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Atividade 1 O que é o câncer e o que desencadeia seu desenvolvimento na célula? O câncer é, basicamente, um a doença causada por divisão celular descontrolada. Seu desenvolvimento e progressão estão normalmente ligados a uma série de alterações na atividade dos reguladores do ciclo celular. Por exemplo, os inibidores do ciclo celular impedem que as células se dividam quando as condições não são as corretas, por isso a baixa ação desses inibidores pode causar câncer. Da mesma forma, os reguladores positivos da divisão celular podem causar câncer se estiverem muito ativos. Na maioria dos casos, essas alterações na atividade ocorrem devida a mutações nos genes que codificam as proteínas reguladoras do ciclo celular. De todos os casos, 80% a 90% dos cânceres estão associados a fatores ambientais. Alguns deles são bem conhecidos: o cigarro pode causar câncer de pulmão, a exposição excessiva ao sol pode causar câncer de pele, e alguns vírus podem causar leucemia. Quais comportamentos diferenciam uma célula normal de uma célula cancerosa? As células cancerosas podem multiplicar-se em cultura (fora do corpo, em um a placa de Petri) sem que sejam adicionados fatores de crescimento ou sinais de proteína que estimulam o crescimento. Já as células normais, necessitam de fatores de crescimento para crescer em cultura. As células cancerosas podem fabricar seus próprios fatores de crescimento, apresentar vias do fator de crescimento presas na posição "ligado" ou, no contexto do corpo, até mesmo enganar as células vizinhas e fazê-las produzir fatores de crescimento para sustentá-las. As células normais, cultivadas em uma placa de Petri, estão cheias de vizinhos por todos os lados, elas não vão mais se dividir. As células cancerosas, no entanto, continuam se dividindo e se empilhando umas sobre as outras em camadas irregulares. O ambiente em uma placa de Petri é diferente do ambiente no organismo humano, mas os cientistas pensam que a perda de inibição de contato em células cancerosas cultivadas em placas de Petri reflete a perda de um mecanismo que normalmente mantém o equilíbrio do tecido no corpo. Outra marca registrada das células cancerosas é sua "imortalidade replicativa", um termo extravagante para denominar o fato que elas podem se dividir muitas vezes mais do que uma célula normal do corpo. Em geral, as células humanas podem passar por apenas aproximadamente 40-60 rodadas de divisão antes de perderem a capacidade de se dividir, "envelhecer" e, finalmente, morrer. As células cancerosas podem se dividir muitas vezes mais do que isso, em grande parte porque elas expressam uma enzima chamada telomerase, a qual reverte o desgaste das extremidades do cromossomo que normalmente acontece durante cada divisão celular. Há outras diferenças entre as células cancerosas e as células normais que não estão diretamente relacionadas ao ciclo celular. Essas diferenças contribuem para seu crescimento, divisão e formação de tumores. Por exemplo, as células cancerosas obtêm a capacidade de migrar para outras partes do corpo, um processo chamado metástase, e de promover o crescimento de novos vasos sanguíneos, um processo chamado angiogênese (que fornece uma fonte de oxigênio e nutrientes às células tumorais). As células cancerosas também não se submetem à morte celular programada, ou apoptose, sob condições em que as células normais o fariam (por exemplo, devido a danos no DNA). Além disso, pesquisas recentes mostram que as células cancerosas podem sofrer alterações metabólicas que auxiliam um aumento do crescimento e da divisão celular. O que são oncogenes? São genes relacionados com o aparecimento e crescimento de tumores, malignos ou benignos, reguladores positivos do ciclo celular podem estar superativados no câncer. Por exemplo, um receptor de fator de crescimento pode enviar sinais mesmo quando fatores de crescimento não estão presentes, ou uma ciclina pode ser expressada em níveis anormalmente elevados. As formas muito ativas (promotoras de câncer) desses genes são chamadas de oncogenes enquanto as formas normais, ainda não mutadas são chamadas de proto-onco genes. Este sistema de nomenclatura reflete que um proto- oncogene normal pode se transformar em um oncogênese ele sofrer mutação de tal maneira que sua atividade seja aumentada. As alterações genéticas que promovem o desenvolvimento de câncer ocorrem em duas classes de genes reguladores do crescimento, que es tão presentes em células normais: os proto - oncogenes, que promovem o crescimento e os genes supressores de tumor, que inibem o crescimento celular. Alterações nos proto-oncogenes e nos genes supressores de tumor podem provocar desenvolvimento de células com crescimento descontrolado. Estes genes foram chamados de oncogênes e virais. Posteriormente, foi descoberto que os oncogêneses apresentavam sequências muito semelhantes ao DNA das células normais, chegando-se a conclusão que os vírus provocam mudanças na sequência de DNA da célula normal que foram infectadas. A partir deste achado os genes normais foram chamados de proto-oncogenes. Os proto-oncogenes podem transformar-se em oncogênese através de 2 formas: - mudanças na estrutura do gene, resultando na síntese de oncoproteínas (produtos genéticos anormais) tendo função aberrante. - Mudanças na regulação da expressão do gene, resultando um aumento ou produção inadequada de proteínas promotoras de crescimento estruturalmente normais. Translocação cromossômica. O rearranjo do material genético por translocação cromossômica usualmente resulta em aumento da expressão do proto - oncogêne. O melhor exemplo de translocação provocando tumor ocorre no linfoma de Burkitt e resulta no movimento do seguimento contendo c -myc do cromossomo 8 para o cromossomo 14q na banda 32. Amplificação gênica - a ativação do proto-oncogene associada com aumento da expressão de seus produtos pode resultar da reduplicação do DNA, produzindo várias cópias de proto-oncogêne nas células tumorais. O caso mais interessante de amplificação envolve N- myc em neuroblastoma e c-erb B2 em câncer de mama. Os oncogênes codificam proteínas chamadas oncoproteínas que participam na transdução de sinais durante várias etapas do ciclo celular. Existem 4 categorias de oncogênes que estão associados a divisão celular e desenvolvimento de câncer que são: fator de crescimento, receptor de fator de crescimento, proteínas envolvidas na transdução de sinais e proteínas reguladoras nucleares. O que são supressores de tumor? Supressores de tumor são genes normais que retardam a divisão celular, reparam erros do DNA ou indicam quando as células devem morrer. Quando os genes supressores do tumor não funcionam corretamente as células podem se desenvolver fora do controlem o que pode levar ao câncer. Um gene supressor de tumor é como um pedal de um freio em um carro. Normalmente impede que a célula se divida rapidamente, assim como em um freio de um carro. Quando algo acontece de errado com um gene uma mutação. A divisão celular pode sair fora do controle. Uma diferença importante entre oncogênese e gene supressor de tumor é que os oncogênese resultam da ativação de pro-oncogênese enquanto que o genes supressores de tumor provocam câncer quando eles são inativados. Alterações herdadas do genes supressores do tumor foram encontradas em algum as síndromes cancerígenas hereditárias causando câncer, em determinadas famílias. Mas de novo a maioria das mutações de gene supressores é adquirida e não herdada. Por exemplo. Anomalidades do gene TP53 que codifica a proteína P53, foram encontradas em mais de metade de cânceres humanos Qual o papel da p53 em células saudáveis? Trata-se de uma proteína codificada por um gene situado no cromossomo de número 17, o qual leva o mesmo nome (gene P53). Sua principal função está relacionada à preservação da integridadedo código genético em cada célula, ou seja, a manutenção da mesma sequência de nucleotídeos ao longo de toda a molécula de DNA igualmente presente em cada célula do nosso corpo. Durante o ciclo de divisão celular, a proteína p53 faz uma verificação quanto à eventual ocorrência de uma mutação na sequência do código genético em consequência de uma duplicação defeituosa do DNA (erro de replicação). Caso seja verificada a existência de uma mutação, é função da proteína p53, através do desdobramento de uma cascata de reações para impedir que esta célula entre em processo de mitose e complete a divisão celular. Desempenhando um papel-chave na resposta celular ao dano no DNA. A p53 age primeiramente ao final de G (controlando a transição de G, onde ela bloqueia a progressão do ciclo celular em resposta a um DNA danificado e a outras condições desfavoráveis Quando um DNA de uma célula C é danificado, uma proteína censora ativa a P53 que que interrompe o ciclo celular no final de G, Desencadeando a produção de um inibidor do ciclo celular. Essa pausa dá tempo para o DNA que também depende da P53 cuja segunda função é ativar enzinas de reparação do DNA. Se o dano for consertado, a P53 irá liberar a célula, permitindo que ela continue o ciclo celular. Se o dano não for possível de conserto a P53 irá desencadear seu terceiro e último papel a apoptose (morte celular programada) de modo que o DNA danificado seja passado adiante. Atividade 2
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