Maysa Paula da Costa 1, 3 ; Cristiane Alves da Fonseca 2,3 ; Andréia Juliana Leite Rodrigues 2,3,4.

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1 BASES CELULARES DO CANCER. Maysa Paula da Costa 1, 3 ; Cristiane Alves da Fonseca 2,3 ; Andréia Juliana Leite Rodrigues 2,3,4. 1 Graduanda Curso de Ciências Biológicas UEG/UNuCET 2 Pesquisadora Orientadora UEG/UNuCET 3 Curso de Ciências Biológicas, Unidade Universitária de Ciências Exatas e Tecnológicas (UNuCET), UEG 4 Aluna de pós-graduação, Doutorado/UFG/Agronomia/Genética e melhoramento. RESUMO A célula é a constituição básica dos seres vivos, podendo ocorrer isoladamente, nos seres unicelulares, ou formar arranjos ordenados, que constituem o corpo dos seres pluricelulares. No organismo humano, representante dos seres pluricelulares, elas estarão agrupadas em tecidos, de acordo com a sua forma e função. As células estão classificadas em duas classes: as procariontes, cujos cromossomas não estão separados do citoplasma por membrana, e as eucariontes, com um núcleo bem individualizado e delimitado pelo envoltório nuclear. As células eucariontes apresentam duas partes morfologicamente bem distintas, o citoplasma e o núcleo, em que no núcleo estão localizados o material genético celular. Cada célula humana apresentará ácidos nucléicos, denominado DNA genômico, no qual estarão armazenadas as informações genéticas. Esse material genético é constituído de bases nitrogenadas, podendo sofrer alterações denominadas mutações genéticas. A pesquisa tem sido realizada com o objetivo de acumular o maior numero de informações com relação às alterações morfológicas celulares, no intuito de produzir um artigo cientifico atualizado, que será disponibilizado em um site educativo sobre o câncer. Palavras-chave: célula, mutações, alterações morfológicas. Introdução Célula é a unidade básica que constitui os seres vivos, podendo ocorrer isoladamente, nos seres unicelulares, ou formar arranjos ordenados, os tecidos, que constituem o corpo dos seres pluricelulares (Junqueira & Carneiro,2000). Cada célula do corpo humano apresenta, em seu interior informações armazenadas no DNA genômico, determinadas pela combinação de bases nitrogenadas e que estabelece a seqüência dos genes (Maillet, 2003). Uma célula normal pode sofrer alterações nas bases nitrogenadas dos

2 genes. É o que chamamos mutação genética. Os diferentes tipos de câncer correspondem aos vários tipos de células do corpo. Se o câncer tem início em tecidos epiteliais como pele, mucosas, ele é denominado carcinoma. Se começa em tecidos conjuntivos como osso, músculo ou cartilagem é chamado de sarcoma ( No câncer ocorre uma desregulação profunda e instável da diferenciação e expressão celulares. Assim é que nas células dos tumores malignos os genes se expressam de maneira anormalmente diversificada e instável. Existem inúmeras diferenças de função e forma entre as células normais e as células tumorais: A célula normal possui a sua função e localização definida. Sua forma é definida de acordo com a sua função.seu núcleo possui uma morfologia normal e o seu cariótipo é estável. Na célula tumoral a divisão celular ocorre muito rápida, de forma que a diferenciação celular falha e, portanto a sua função não será definida. Geralmente apresentam variabilidade anormal no tamanho, na forma do seu núcleo e no numero e estrutura de seus cromossomos. Material e Métodos A pesquisa tem sido realizada através de buscas em livros de área medica e sites relacionados com mutações genéticas e alterações morfológicas das células. Resultados e discussão Célula é a unidade básica que constitui os seres vivos, podendo ocorrer isoladamente, nos seres unicelulares, ou formar arranjos ordenados, os tecidos, que constituem o corpo dos seres pluricelulares. Existem fundamentalmente duas classes de células: as procariontes, cujos cromossomas não estão separados do citoplasma por membrana, e as eucariontes, com um núcleo bem individualizado e delimitado pelo envoltório nuclear carioteca (Junqueira & Carneiro,2000). Uma célula normal pode sofrer alterações nas bases nitrogenadas dos genes. É o que chamamos mutação genética ( As células cujo material genético foi alterado passam a receber instruções erradas para as suas atividades( Estas células, provenientes da mesma célula-tronco mutada, originam montantes de corpos celulares idênticos, portanto, formando o que chamamos de "clones". Esses clones celulares formam um novo tecido, o

3 que denominamos neoplasia (do grego neo - novo; plasier - formar) (www. vestcult.hpg.ig.com.br). As alterações podem ocorrer em genes especiais, denominados protooncogenes, que a princípio são inativos em células normais. Quando ativados, os protooncogenes transformam-se em oncogenes, responsáveis pela malignização (cancerização) das células normais. ( Os diferentes tipos de câncer correspondem aos vários tipos de células do corpo. Por exemplo, existem diversos tipos de câncer de pele porque a pele é formada de mais de um tipo de célula. Se o câncer tem início em tecidos epiteliais como pele, mucosas, ele é denominado carcinoma. Se começa em tecidos conjuntivos como osso, músculo ou cartilagem é chamado de sarcoma. Outras características que diferenciam os tipos de câncer entre si são a velocidade de multiplicação das células e a capacidade de invadir tecidos e órgãos vizinhos ou distantes (metástase). ( O termo provavelmente é originado do grego KARKINOS (caranguejo), como uma espécie de similaridade da atuação da doença às garras desse crustáceo: aderem e infiltram. Em geral, o câncer não é hereditário, porém, há casos em que famílias são notavelmente agredidas por ele. Uma possível transmissão genética, por alguns genes responsáveis pela proliferação celular. É o que se observa, por exemplo, no câncer de mama em mulheres, no câncer de cólon (intestino grosso) e no retinoblastoma (tumor ocular de criança). Assim sendo, parece que algumas influências genéticas podem contribuir para o surgimento do câncer. Portanto, existindo casos na família, recomenda-se maior vigilância para parentes diretos, na possibilidade de prevenção ou detecção precoce da enfermidade. Inicialmente, o câncer tem um comportamento silencioso. A progressão do crescimento leva ao surgimento da metástase, podendo acarretar a falência dos órgãos atingidos. Nessa ocasião, torna-se necessária a instituição de terapêutica quimioterapia, radioterapia, e/ou cirúrgica, com o objetivo de impedir o crescimento tumoral e piora do órgão acometido. No câncer ocorre uma desregulação profunda e instável da diferenciação e expressão celulares. Assim é que nas células dos tumores malignos os genes se expressam de maneira anormalmente diversificada e instável.

4 Vários tumores apresentam genes ativados que não são expressos normalmente nos tecidos adultos de onde se originaram. As proteínas derivadas da expressão destes genes são chamadas de marcadores tumorais, e a detecção e dosagem destas proteínas são usadas na prática médica não só para diagnóstico, mas também para acompanhar a evolução dos tumores (Junqueira & Carneiro,1991). Descobriu uma "assinatura" genética que pode explicar como o melanoma malígno, forma mortal de câncer de pele, pode se espalhar para outras partes do corpo. Utilizando uma nova tecnologia de análise genética, denominada perfil de expressão gênica, os pesquisadores foram capazes de descobrir uma assinatura genética, ou um conjunto de diferenças nos genes, que, pela primeira vez, dividiu os pacientes com melanoma avançado em subgrupos. O perfil da expressão gênica também foi utilizado para identificar subconjuntos de linfoma e leucemia. Tal classificação de cânceres no âmbito molecular permite determinar coma maior precisão à evolução da doença e estabelecer terapias adequadas ao paciente, baseado na sua composição genética. O perfil de expressão gênica utiliza um microarranjo de DNA, pequenas lâminas de vidro contendo minúsculas quantidades de milhares de genes conhecidos. Estes "chips" de genes podem detectar rapidamente quais dos genes são expressos ou ativos em uma única amostra de tecido com câncer. Neste último estudo, quase meio milhão de medidas foram efetuadas em cerca de 7 mil genes diferentes em tumores melanoma de 40 pacientes. Softwares sofisticados foram utilizados para analisar a informação contida no chip para descobrir padrões ocultos de expressão gênica entre as amostras de tumores. Descobriu-se que 19 dos cânceres eram similares com relação à expressão gênica, diferindo do restante dos tumores apenas pela expressão de 500 genes. De acordo com a história de cada paciente, os tumores deste grupo tendem a ser menos agressivos, sugerindo que sofriam metástase menos rapidamente. Em um experimento relacionado, os pesquisadores tentaram determinar as diferenças na expressão gênica que levam a variações no comportamento biológico de células de melanoma humano cultivadas em laboratório. Algumas apresentavam maior

5 capacidade de invasão ou habilidade de se mover pelas camadas de outras células, processo relacionado à difusão do câncer. Além disso, algumas destas células que se movem rapidamente têm maior habilidade para formar um tipo de estrutura, no formato de um cordão, que se assemelha aos vasos sangüíneos necessários para alimentar os tumores conforme os mesmos crescem. Os cânceres de pele são os mais comuns em humanos, sendo o melanoma o mais sério. Em muitas partes do mundo, as taxas de melanoma crescem mais rapidamente do que qualquer outro tipo de câncer. Os estudiosos acreditam que grande parte deste aumento esteja relacionado, à maior exposição à radiação ultravioleta da luz do sol, a qual causa mutações no DNA, resultando em células danificadas ( As células possuem uma seqüência de fases e um controle para se dividir. As células cancerosas desafiam esta seqüência e o controle normal das células em divisão. Uma única célula anormal é capaz de desencadear um tumor, passando a sua anormalidade para sua progênie, ou seja, é devido a uma mudança genética isto é, uma alteração na seqüência do DNA da célula ou a uma mudança epigenética isto é, uma mudança no padrão de expressão gênica sem uma mudança na seqüência do DNA, que se origina um câncer. Uma correlação entre carcinogênese (geração do câncer) e a mutagênese (a produção da mudança na seqüência do DNA) é clara para três classes de agentes: carcinógeno químico (que tipicamente causa mudanças locais na seqüência de nucleotídeos), radiação ionizante (que tipicamente causam quebras cromossômicas e translocações) e vírus (que introduz DNA estranho na célula). Em geral, um dado câncer não pode ser o resultado de um único evento ou uma única causa: cânceres resultam da ocorrência de vários acidentes independentes em uma célula com efeitos acumulativos (Alberts et al.1997) Um tumor é considerado como câncer somente se for maligno, isto é, somente se estas células tiverem o poder de invadir tecidos visinhos. Capacidade de invasão geralmente implica na habilidade de escapar, entrar na corrente sangüínea ou vasos linfáticos e formar tumores secundários, ou metástases, em outros locais do corpo. Quanto mais metástases um câncer for capaz de produzir, mais difícil a sua erradicação(alberts et al.1997).

6 Todas as células eucarióticas sejam elas normais ou cancerosas, possuem uma capacidade de adotar uma variedade de formas e de executar movimentos coordenados e direcionados. Isto depende de uma rede complexa de filamentos de proteínas filamentosas que se estendem por todo o citoplasma, chamada de citoesqueleto(alberts et al.1997). É certo de que as células cancerosas liberam alguma substância que provoca o crescimento de vasos em direção ao tumor. Tumores precisam atrair vasos sanguíneos para poderem crescer. Esse crescimento de vasos sanguíneos é conhecido como angiogênese (angio=vasos, gênese=criação). Os inibidores de angiogênese têm também alvos moleculares. Eles levariam as células tumorais à morte por falta de nutrientes, pois bloqueariam a produção de vasos sangüíneos, essenciais para levar o sangue com os nutrientes ao tumor. As células tumorais produzem substâncias que fazem os vasos sangüíneos crescerem, para aumentar o fluxo de sangue no local, levando oxigênio e nutrientes. As novas drogas seriam bloqueadoras dessas substâncias produzidas pelos tumores. Vários estudos ainda estão sendo feitos, sendo a antiangiogênese uma das grandes esperanças no combate ao câncer. A manutenção de um tecido tumoral baseado em uma célula tronco tumoral leva a complicações biológicas no curso da doença. A maioria dos métodos de tratamento quimioterápicos têm como alvo células em proliferação (células vermelhas). As células tronco (células azuis) são pouco freqüentes e quiescentes portanto resistentes a esses tratamentos. A longo prazo elas voltam a compor um novo tecido tumoral. Baseados nos estudos da biologia da célula tronco, a diferenciação das células tronco tumoral, a tornaria sensível à quimioterapia. O mesmo aconteceria ao estimular a proliferação da célula tronco tumoral. Acredita-se que a transformação maligna se dá pelo acúmulo de mutações, que podem ser acompanhadas ou não de aberrações cariotípicas (anomalias genéticas citadas acima). A probabilidade das alterações ocorrerem se relaciona ao potencial proliferativo da população em questão. Por isso, essa transformação maligna pode não ocorrer na célulatronco, que é uma célula com freqüência quiescente, mas pode ocorrer em seus progenitores, que são células que passam por vários ciclos de divisão para expansão da

7 população periférica. De fato, podemos até propor que a baixa freqüência das células tronco adultas somado a sua quiescência a protegem de mecanismos de transformação maligna. Descobriu recentemente uma enzima cuja desativação causa a morte das células cancerígenas. Tudo parece indicar que a enzima está relacionada diretamente com a vitalidade das células que participam de processos cancerígenos. A enzima regula muitos processos, entre outros os relacionados ao surgimento de tecidos cancerígenos e, nesses processos, seu papel consiste em evitar a morte das células doentes. As pesquisas apontaram que nos tecidos atacados pelo câncer havia uma quantidade muito maior da enzima em questão que em outras partes do organismo. Os cientistas descobriram em seguida um comportamento distinto da enzima nos tecidos saudáveis e nos quais estavam doentes. Para estudar essa diferença utilizaram células artificialmente atacadas pelo câncer e compararam o comportamento da enzima em tecidos saudáveis e doentes ( Conclusão O câncer é uma doença cujo progresso está extremamente ligado ao desenvolvimento celular. Seu crescimento é gerado por células que descendem de uma célula mutada, ou seja, cujo material genético sofreu inúmeras alterações e que sua expressão foi modificada. Na maioria dos casos, as células mutadas apresentam sua forma, função e expressão modificados da forma, função e expressão da respectiva célula normal. As alterações podem ocorrer em genes especiais, denominados protooncogenes, que a princípio são inativos em células normais. Quando ativados, os protooncogenes transformam-se em oncogenes, responsáveis pela malignização (cancerização) das células normais ( Um tumor é considerado como câncer somente se for maligno, isto é, somente se estas células tiverem o poder de invadir tecidos visinhos (Alberts et al.1997). Inicialmente, o câncer tem um comportamento silencioso. A progressão do crescimento leva ao surgimento da metástase, podendo acarretar a falência dos órgãos atingidos. As pesquisas de tratamento que amenizam os sintomas e que levam a cura do câncer estão progredindo a cada dia.

8 Esta pesquisa tem como intuito levantar dados sobre a forma do desenvolvimento celular do câncer, buscando reunir o máximo de informações sobre esta neoplasia que tanto atrai os citologistas. Referências Bibliográficas Alberts, B.; Bray, D.; Johnson, A.; Lewis, J.; Raff, M.; Roberts, K.; Walter, P Fundamentos da Biologia Molecular Uma introdução à biologia molecular da célula. Ed. Artmed. Porto Alegre. Junqueira, L. C.; Carneiro, J Biologia Celular e Molecular. Ed. Guanabara Koogan. Rio de Janeiro. (7ª edição). Maillet, M Biologia Celular. Ed. Santos. São Paulo. (8ª edição). ( ( (

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