PROBLEMA 5

1. Objetivo 1: Definir e identificar os agentes carcinogênicos e seus mecanismos de ação; (ROBBINS 309-316) OK

2. Objetivo 2: Identificar os tipos de mutação e elucidar as falhas nos mecanismos de reparo no câncer. (imunitáios, genéticos...); OK

• Carcinogênese/ Mecanismos de formação e desenvolvimento de neoplasias

Células tumorais originam-se de células normais que sofreram alterações no DNA (fatores genéticos) ou em mecanismos que controlam a expressão gênica (fenômenos epigenéticos) em um ou mais focos envolvidos no controle da divisão e da diferenciação celulares. Nesse processo, são as células de reserva ou basais nos epitélios, células-tronco nos tecidos hematopoéticos e as células em G0 os alvos principais dos agentes tumorigênicos.

A carcinogênese é um processo complexo e multifásico que culminam no surgimento de clones de células imortalizadas que adquirem a capacidade de se multiplicar autonomamente, de invadir os tecidos vizinhos e de dar metástases. A ideia de que o câncer origina-se por um processo estocástico em que mutações ao acaso originam subclones que sofrem seleção clonal e originam clones com maior capacidade de invadir tecidos e de metastatizar é compatível com a heterogeneidade das células em um tumor.

Os tumores são monoclonais, ou seja, formados por um clone que venceu a barreira do controle da proliferação celular e tornou-se imortal; desse clone surgem descendentes (subclones) com capacidade variada de sobreviver, invadir tecidos e se implantar a distância.

Células-tronco do câncer

Tais células comportam-se de modo semelhante ao de células-tronco de tecidos normais, o que não significa que tenham sua origem nessas células. Tal como em tecidos normais, células-tronco de tumores têm capacidade de autoduplicar-se e de originar células com autoduplicação limitada (progenitoras), das quais se originam as diferentes células do tumor. A existência de células-tronco em neoplasias leva a admitir que o tumor é um organismo simplificado em que células-tronco multipotentes originam progenitores dos diferentes tipos celulares do tumor, explicando a heterogeneidade morfológica da neoplasia. Como as células progenitoras têm capacidade limitada de proliferação, admite-se que somente células-tronco do tumor são capazes de se implantar a distância e de originar metástases.

Células-tronco do câncer podem permanecer quiescentes no seu nicho, o que pode explicar sua resistência aos quimioterápicos e à radioterapia (que atuam mais em células que estão no ciclo celular) e o aparecimento de metástases tardias após retirada do tumor primitivo, as quais se originam em células-tronco.

Propriedades adquiridas durante a carcinogênese/marcas fenotípicas de células cancerosas

É certo de que o processo de transformação maligna é multifásico e que envolvem as seguintes características:

o Autonomia de proliferação: resulta de mutações ativadoras em oncogenes, que são frequentes em genes de fatores de crescimento (ex.: PDGF), seus receptores (e.: EGFR em CA de mama), moléculas transdutoras de sinal (ex.: RAS em carcinoma colorretal) e de amplificação em genes que acionam o ciclo celular (ex.: ciclina D1);

o Insensibilidade aos sinais inibidores de mitose: decorre de mutação inativadora em genes que codificam moléculas reguladoras da via MAPK, de fatores de transcrição ativadores de genes que controlam o ciclo celular (ex.: pRB), ou mutação inativadora no gene p53 que inativa o complexo ciclina/CDK;

o Evasão de apoptose: inibição de genes pró-apoptóticos, hiperextensão de genes antiapoptóticos ou inativação de genes que fazem checagem do DNA;

o Evasão de senescência replicativa: ativação de telomerase, permitindo a duplicação do DNA;

o Autonomia de sobrevivência: é possibilitada pela neoformação vascular que permite a nutrição das células, dá-se pelos mesmos mecanismos de angiogênese que ocorre na cicatrização de feridas e em inflamações.

o Instabilidade genômica: resulta de estresse oxidativo durante a duplicação do DNA favorecendo a formação de sítios frágeis;

o Capacidade de evasão do sistema imunitário: deve-se a interação entre células transformadas, células do estroma e células do sistema imunitário, que criam um microambiente supressor da resposta imunitária citotóxica. Nesse ambiente, as células do sistema imunitário são forçadas a cooperar, juntamente com células do estroma;

o Capacidade de invadir: deve-se à ativação de genes que favorecem a produção de metaloproteases (MMP) e inibição de genes que estimulam inibidores de MMP (TIMP). Isso permite que essas células se destaquem da MEC.

o Capacidade de metastatizar: depende de características fenotípicas das células transformadas e de modificações no tecido em que ocorre a implantação.

Estroma de neoplasias e carcinogênese

Com o surgimento de uma célula carcinogênica, essa interage com as demais células adjacentes, além de células do sistema imune, com a MEC e com as células do estroma. Por isso, os carcinógenos induzem alterações não apenas na célula que origina o câncer e no estroma.

O estroma das neoplasias contem: células endoteliais, fibroblastos, mastócitos, leucócitos, células-tronco mesenquimais, células supressoras mieloides = chamadas de células inflamatórias/imunitárias do tumor. Com a utilização de marcadores fenotípicos de células inflamatórias, verificou-se que, quando predominam linfócitos T CD4+ produtores de IFN-y (Thl), macrófagos ativados do tipo Ml e linfócitos citotóxicos T CD8+, há nítida correlação com melhor prognóstico. Se há predomínio de linfócitos Th2, de macrófagos alternativamente ativados (M2) e de células mieloides supressoras, o número dessas células associa-se a pior evolução.

As células que sofrem transformação maligna o fazem em um ambiente em que existem estroma com células, inclusive de defesa, e matriz extracelular. No mesmo ambiente, há troca de sinais entre células tumorais e do estroma, resultando em ativação ou inibição, de cujo balanço depende o desenvolvimento da neoplasia.

Além de citocinas e de quimiocinas que contribuem para o crescimento do tumor, inflamação crônica favorece a carcinogênese também pelo ambiente pró-oxidante por ela criado, com excesso de radicais livres, os quais aumentam o número de mutações e favorecem instabilidade do genoma, condição associada à progressão de neoplasias. IL-6 favorece a proliferação e a sobrevivência de células neoplásicas. Citocinas pró-inflamatórias, PGE2 e radicais livres reduzem a expressão de proteínas do complexo MMR (complexo reparador de pareamento errado do DNA), favorecendo instabilidade genômica, detectada já em estágios pré-neoplásicos no carcinoma colorretal e no carcinoma gástrico associados a gastrite. Instabilidade cromossômica pode também ser induzida por citocinas pró-inflamatórias (IL-6, fator inibidor da migração de macrófagos), radicais livres e NO, que podem inibir parcialmente a atividade da p53 e de algumas proteínas envolvidas na checagem da formação do fuso mitótico, favorecendo o surgimento de aneuploidia.

• Etiopatogênese das neoplasias

Os tumores são entendidos como o resultado de agressões ambientais em um indivíduo geneticamente suscetível. Todos os cancerígenos químicos, físicos ou biológicos têm como alvo o DNA, portanto os genes. Hoje está bem claro que os cânceres surgem por alterações em grupos de genes associados a proliferação e diferenciação das células.

• Genes e neoplasias

A ideia atual pressupõe que o câncer se desenvolve, em última instância, em um substrato molecular das células (o DNA), sobre o qual atuam fatores ambientais de ordem variada. Por esse entendimento, o câncer pode ser considerado uma doença genômica de células somáticas. Na verdade, consideram-se as neoplasias como doenças provocadas por alterações na expressão de certos genes, especialmente daqueles que regulam a proliferação e a diferenciação celulares, as quais conferem às células malignas as propriedades de imortalidade, de invadir tecidos e de formar novas colônias a distância.

Produto da ação dos genes que regulam a diferenciação e proliferação celular:

o Estimulam a multiplicação celular; o Controlam a proliferação dentro dos limites fisiológicos: genes supressores

de tumor; o Regulam a apoptose; o Comandam o reparo do DNA: genes “guardiões”; o Regulam os mecanismos de silenciamento genético por meio da metilação do

DNA e da desacetilação da cromatina. Oncogenes

Oncogenes seriam genes que, quando expressos, causariam o aparecimento de uma neoplasia. O RAS foi o primeiro oncogene isolado de um tumor humano. Para sua

identificação, DNA das células de um carcinoma da bexiga foi extraído e digerido por meio de enzimas de restrição. Os fragmentos resultantes foram separados por eletroforese de acordo com seu tamanho, e cada fração obtida foi transfectada em fibroblastos em cultura, então observou-se que algumas colônias apresentavam células transformadas. Destas, foi recuperado o mesmo fragmento de DNA do carcinoma vesical, que foi caracterizado então como contendo um oncogene.

Produtos de proto-oncogenes

Os oncogenes e seus congêneres normais (proto-oncogenes) codificam moléculas que interferem na regulação da proliferação e diferenciação das células.

Fatores de crescimento: muitos cânceres humanos (fibrossarcomas) secretam produtos similares ao PDGF, enquanto as células normais correspondentes não o fazem. Como as células desses tumores também sintetizam receptores para PDGF, sua proliferação se dá por mecanismo autócrino. Proliferação celular aumentada, por sua vez, favorece o surgimento de mutações em outros genes.

Receptores de fatores de crescimento: receptores de fatores de crescimento podem sofrer anormalidades por mutações, rearranjos ou superexpressão gênica. 30% dos oncogenes codificam cinases com atividade de fosforilação do resíduo tirosina.

Proteínas ligadoras de GTP: são de dois tipos: proteínas G triméricas e proteínas G monoméricas. Em condições normais, proteínas RAS são ativadas quando recebem estímulo externo, transmitem o sinal para um efetor e logo em seguida são inativadas. Ao contrário, quando o gene RAS sofre alteração (c-RAS) a proteína RAS se modifica e perde a atividade GTPase. Com isso, a proteína RAS se mantém ligada ao GTP e fica constitutivamente ativada, estimulando a proliferação celular de modo descontrolado.

Proteinas citoplasmáticas com atividade cinásica: um exemplo é a proteína ABL que tem função de estimular a apoptose, mas quando forma o hibrido ABL-BCR (leucemias) não consegue entrar no núcleo e ativar a apoptose.

Ciclinas-CDK: tem um papel importante na regulação do ciclo celular, e anormalidades em sua síntese estão associadas a muitos tumores.

Proteínas nucleares: proteínas codificadas por alguns oncogenes localizam-se e atuam apenas no núcleo, são fatores de transcrição, tais proteínas interagem com o DNA e, assim, estimulam ou inibem numerosos genes, principais são: MYC, MYB, FOS e JUN. Os produtos desses oncogenes têm em comum as propriedades de imortalizar células em cultura e de torná-las capazes de se dividir em baixas concentrações de soro.

Ativação de proto-oncogenes

São: quando adequadamente regulados atuam no controle da proliferação celular.

Proto-oncogenes podem tornar-se oncogenes quando: (1) há alteração na estrutura do gene (mutação), resultando em produto anormal (oncoproteína); (2) ocorre

aumento da expressão gênica, gerando maior quantidade de proteína (estruturalmente normal) que estimula o crescimento celular.

o Mutação puntiforme: mutações nos códons específicos do RAS são comuns e podem ser causados por carcinógenos físicos (radiação) ou químicos (hidrocarbonetos, agentes alquilantes, nitrosaminas). A troca de apenas um AA na cadeia da proteína RAS alterações conformacionais impedem a GAP de estimular a atividade GTPase RAS constantemente ativada estimulação incontrolada dos efetores.

o Mutação por inserção: inserção de uma sequência viral ao DNA celular é potencialmente mutagênica, pois pode inativar genes diretamente ou aumentar a expressão de genes nativos por colocá-los sob a ação de promotores da expressão gênica.

o Translocação: mudança de posição dos genes, podendo ativar um proto-oncogene quando este passa a localizar-se próximo a um promotor potente ou quando se formam proteínas de fusão, resultantes da união de parte de um oncogene com parte de outro gene, gerando transcrição de um produto híbrido.

o Amplificação gênica: duplicação repetitiva de um gene. É evidenciada por áreas homogeneamente coradas em certos cromossomos ou por minúsculos cromossomos extras, que aparecem aos pares, denominados cromossomos diminutos duplos.

o Superexpressão gênica: aumento da expressão de alguns genes por fatores epigenéticos. Superexpressão do c-erB2, que resulta em produção aumentada do receptor do EGF, é encontrada em carcinomas da mama, do pulmão, estômago e ovário.

Cooperação entre oncogenes

Embora alguns retrovírus contendo apenas um oncogene sejam capazes de induzir tumores, na maioria das vezes é necessário mais de um oncogene para provocar transformação celular. Como a célula neoplásica adquire propriedades muito diversas e ausentes nas células normais (imortalidade, crescimento autônomo), é fácil entender que ativação de vários genes e inativação de outros devem ocorrer para que o fenótipo maligno se manifeste. Por esse raciocínio, nada mais lógico do que a participação de mais de um oncogene.

Se apenas um único oncogene fosse suficiente para a transformação maligna, o câncer seria muito mais frequente do que realmente é.

Genes supressores de tumor

Os genes supressores de tumor estão envolvidos no controle da multiplicação e da diferenciação celulares, evitando reprodução descontrolada das células. Ação de um oncogene em uma célula com o sistema de genes supressores de tumor íntegro, por exemplo, não resulta em proliferação celular aumentada ou neoplasia.

Alguns genes supressores de tumor controlam diretamente o ciclo celular, inibindo complexos ciclinas/CDK (p53, p27) ou fatores de crescimento estimulados por eles (pRB). Outros atuam em vias que ativam apoptose ou que estimulam a diferenciação

e inibem a mitose (receptores TGF-beta). Há ainda os que codificam proteínas que regulam a interrelação do citoesqueleto com a matriz extracelular, a inibição por contato (NF-1 e 2) ou a síntese de inibidores de metaloproteases (genes de TIMP).

Perda ou defeito de um alelo de gene supressor de tumor podem ser herdados ou adquiridos. O indivíduo heterozigoto para o gene (que possui apenas um alelo normal) não tem neoplasia, mas apresenta risco maior de desenvolver um câncer. A neoplasia só se forma caso ocorra perda do outro alelo, quando se fala que o gene está defeituoso em homozigose ou que houve perda de heterozigosidade.

Gene RB

O primeiro e o mais conhecido exemplo de gene supressor de tumor é o gene do retinoblastoma (gene RB). Retinoblastoma é uma neoplasia rara que ocorre na infância e apresenta-se de duas formas: (1) hereditária (40% dos casos), com transmissão autossômica dominante e frequentemente bilateral e multifocal; (2) esporádica (60% dos casos), em que a lesão é unifocal e unilateral.

A pRB existe nas formas hipo ou hiperfosforilada. Em células em repouso, a pRB encontra-se na forma hipofosforilada e fica ligada a fatores de transcrição da família E2F. Acoplado à pRB, o E2F não se liga ao DNA, não havendo transcrição de genes que ativam a replicação do DNA e a progressão do ciclo celular. Além disso, o complexo pRB/E2F recruta a enzima histona desacetilase, a qual promove compactação da cromatina e impede a transcrição gênica, inclusive de genes envolvidos na codificação de proteínas importantes da fase S. Por essas razões, pRB hipofosforilada favorece parada do ciclo celular.

Quando a célula recebe estímulo mitogênico, CDK fosforilam pRB, que, hiperfosforilada, dissocia-se do complexo pRB/E2F. Com isso, E2F livre estimula a transcrição de genes mitogênicos. Ao mesmo tempo, liberação da histona desacetilase permite a descompactação da cromatina e a transcrição de vários genes, inclusive mitogênicos. Na fase M, fosfatases celulares removem radicais fosfato da pRB e esta retorna ao seu estado hipofosforilado. A pRB atua também na estabilidade da p27 (inibidora do complexo CDK/ciclina).

A importância da pRB no surgimento de tumores pode ser facilmente compreendida, pois toda vez que a proteína deixa de atuar ocorre multiplicação celular descontrolada. A pRB perde sua função por: (1) mutações no gene, herdadas ou adquiridas, que alteram o sítio de ligação da pRB com a molécula E2F e, com isso, esta fica disponível para se ligar ao DNA e induzir a divisão celular; (2) ligação a proteínas de vírus oncogênicos, que também ocupam o sítio de ligação da RB com o E2F. A proteína E7 do HPV, a proteína ElA do adenovírus e o antígeno T do vírus SV-40 se ligam à pRB e bloqueiam sua ligação ao E2F.

Gene p53

Defeitos no gene p53 são seguramente a forma mais comum de alteração genética em tumores humanos. Como regra geral, o fenótipo neoplásico manifesta-se somente quando há perda dos dois alelos do gene, que pode se dar de forma herdada ou adquirida. No entanto, a p53 tem uma particularidade interessante. Algumas formas da proteína anormal são capazes de se ligar e inativar a p53 normal. Desse modo, em certos casos o fenótipo maligno se manifesta mesmo quando há mutação de apenas um alelo do gene, já que não existe p53 normal disponível. Essa condição caracteriza o que se conhece como mutação dominante negativa.

Após sua síntese, desloca-se para o núcleo, onde se liga à proteína MDM2; esta facilita o retorno da p53 ao citoplasma, sua ubiquitinação e posterior degradação em proteassomos. Pl6 inibe MDM2, permitindo a atuação da p53. A MDM2 encontra-se hiperexpressa em alguns tumores humanos. Após agressões variadas às células, ocorre aumento na síntese de p53, a qual se liga ao DNA e estimula vários genes cujos produtos reduzem a divisão celular (parada do ciclo celular), induzem apoptose ou levam as células à senescência. Por tudo isso, a p53 tem enorme importância na manutenção da homeostase celular; anormalidades em sua síntese ou em sua estrutura são responsáveis por grande número de lesões proliferativas.

A função mais conhecida da p53 é a manutenção da fidelidade da replicação do DNA. Quando as células são agredidas por agentes mutagênicos ou sofrem erros na replicação do DNA durante a divisão celular, proteínas especiais "captam" o sinal e estimulam a fosforilação de p53; p53 fosforilada desliga-se da MDM2, torna-se mais estável, permanece no núcleo, atua como fator de transcrição e estimula genes para proteínas inibidoras do ciclo celular, como p21, p27 e p57, as quais inibem CDK. Sem ativação de CDK, a pRB permanece hipofosforilada (ativa) e não libera os fatores de transcrição, bloqueando as células em G1 (esse fato ilustra muito bem a interação e cooperação entre pRB e p53). Essa "parada" de proliferação dá tempo para que os

sistemas de reparo do DNA corrijam o defeito provocado, impedindo sua propagação nas gerações celulares seguintes.

As mutações são de dois tipos principais: (1) mudança de sentido (missense), em que há troca de um aminoácido por outro, resultando em modificação na cadeia polipeptídica, o que impede sua ligação ao DNA. É o tipo mais frequente (80% das mutações encontradas) e resulta em uma proteína anormal e mais estável, com vida média de horas; com isso, a p53 acumula-se nas células e pode ser detectada por imuno-histoquímica; (2) deleções no gene ou síntese truncada da proteína (20% das mutações), em que não há aumento da vida média nem acúmulo da proteína; a identificação desses defeitos só pode ser feita por técnicas de biologia molecular.

A perda da p53 pode dar-se por: (1) deleção gênica; (2) mutações no gene, congênitas ou adquiridas; (3) ligação com oncoproteínas de vírus oncogênicos, como antígeno T do SV-40, proteína ElB do adenovírus e proteína E6 do HPV.

Outros genes supressores de tumor

O produto do gene APC está envolvido em adesão, migração e divisão celulares. A proteína APC associa-se à beta-catenina, que forma com a caderina E um complexo de adesão celular; além disso, beta-catenina é um fator de transcrição que estimula os genes MYC, ciclina D e outros que ativam a divisão celular. Quando mutada, a proteína APC não se liga à beta-catenina, que, não sendo degradada, atua como fator de transcrição e estimula a proliferação celular.

Genes de reparo do DNA

São genes que codificam genes do reparo de lesões no DNA. A instabilidade genômica deve-se a falhas no sistema que mantém a fidelidade genômica durante a

replicação celular e manifesta-se nas células cancerosas pela presença de alelos com pequenas variações de tamanho. Entre os genes que atuam no reparo do DNA existem:

o Família MMR: reparo de pareamento errado do DNA; o Família UVDR ou ERC: reparo de DNA após lesão por radiação UV; o Genes que atuam no reparo do DNA lesado por radiação ionizante.

Incluem grande número de genes, entre os quais os genes BRCA-1 e 2, mutados no carcinoma mamário, de onde vem a sigla: breast câncer;

Genes para apoptose

Em alguns tumores, alterações nos genes antiapoptóticos são o principal mecanismo oncogênico. O exemplo mais conhecido é o linfoma folicular de células B; cerca de 85% dos casos desse tumor possuem a translocação (14;18)(q32:q21); genes para cadeias pesadas de imunoglobulinas estão localizados em 14q32; sua justaposição com o BCL-2 (em 18q21) resulta em aumento da expressão deste gene, maior produção da proteína BCL-2 e diminuição de apoptose em linfócitos B. Como esse linfoma origina-se por redução da apoptose e não por aumento do ritmo de proliferação celular, seu crescimento é menos rápido do que o de outros linfomas.

Mutações no gene p53 também resultam em diminuição da apoptose, por reduzirem a expressão de genes pró-apoptóticos, como o BAX.

Mecanismos epigenéticos na carcinogênese

O mecanismo epigenético mais conhecido é silenciamento gênico por hipermetilação de sequências CpG em promotores gênicos; quando isso acontece, não há expressão do gene correspondente. Certos cânceres humanos, ao contrário, mostram hipometilação do DNA, fenômeno que pode levar a instabilidade cromossômica, desrepressão de genes relacionados com a divisão celular ou superexpressão de genes antiapoptóticos.

Micro-RNA e carcinogênese

Os micro-RNA são elementos importantes no controle da expressão gênica. Em células normais, estão envolvidos nos processos de multiplicação, diferenciação e adesão celular, além de apoptose. Em neoplasias, os alvos principais de miRNA são oncogenes e genes supressores de tumor. De um lado, falta de um determinado miRNA pode resultar em menor repressão de um oncogene, permitindo sua maior expressão. De outro, miRNA em níveis mais elevados poderia bloquear a expressão de genes supressores de tumor.

Vias da carcinogênese

O câncer pode originar-se por duas vias principais: (1) via clássica, a mais comum, associada a mutações numerosas e aditivas em oncogenes, genes supressores de tumor etc., em geral envolvendo deleções cromossômicas em regiões cruciais; (2) fenótipo mutador, relacionado com defeitos no sistema de reparo do DNA (instabilidade genômica), os quais favorecem acúmulo de mutações em sítios críticos que resultam em transformação neoplásica.

A síntese de várias proteínas que resultam em uma neoplasia pode ser entendida segundo o modelo de "redes neurais': pelo qual alguns elementos de

"entrada" no sistema se combinam de várias maneiras, em rede, para produzir alguns elementos de “saída”.

Carcinogênese viral Vírus de RNA

Alguns retrovírus possuem v-ONC, outros não. Quando presentes, os v-ONC são proto-oncogenes que sofreram mutações durante sua incorporação pelos vírus ou são proto-oncogenes que se integraram próximo a promotores virais.

A capacidade dos vírus de RNA de transformar células está relacionada com: (a) o vírus carrega um v-ONC; (b) ao inserir o cDNA no DNA da célula hospedeira, o retrovírus ativa proto-oncogenes até então pouco estimulados ou mesmo reprimidos, por meio da inserção de sequências promotoras ou aumentadoras; (c) codificação de

proteínas truncadas; (d) o vírus induz transativação de oncogenes por inserção de sequências que codificam proteínas capazes de ativar oncogenes distantes do sítio de integração do genoma viral.

Em humanos, são conhecidos a leucemia de células T, causada por um retrovírus (HTLV-1 e 2), e o carcinoma hepatocelular e linfomas B esplênicos associados ao vírus da hepatite c (este não é retrovírus).

Vírus de DNA

Na carcinogênese humana, os vírus de DNA importantes são o vírus do papiloma humano (HPV), o vírus Epstein-Barr (EBV), o vírus da hepatite B (HBV) e o herpes-vírus humano tipo 8 (HHV 8).

Há dois modos de comportamento de uma infecção por vírus de DNA oncogênico: (1) o vírus infecta a célula, e esta permite a transcrição de seus genes precoces e tardios, além da duplicação de seu DNA; com isso, formam-se novas partículas virais, e a célula é destruída (efeito lítico). Quando ocorre essa sequência de eventos, a célula é chamada permissiva; (2) a célula não permite a replicação viral e é considerada não permissiva. Nela, os genes tardios, responsáveis pela codificação de proteínas do capsídeo, não são expressos; todavia, os genes precoces são transcritos, a célula permanece viável e o DNA viral integra-se ao genoma da célula hospedeira. Esses dois fenômenos - expressão de genes precoces e integração do DNA viral - parecem ser os responsáveis comuns pela transformação celular.

Ex.: a proteína E1A do adenovírus e a proteína E7 do vírus do papiloma humano, por exemplo, ligam-se à proteína RB, enquanto as proteínas ElB do adenovírus e E6 do vírus do papiloma humano ligam-se à p53. Inativação das proteínas RB e p53 resulta em perda do controle da proliferação celular e em aquisição do caráter transformado.

Outros agentes biológicos causadores de câncer

Exemplo 1: carcinoma de células escamosas da bexiga está associado à esquistossomose vesical causada pelo S. haematobium.

Exemplo 2: a inflamação granulomatosa da mucosa vesical, na qual os ovos são eliminados, deve ter participação na carcinogênese diretamente ou como fator cocarcinogênico.

Exemplo 3: na Ásia, o parasitismo das vias biliares com o trematódeo Clonorchis sinensis associa-se a maior risco de desenvolver carcinoma de vias biliares.

Carcinogênese química

Substâncias químicas segura ou presumivelmente cancerígenas encontram-se amplamente distribuídas na natureza e compreendem desde alimentos naturais até compostos altamente modificados pelo homem. Algumas são muito potentes; outras são importantes por estarem em contato muito próximo e prolongado com humanos e outros animais. Dependendo dessas duas variáveis, têm maior ou menor importância prática. Muitos carcinógenos químicos têm interesse apenas na carcinogênese experimental; outros são causa de cânceres humanos.

Os cancerígenos químicos são divididos em duas grandes categorias: (1) carcinógenos diretos; (2) carcinógenos indiretos. Os primeiros são agentes alquilantes ou acilantes que possuem atividade eletrofílica intrínseca; por isso mesmo, podem provocar câncer diretamente. A maioria das substâncias cancerígenas, contudo, precisa primeiro sofrer modificações químicas no organismo antes de se tornarem eletrofílicas e ativas (carcinógenos indiretos). O metabolismo dos carcinógenos é feito pelo complexo enzimático p450 e por isso, varia em cada indivíduo, por isso um individuo que usa um medicamento indutor enzimático (ex.: fenobarbital) pode desenvolver um tumor mais rapidamente do que alguém que não usa.

Os carcinógenos químicos diretos ou indiretos atuam sobre o DNA e causam mutações. Os genes mais frequentemente afetados por carcinógenos químicos são RAS e p53. O principal mecanismo de ação dos carcinógenos químicos é a formação de compostos covalentes com o DNA (DNA adducts), que aumentam a probabilidade de ocorrerem erros durante a replicação. Principais substancias carcinogênicas:

o Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos: derivam da combustão de petróleo, tabaco e carvão mineral, são carcinógenos indiretos, e dependem da ativação enzimática prévia. O mecanismo ocorre pela formação de epóxidos que se ligam ao DNA (DMBA, metilcolantreno e benzopireno). Exposição ao benzopireno, por exemplo, resulta em transversão do tipo G:T; já o DMBA provoca transição A:G ou C:T. Fonte: alimentos defumados e tabagismo.

o Aminas aromáticas: alguns derivados da anilina que, para causarem tumores, precisam sofrer ativação nos hepatócitos pelo sistema citocromo P-450. A beta-naftilamina é hidroxilada no fígado e depois conjugada com o ácido glicurônico, que a torna inativa como cancerígeno. No entanto, por ação de uma glicuronidase urinária, libera-se o composto beta-hidroxilado, que é oncogênico para o epitélio vesical.

o Azocompostos: cancerígenos indiretos. Na espécie humana, têm interesse porque muitos corantes usados na industrialização de produtos alimentícios pertencem a essa categoria. O exemplo mais conhecido é o amarelo-manteiga, usado para dar à margarina a mesma cor da manteiga.

o Alquilates: são carcinogênicos diretos de baixa potencia. Sua ligação ao O6 da guanina altera a ligação com o hidrogênio, leva a um erro de leitura pela DNA polimerase e resulta em transição G:A. As substâncias mais conhecidas nessa categoria são ciclofosfamida, clorambucila e bussulfan.

o Nitrosaminas: formadas no organismo a partir de nitritos e aminas ou amidas ingeridos com alimentos, importante para o câncer gástrico. Compostos N-nitrosos causam desaminação de ácidos nucleicos e mutações variadas. O gene p53 parece ser alvo importante desse tipo de mutação.

o Aflatoxinas: produzidas por algumas cepas de Aspergillus flavus, um fungo que contamina alimentos, principalmente cereais (p. ex., arroz, milho, amendoim). A aflatoxina hepatocarcinogênica mais potente é a aflatoxina Bl, que é metabolizada no retículo endoplasmático liso, originando o 8,9-epóxido de aflatoxina, que normalmente é transformado em aflatoxicol (por ação da epóxido-hidrolase e da glutationa-

Stransferase), que é eliminado na urina. O 8,9-epóxido é nucleofílico, liga-se à guanosina e induz troca desta por timina, no códon 249 do gene p53, mutação que inativa a proteína p53.

o Asbesto: inalação prolongada de asbesto leva a transtornos do sistema respiratório e ao câncer broncopulmonar. Forma de contato é de trabalhadores durante a extração de amianto.

o Cloreto de vinil: suscetibilidade aumentada para tumor do fígado. o Carcinógenos inorgânicos: arsênico causa câncer da pele e do pulmão em

indivíduos expostos. O cromo, encontrado no cimento e em outros produtos industriais, é responsável por cânceres da pele e do pulmão em trabalhadores do ramo. O níquel provoca papilomas, pólipos e câncer na mucosa nasal ou broncopulmonar quando inalado como poeira metálica ou como níquel carbonila.

Carcinogênese por radiações

Tanto as radiações excitantes (ultravioleta) como as ionizantes podem provocar tumores em humanos.

Radiação UV

Os raios ultravioleta (UV) da luz solar são provavelmente o agente cancerígeno mais atuante na espécie humana. Os cânceres da pele, que são os mais frequentes em humanos, têm estreita relação com exposição ao sol e são encontrados predominantemente em pessoas expostas à luz solar por período prolongado (lavradores, marinheiros etc.).

A faixa ativa das radiações UV é de 200 a 400 nm. Os raios UVB são os mais implicados na formação de tumores da pele. Estudos fotoquímicos demonstram que o alvo principal dessa radiação é o DNA, no qual podem ser produzidas várias alterações, das quais a formação de dímeros de timina é a mais importante. Trata-se, pois, de produção de uma mutação puntiforme, que pode afetar oncogenes ou genes supressores de tumor; em cânceres humanos ou experimentais, já foram encontradas mutações nos genes RAS e p53 associadas a exposição a UVB.

Radiação ionizante

Podem ser eletromagnéticas (raios X e gama) ou particuladas (partículas alfa e beta, prótons e nêutrons). Principais evidencias da ação carcinogênica dessas radiações são:

o Maior incidência de câncer cutâneo ou leucemias em radiologistas ou operadores de aparelhos de raios X que, no passado, não usavam a devida proteção

o Exposição excessiva aos raios X na infância aumenta a incidência de leucemias e câncer da tireoide;

o Câncer broncopulmonar é mais comum em trabalhadores de minas que contêm compostos radioativos;

o Aparecimento de osteossarcomas em operários que envernizavam mostradores luminosos e que tinham o hábito de umedecer com os lábios o pincel com material fluorescente contendo substâncias radioativas;

o Aumento da incidência de leucemias e de tumores sólidos (mama, cólon etc.) em sobreviventes das explosões atômicas de Hiroshima e Nagasaki;

o Aumento de câncer da tireoide em crianças que viviam nas proximidades do local do acidente de Chernobil;

o Aplicação experimental de radiações induz neoplasias em diferentes animais.

O efeito carcinogênico das radiações ionizantes também parece dever-se ao seu potencial mutagênico, uma vez que podem provocar diversas alterações cromossômicas (translocações, quebras, mutações puntiformes e, principalmente, deleções). O poder mutagênico, por sua vez, depende ainda dos seguintes fatores:

o Tipo de células-alvo. Diferentes tecidos têm sensibilidade variada às radiações. Em geral, quanto maior a taxa de renovação celular e menor o grau de diferenciação das células, maior é a sensibilidade;

o Idade do indivíduo. Quanto menor a idade maior a suscetibilidade; o Eficiência dos mecanismos de reparo do DNA; o A resposta imunitária e o estado hormonal influem na ação cancerígena.

Síndromes hereditárias associadas a tumores

3. Objetivo 3: Citar os achados clínicos de alarme para câncer de pele; (REFERENCIA: http://bvsms.saude.gov.br/bvs/publicacoes/caderno_atencao_primaria_29_rastreamento.pdf )

SINAIS DE ALARME o Manchas que coçam, doem, sangram ou descamam; o Feridas que não cicatrizam em quatro semanas; o Sinais que mudam de cor, textura, tamanho, espessura ou contornos; o Elevações ou nódulos da pele circunscritos e adquiridos que aumentam de

tamanho e tenham a aparência perolada, translúcida, avermelhada ou escura.

Pessoas que apresentem lesões com essas características, independentemente da forma de descoberta pelo próprio indivíduo ou pelo profissional, precisam ser avaliadas com vistas a confirmar ou descartar uma lesão maligna.

Além disso, é importante que os profissionais de saúde tenham em mente os sinais de transformação de um “sinal” em melanoma, resumido por meio mnemônico em ABCDE:

o Assimetria: uma metade diferente da outra; o Bordas irregulares: contorno mal definido; o Cor variável: várias cores (preta, castanha, branca, avermelhada ou azul)

numa mesma lesão; o Diâmetro: maior que seis milímetros. o Evolução

4. Objetivo 4: Correlacionar a infecção pelo HIV (imunodeficiência) com o câncer; ASPECTOS IMUNITÁRIOS DE NEOPLASIAS • Antígenos tumorais

Apesar das controvérsias existentes sobre a exata dimensão da imunogenicidade das neoplasias, células de tumores espontâneos ou induzidos experimentalmente possuem antígenos próprios. Tais antígenos, que são codificados pelo genoma da célula tumoral ou dos vírus associados às neoplasias, pertencem às seguintes categorias:

o Antigenos normais que sofreram modificações pós-translacionais na célula; o Antígenos encontrados nas células de origem mas só durante o período

embrionário, como os antígenos oncofetais; o Antígenos codificados por vírus associados a tumores (p. ex., proteína E7 do

HPV); o Antígenos específicos de tumores (TSA), ou seja, neoantígenos que não

existem nas células não neoplásicas correspondentes;

Alguns dos antígenos tumorais localizam-se na membrana das células neoplásicas e são responsáveis pela rejeição do tumor quando transplantado em um animal sensibilizado; são por isso conhecidos como antígenos específicos de transplantação de tumores (TSTA).

Antígenos embrionários ou oncofetais são codificados por genes reprimidos após o nascimento e que voltam a se expressar quando ocorre transformação neoplásica. Em geral, são também antígenos fracos, mas em alguns casos são úteis como marcadores tumorais. Seus principais representantes são antígeno carcinoembrionário (CEA) e a cx-fetoproteína (AFP).

• Mecanismos de defesa contra neoplasia/vigilância imunológica

As células tumorais possuem antígenos (muitos deles de baixo poder imunogênico), contra os quais o hospedeiro monta uma resposta imunitária em princípio capaz de eliminar células neoplásicas. A descoberta de que linfócitos do timo participam ativamente da rejeição de enxertos e de que, em modelos experimentais, tumores transplantados são rejeitados da mesma maneira levou à proposição da teoria da vigilância imunológica contra o câncer.

Linfócitos originados no timo (responsáveis pela rejeição de enxertos) teriam a função de identificar e de eliminar os clones mutantes, impedindo o aparecimento de neoplasias nos diversos tecidos. Segundo essa ideia, o surgimento de um câncer estaria na dependência de mutações somáticas que provocam transformação maligna e da incapacidade do sistema imunitário de eliminar os clones transformados.

Inúmeras investigações sobre o efeito da supressão da resposta imunitária e o desenvolvimento de câncer mostraram resultados conflitantes. Imunossupressão favorecia o aparecimento mais precoce e a progressão mais rápida de linfomas espontâneos e de tumores causados por vírus. Admitia-se que imunossupressão facilitaria a instalação de infecções, aumentando a chance da ocorrência de tumores por vírus, e que estimulação do sistema imunitário favoreceria o aparecimento de linfomas.

Algumas pesquisas levaram alguns pesquisadores a admitir que o sistema imunitário, ao contrário do que se pensava, pode atuar até mesmo como elemento estimulador do crescimento de neoplasias. Sarcomas induzidos por metilcolantreno cresceram em maior número em camundongos nocauteados para IFN-y, para perfurinas ou para genes RAG (responsáveis pela recombinação de genes que codificam receptores em linfócitos Te anticorpos em linfócitos B). Observações feitas por meio dessa metodologia vieram demonstrar que o desenvolvimento de tumores era controlado tanto pela imunidade inata quanto pela adaptativa, mostrando que o policiamento imunológico é um processo heterogêneo e complexo que atua de modo diferente em diferentes tecidos.

A importância da vigilância imunológica em cânceres humanos é reforçada pelo aumento do risco para câncer em indivíduos que recebem transplantes e em pacientes infectados pelo HIV. No entanto, os tumores com risco aumentado são geralmente linfomas e neoplasias induzidas por vírus. A alta prevalência de infecções por vírus oncogênicos, como EBV, dificulta a avaliação do impacto da imunossupressão sobre tumores espontâneos, geralmente de evolução mais lenta. Estudos de longa duração realizados em grande número de pacientes receptores de transplantes, inclusive crianças e adultos, em diferentes regiões do mundo, mostram aumento do risco para câncer de pulmão, cólon, bexiga, rim e melanomas, todos tumores aparentemente não relacionados com vírus.

• Mecanismos imunitários e resistência ao câncer

Além de mecanismos inatos, o sistema imunitário atua por meio das respostas humoral e celular para eliminar células tumorais. A reação imunitária mediada por células é mais eficaz contra tumores sólidos do que a resposta humoral. As células e os mecanismos envolvidos no processo efetuador da defesa são:

o Linfócitos T citotóxicos: destroem células tumorais; o Macrófagos: lisam células cancerosas pela produção do TNF-alfa, liberação

de radicais livres... o Células NK: lise direta ou de ADCC o Resposta humoral: podem lisar células neoplásicas por meio de ativação do

complemento (efeito citolítico) ou mediante efeito citotóxico (ADCC) exercido por macrófagos, células NK, linfócitos ou eosinófilos. Paradoxalmente, algumas vezes a resposta imunitária humoral ou celular pode

favorecer o crescimento de tumores, o que constitui o fenômeno da chamada facilitação imunológica (ou policiamento imunológico inverso). Possivelmente, anticorpos produzidos reconhecem epítopos em receptores de fatores de crescimento mutados e estimulam tais receptores. Também linfócitos T CD4+ ativados podem ativar células neoplásicas.

• Mecanismos de evasão de células cancerígenas

A ideia dominante é de que a resposta imunitária exerceria uma pressão seletiva sobre as células cancerosas, induzindo seleção de clones menos antigênicos, com capacidade de escapar do reconhecimento e dos efeitos do sistema de defesa. A teoria da vigilância imunológica admite que, se no início da formação de uma neoplasia os clones neoplásicos forem reconhecidos, eles podem ser eliminados, abortando o aparecimento do câncer.

Parece haver, no tecido em que está ocorrendo a transformação maligna, o surgimento de sinais denunciadores da existência de perigo que induziriam as células a produzir mediadores necessários para iniciar a resposta imediata (inflamação) que faz o reconhecimento e a eliminação do clone transformado. Não se conhecem esses sinais, mas admite-se que, em epitélios, o aparecimento de moléculas mutadas nas células transformadas podem estimular linfócitos T&y residentes, os quais iniciam a produção de citocinas e quimiocinas que atraem células NKC, NKT e células dendríticas que fazem o reconhecimento das células transformadas e montam uma resposta adequada para sua eliminação, mediante ativação de linfócitos T CD4+ e CD8+.

A instalação e a progressão do câncer vão depender da sua capacidade de superar a resistência imposta pelo sistema imunitário, o que pode ser feito por meio de: (a) modulação antigênica, criando um estado de ignorância por parte do sistema imunitário (mediante seleção pelo próprio sistema imunitário); (b) instalação de tolerância induzida ativamente pelo tumor nas fases iniciais do seu desenvolvimento; (c) atuação de mecanismos de escape da resposta imunitária já montada. É provável que os três processos ocorram ao mesmo tempo, como será descrito a seguir, com base em observações isoladas em cânceres humanos e em modelos experimentais:

o Associados ao tumor existem antígenos contendo epítopos diferentes de moléculas próprias das células de origem, devido a mutações existentes nas neoplasias, sempre mais frequentes à medida que o tumor progride;

o A baixa imunogenicidade dos clones selecionados cria um microambiente no tumor que favorece tolerância. Esse microambiente direciona as células dendríticas que a ele chegam a adquirir o fenótipo indutor de tolerância e não de imunogenicidade;

o O tumor desenvolve mecanismos de resistência a resposta imunitária já montada. Um deles relaciona-se com a apresentação de antígenos tumorais no momento da efetuação da resposta citotóxica por linfócitos T CD8+, que reconhecem epítopos apresentados junto com moléculas MHC 1;

o O ambiente do tumor favorece a ativação de linfócitos T reguladores, especialmente os induzidos por ativação de linfóctos TCD4+ CD25-;

o As células neoplásicas induzem as células do sistema imunitário a trabalharem a seu favor. Macrófagos M2, por exemplo, são estimulados por CSF produzido

por células de carcinoma ductal da mama e sintetizam EGF, que ativa a proliferação dessas células.

5. Objetivo 5: Identificar os EPI e EPC relacionados à exposição a radiação. (pesquisar)

EPI: aventais de chumbo, protetores de tireoide, óculos plumbíferos, protetor de gônadas e luvas de proteção radiológica.

EPC: quando dizemos equipamentos de proteção radiológica coletiva, devemos considerar a blindagem da sala, pois os feixes dos raios-x não podem ultrapassar o limite da sala. Qualquer vazamento de radiação pode causar danos à saúde dos ocupantes das demais áreas do local.

Massa ou argamassa baritada; Visores Radiológicos, também conhecidos como plumbíferos; Portas Radiológicas de abrir, correr, com e sem visores radiológicos; Lençóis de Chumbo; Biombos Plumbíferos, retos ou curvos; Biombos Odontológicos.