido, migrar para dentro do vaso sanguíneo, e sair do vaso sanguíneo em outro tecido. Isso se deve a alterações no citoesqueleto e polaridade celular, perda de adesão e ganho de potencial migratório e invasivo. Vários fatores influenciam nesse processo, como: hipóxia, citocinas, pressão intratumoral, alterações na expressão gênica etc. Carcinogenese e medicina de precisão Aula 3 - Carcinogênese 18 A medicina de precisão visa estudar a genômica, o metabolismo, e as características genéticas dos pacientes, entregando a eles o melhor tratamento para suas características individuais.
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