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Letícia Ferreira TXXII NEOPLASIAS I IMPACTO DO CÂNCER - Os mais estimados são o câncer de próstata em homens e de mama em mulheres - Fatores geográficos e ambientais: raios UV, poluição, ocupacionais - Em relação a idade, grande parte ocorre acima dos 55 anos - Principal causa de morte em mulheres entre 40-79 anos - 10% de todas as mortes em crianças menores que 15 anos ocorre por câncer HEREDITARIEDADE 1. Síndromes Neoplásicas Hereditárias com padrão autossômico dominante: herança de um único gene dominante aumenta o risco de desenvolver um tumor • Mutação pontual: único alelo de um gene supressor • Retinoblastoma: 40% são herdados 2. Síndromes de defeito no reparo do DNA • Caracteriza-se por defeitos no reparo de DNA por instabilidade cromossômica ou do DNA (não vai parar a mutação que está acontecendo) 3. Cânceres familiares • Não tem padrão definido de transmissão • Formas familiares de câncer de cólon, mama, ovário e cérebro • Fatores: mama e ovários – parentes 1º, 2º grau – mutação nos genes BRCA 1 e 2 PREDISPOSIÇÕES NÃO HEREDITÁRIAS - Inflamação crônica: colite ulcerativa; gastrite por H. pylori; hepatite viral; pancreatite crônica resposta imune pode se tornar desadaptada: tumorigênese Proliferação celular, remodelamento, angiogênese Aumento de células troncos, mediadores → estresse celular, mutações - Condições pré-cancerosas: hiperplasias (ocorre sucessivas mitoses, aumentando a chance de uma delas sofrer mutação), metaplasias (mudança do tecido original, podendo levar a uma mutação), displasias, tumor benigno - Hiperplasia endometrial: aumento da proliferação das glândulas endometriais Associação com o câncer Excesso de estrogênio METAPLASIA: alteração reversível onde um tipo celular diferenciado é substituído por outro Ex: metaplasia escamosa DISPLASIA: crescimento desordenado – perda da uniformidade das células e da orientação arquitetônica - Quando há proliferação celular acompanhada de redução ou perda de diferenciação celular e atipia celular - Lesão pré neoplásica – pode estacionar (as vezes até regredir) ou progredir (câncer) - Displasia ocorrendo do lado direito; do lado esquerdo presença de epitélio escamoso NEOPLASIA INTRAEPITELIAL CERVICAL: ocorre dentro do epitélio - Nomenclatura: ❖ NIC I: Displasia leve ❖ NIC II: Displasia moderada ❖ NIC III: Displasia grave/carcinoma in situ - Alguns cânceres parecem evoluir a partir de um estágio pré-invasivo – Carcinoma in situ o Características de malignidade sem invasão da membrana basal DESENVOLVIMENTO DO CÂNCER - Carcinogênese ou oncogênese: processo de formação do câncer • Acontece lentamente, podendo levar anos para que a célula cancerosa se prolifere e dê origem a um tumor visível • Os efeitos cumulativos de diferentes agentes cancerígenos ou carcinógenos são os responsáveis pelo início, promoção e progressão do tumor • Processo que envolve toda a célula (alterações na membrana da célula, que por meio de receptores se ligam a proteínas no citoplasma, mandando mensagem de transdução do citoplasma para o núcleo e a partir daí a célula entra em processo de proliferação) • Agentes carcinogênicos: iniciam ou promovem a formação do tumor - Bases moleculares: existem genes envolvidos no reparo de DNA (como o p53, chamado de guardião do genoma) – colocam células defeituosas em senescência (as deixam por um período sem sofrer proliferações), quiescência ou até mesmo apoptose - As mutações podem ser espontâneas ou por agentes como substâncias químicas, radiação, vírus, bactérias - Tumor é formado pela extensão clonal de uma única célula que sofreu lesão genética - As células cancerosas perdem a capacidade de inibição por contato (na célula normal, o glicocálix é responsável pela emissão de sinais químicos que interrompem a mitose por meio de contatos físicos entre células de um mesmo tecido) TUMORINOGÊNESE 1. Conceito sequencial: acúmulo de alterações genéticas sucessivas que levam à transformação progressiva das células normais em células tumorais (hipótese antiga) 2. Conceito cooperativo: acúmulo de alterações genéticas e epigenéticas que permitem que as células se livrem de uma rede que controla o equilíbrio homeostático entre a proliferação celular e a morte celular Alterações genéticas: • Proto-oncogenes • Genes supressores tumorais • Genes que regulam a apoptose • Genes de reparo do DNA Alterações essenciais para malignidade 1. Autossuficiência nos sinais de crescimento (a célula consegue regular seu próprio crescimento e processo de proliferação; na célula normal precisa de diversos fatores) • Proto-oncogenes, responsáveis pela regulação do crescimento e diferenciação celular • Proto-oncogenes codificam elementos envolvidos em diferentes vias e abrangem moléculas, como os fatores de crescimento e seus receptores, reguladores do ciclo celular, proteínas de ligação ao DNA, fatores de transcrição, proteínas quinases, entre outras *todos nós temos esses proto-oncogenes nas nossas células, mas nas pessoas que desenvolvem o câncer ele precisa sofrer mutações, se transformando em ONCOGENES ONCOGENES: ❖ Habilidades de sintetizar os mesmos fatores de crescimento que são responsivos ❖ Codificam os receptores de fatores de crescimento ❖ Câncer → oncogenes ativados por mutações, amplificações, translocações cromossômicas - Ex: Leucemia Mieloide Crônica (chamado de cromossomo Filadélfia: translocação 9;22 → sofrem fusão das regiões BCR-ABL) FATORES DE CRESCIMENTO - Habilidade de sintetizar os mesmos fatores de crescimentos que são responsivas – autócrino ❖ PDGF ❖ TGF-∝ RECEPTORES DE FATORES DE CRESCIMENTO ❖ RET ❖ EGF: ERBB1 e ERBB2 PROTEÍNAS TRANSDUTORAS DE SINAL ❖ Oncogene RAS: mutação mais comum – 30%; importante na cascata de sinalização a fatores de crescimento (pegam a ativação que ocorreu da ligação do fator de crescimento com seu receptor e vão fazer a transdução do sinal) - Família RAS: responsável pela transdução de sinal de oncogenes é a das proteínas de ligação trifosfato de guanidina (proteína G) - RAS-GDP (proto-oncogene) se transforma em RAS-GTP (troca de nucleotídeos – ativa a RAS), promovendo crescimento controlado das células; depois que a célula sofreu a proliferação corretamente e não precisa proliferar mais, o RAS volta a ficar inativo - Já quando o RAS-GDP sofre mutação, se transforma no oncogene RAS*-GTP, que não vai mais voltar para forma inativa, promovendo crescimento descontrolado *GTPase – hidrolisa o GTP fazendo-o voltar para sua forma inativa GDP; na célula tumoral ela não age - Oncogene RAS: KRAS; NRAS; HRAS → De fato, o resultado final da sinalização através de oncogenes como o RAS é a estimulação inadequada e contínua de fatores de transcrição nucleares que guiam os genes promotores do crescimento FATORES DE TRANSCRIÇÃO ❖ Oncogene MYC: ativação de genes que estão envolvidos na proliferação (envia o sinal para célula sofrer proliferação) ➢ Aumento da motilidade celular, síntese de proteínas: alta taxa de divisão celular ➢ Translocações do gene ocorre no linfoma de Burkitt ➢ Carcinomas de mama, cólon, pulmão COMPLEXO CICLINAS E CDK (quinase dependente de ciclina) ➢ Fosforilam proteínas que conduzem as células ao ciclo celular ➢ Mutação no complexo: proliferação celular ➢ Várias ciclinas envolvidas, sendo as principais: A, B, D e E ➢ Se a célula não precisa proliferar mais, existem os inibidores dessas ciclinas, não havendo proliferação (no tumor esses inibidores estão inibidos) 2. Insensibilidade à inibição do crescimento – escape da senescência: genes supressores do tumor • Falha na inibição do crescimento: alteraçõesfundamentais do processo da carcinogênese • Genes supressores de tumor aplicar freios à proliferação celular GENES SUPRESSORES TUMORAIS: ❖ Codificam proteínas que controlam o crescimento celular e diferenciação ❖ Podem inibir em qualquer estágio da cascata de proliferação ❖ Exemplo: p16, 15, 18 e 19 inibem CDK D; P16/INK4 – importante para processo de senescência celular ❖ BCRA1 e BCRA2 fazem o reparo do DNA, quando mutadas não realizam suas funções, levando a carcinomas de mama ❖ Proteína P53 (Guardiã do Genoma) liga-se ao DNA – regula expressão de genes do crescimento celular; interage com proteínas frente a danos no DNA; mediação da apoptose – proteína TP53 codifica a proteína p53 - Inibe a neoplasia por três mecanismos: ➢ Ativação de interrupção temporária do ciclo celular (quiescência) ➢ Indução da interrupção permanente (senescência) ➢ Ativação da morte celular - Dano ao DNA: a p53 auxilia no reparo do DNA por meio da interrupção em G1 e indução de genes de reparo do DNA ❖ Uma célula com DNA danificado que não pode ser reparada é colocada pela p53 para sofrer apoptose - Alvo mais comum das mutações – 50% dos tumores contêm mutações no gene p53 - Perda de função da p53: o dano ao DNA segue sem ser reparado, as mutações se acumulam em células em divisão e a célula sofre mutações que culminam na transformação maligna ❖ APC: controle celular, adesão e polaridade; diminui a regulação dos sinais promotores de crescimento, um deles é a 𝛽-catenina (quando ela está livre faz o papel de mensageiro) ➢ Na ausência da sinalização WNT (ocorre em células normais o WNT age degradando a beta-catenina, se ela não exerce sua função, a beta-catenina manda sinal para que a célula se prolifere): APC provoca degradação da 𝛽-catenina, evitando seu acúmulo no citoplasma ➢ APC inativada → 𝛽-catenina se desloca para núcleo e ativa transcrição celular ➢ Mutações nas linhagens germinativas no locus do APC (5q21) estão associadas a polipose adenomatosa familiar ❖ TGF-𝛽: potente inibidor da proliferação celular (enviam sinais antiproliferativos) ➢ Efeitos inibitórios do crescimento das vias mediadas por TGF-𝛽 estão prejudicados por mutações na via de sinalização do TGF-𝛽 ➢ Essas mutações podem afetar o receptor tipo II do TGF-𝛽 ou interferir nas moléculas SMAD, que servem para transduzir sinais antiproliferativos, advindo do receptor para o núcleo ➢ Câncer de pâncreas (50%), cólon (30%), pulmão (10%) ❖ PTEN: age como um supressor de tumor, atuando como um freio da via pro-sobrevida/pro-crescimento PI3K/AKT ➢ Inibe sinalização celular ➢ Age impedindo ativação do RAS (na forma de oncogene), evitando esse processo APOPTOSE - Características bioquímicas da apoptose: • Ativação de caspases (grupo de proteases – clivam proteínas) • Quebra de DNA e proteína • Alteração da membrana e reconhecimento pelos fagócitos - Iniciação: via extrínseca (estímulo parte de receptores da morte da membrana plasmática como o Faz-FasL ou de células citotóxicas – ativação de caspases 8 e 10) e via intrínseca (via mitocondrial – aumento da permeabilidade mitocondrial; ativação de Bax/bak (pró-apoptóticas); extravasamento de citocromo c – ativa caspase 9) - Execução: caspases executoras – 3 e 6 ➢ Clivagem de DNA em fragmentos ➢ Degradação da matriz nuclear ➢ Degradação do citoesqueleto - Célula normal (p53 normal) → dano ao DNA → ativação da p53 e ligação ao DNA → pode inibir a tradução de genes promotores do crescimento (MYC, CDK4) – leva quiescência/senescência – ou inibir a tradução de genes antiapoptóticos (BLC-2), levando à apoptose 3. EVASÃO DA APOPTOSE 1. Níveis reduzidos de CD95 (receptor de superfície (Fas), não permitindo assim a ligação com FasL e, consequentemente, não manda o sinal de que a célula precisa sofrer apoptose) 2. Inativação complexo de sinalização da morte 3. Saída reduzida do citocromo c (inativação do processo Bax/bak, com isso o citocromo c não vai “avisar” a célula para sofrer apoptose) 4. Diminuição de BAX (p53); inativação APAF (fator ativação da peptidase apoptótica 1) 5. Aumentos de inibidores da apoptose (IAP) • BCL-2: antiapoptótica – proteção das células tumorais contra a apoptose (85% dos linfomas de células B do tipo folicular) 4. POTENCIAL DE REPLICAÇÃO ILIMITADO ❖ A cada replicação celular uma pequena secção do telômero não é duplicada e os telômeros tornam-se progressivamente encurtados (chega um momento em que não conseguem mais se proliferar – entre 60 a 70 duplicações ocorre o envelhecimento celular – senescência) ❖ Na célula anormal, o comprimento do telômero é mantido normalmente por adição de nucleotídeo mediada por ativação da enzima chamada telomerase ❖ A telomerase direciona a síntese de DNA dependente do modelo de RNA, na qual os nucleotídeos são adicionados a um filamento na extremidade do cromossomo ➢ Conseguindo reativar a telomerase – evita senescência ➢ Os ciclos de ponte-fusão-quebra cessam e a célula se torna capaz de evitar a morte ➢ Em 85-95% dos canceres ocorre o aumento da enzima telomerase 5. ANGIOGÊNESE ❖ Tumores necessitam de oxigênio, nutrientes e remoção de resíduos ❖ Tumores sólidos não são capazes de crescer além de 1 a 2mm de diâmetro a menos que sejam vascularizados ❖ As células cancerosas podem estimular a neoangiogênese ➢ Brotam a partir dos capilares previamente existentes (brotamento) ➢ As células endoteliais são recrutadas da medula óssea Angiogênese a partir de vasos preexistentes: 1. Vasodilatação: induzidas pelo VEGF e NO 2. Degradação da membrana basal (pelas metaloproteinases) 3. Migração das células endoteliais 4. Proliferação e maturação de células endoteliais 5. Recrutamento de células periendoteliais, pericitos e células musculares lisas *quanto mais vascularizado, mais o tumor tende a crescer - Vasculatura anormal: não tem a formação correta, assim vasos vazam e são dilatados (causa de hemorragias e micro hemorragias em tumores) - Células endoteliais estimulam a secreção de fatores de crescimento 1. Sítio primário 2. Acesso à vasculatura 3. Metástases (algumas conseguem gerar metástases e outras não) *diminuição p53 – aumento da expressão de VEGF - Principal fator de crescimento: VEGF - Outros agentes incluem: TGF-𝛽, PDGF, TGF-∝ - Componentes da MEC como as integrinas, proteinases e proteínas estruturais *A célula quando sofre hipóxia (pois a vascularização fisiológica não consegue suprir a quantidade aumentada de células de um tumor) manda um sinal para o núcleo para produzir VEGF exageradamente → VEGF vai para endotélio e, também, libera o PDGF → PDGF estimula pericito *Quando estudado o comportamento das drogas antiangiogênicas, concluiu-se que por um período de tempo o tumor diminuía, mas depois se adaptava a viver com menos oxigênio e voltava a crescer (na grande maioria dos tumores) INVASÃO E METÁSTASE - A invasão e a metástase são marcas registradas biológicas dos tumores malignos - Elas são as principais causas de morbidade e mortalidade relacionadas ao câncer (algumas células até chegam em vasos sanguíneos, mas poucas sobrevivem para causar metástase) - Invasão da matriz extracelular 1. Relaxamento das interações célula-célula (afrouxamento das junções intercelulares, facilitando que a célula saia) ➢ Há uma regulação diminuída da expressão da E-caderina → redução da capacidade das células de se aderirem umas as outras e facilita o seu desligamento do tumor primário 2. Degradação da MEC (feita pelas metaloproteinases – degradam colágeno) ➢ As células tumorais podem secretar enzimas proteolíticas ou induzir as células estromais a elaborar proteases 3. Ligação ➢ Alterações na ligação das células tumorais a proteínas da MEC ➢ Clivagem das proteínas de membranabasal, colágeno IV e laminina, pelas MMP2 e MMP9: gera novos sítios que se ligam a receptores nas células tumorais e estimulam a migração 4. Migração ➢ As células devem se ligar a matriz na extremidade de avanço, soltar-se da matriz na extremidade final e contrair o citoesqueleto de actina ➢ Movimentos são direcionados por citocinas derivadas das células tumorais, tais como os fatores de mobilidade autócrinos ➢ Produtos de clivagem dos componentes da matriz (p. ex: colágeno, laminina) e alguns fatores de crescimento (p. ex: IGF I e II) possuem atividade quimiotática para células tumorais Disseminação das células na circulação - As células tumorais ficam vulneráveis a destruição por uma variedade de mecanismos: • Estresse de cisalhamento (tensão provocada por forças que acabam lesando a célula) • Apoptose estimulada pela perda de adesão • Defesa imune inata e adaptativa - As células tumorais tendem a agregar-se formando massas com as células do sangue → aumenta a sobrevida da célula tumoral e sua capacidade de se implantar (êmbolo de células tumorais) - As células tumorais são eficientes para escapar do sítio de origem, mas são ineficientes em colonizar órgãos distantes - Mutações cumulativas tornam o câncer heterogêneo Assinatura metastática: somente alguns subclones adquirem alterações genéticas necessárias para completar metástases *Órgão que recebe muitas metástases, mas dá poucas metástases: cérebro - As metástases podem ocorrer por: 1. Implantação em cavidades – pode ocorrer toda vez que uma neoplasia adentrar em um “campo aberto” (cavidade peritoneal, pleural, pericárdica, subaracnóidea) 2. Disseminação linfática (via mais comum dos carcinomas) 3. Disseminação hematogênica (típica de sarcomas; comum nas veias; formam êmbolos que disseminam pelo organismo – muito comum em pulmão e fígado)
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