BLAIR, D. G.; ATHANASIOU, M. Ets and retrovirus – transduction and acrivation of members of the Ets onocogene family in viral

oncogenesis. Oncogene, v. 19, p. 6472­6481, 2000.

BRASIL. Ministério da Saúde. Instituto Nacional de Câncer. Registros Hospitalares de Câncer – planejamento e gestão. 2. ed. Rio de

Janeiro: INCA, 2010. 536 p.

BRODAY, D.M. Spatial analysis of air pollution and cancer incidence rates in Haifa Bay, Israel. Sci. Total Environ., v.408, n. 20, p. 4429­

4439, 2010.

BRØNDEN, L. B.; NIELSEN, S. S.; TOFT, N. et al. Data from the Danish veterinary cancer registry on the occurrence and distribution of

neoplasms in dogs in Denmark. Vet. Rec., v. 166, n. 19, p. 586­590, 2010.

BROWN, M. L.; LIPSCOMB, J.; SNYDER, C. The burden of illness of cancer: economic cost and quality of life. Annu. Ver. Public

Health, v. 22, p. 91­113, 2001.

CANATTO, B. D.; SILVA, E. A.; BERNARDI, F. et al. Caracterização demográfica das populações de cães e gatos supervisionados do

município de São Paulo. Arq. Bras. Med. Vet. Zootec., v. 64, n. 6, p. 1515­1523, 2012.

CASTRONOVO, V. Nutrition and cancer. Revue Méd. Liège, v. 58, n. 4, p. 231­239, 2003.

CHANDHASIN, C.; COAN, P. N.; LEVY, L. S. Subtle mutational changes in the SU protein of a natural feline leukemia virus subgroup a

isolate alter disease spectrum. J. Virol., v. 79, n. 3, p. 1351­1360, 2005.

CHIOU, S. H.; CHOW, K. C.; YANG, C. H. et al. Discovery or Epstein­Barr virus (EBV)­encoded RNA signal and EBV nuclear antigen

leader protein DNA sequence in pet dogs. Anim. Gen. Virol., v. 86, p. 899­905, 2005.

COFFEY, D. S. Similarities of prostate and breast cancer: evolution, diet and estrogens. Urology, v. 57, p. 31­38, 2001.

COOLEY, D. M.; SCHLITTLER, D. L.; GLICKMAN, L. T. et al. Exceptional longevity in pet dogs is accompanied by cancer resistance

and delayed onset of major diseases. J. Gerontol. Series A: Biol. Sci. Med. Sci., v. 58, p. 1078­1084, 2003.

COSTA, M. T.; FABENI, R. C.; APTEKMANN, K. P. Diferentes papéis do óxido nítrico com ênfase nas neoplasias. Ciência Rural, v. 33,

n. 5, p. 967­974, 2003.

COSTA, S. F.; TOSTES, R. A.; ANDRADE, S. F. et al. Mesotelioma peritoneal em um cão – relato de caso. Clín. Vet., v. 38, p. 45­49,

2002.

CULLEN, J. M.; PAGE, R.; MISDORP, W. An overview of cancer pathogenesis, diagnosis, and management. In: MEUTEN, D. J. Tumors

in domestic animal. 4. ed. Iowa: Iowa State Press, 2002, p. 3­44.

DOBSON, J. M.; SAMUEL, S.; MILSTEIN, H. et al. Canine neoplasia in the UK: estimates of incidence rates from a population of

insured dogs. J. Small Anim. Pract., v. 43, p. 240­246, 2002.

DORN, C. R. The epidemiology of cancer in animals. Calif. Med., v. 107, p. 481­489, 1967.

DORN, C. R.; TAYLOR, D. O.; SCHNEIDER, R. et al. Survey of animal neoplasms in Alameda and Contra Costa Counties, California.

II. Cancer morbidity in dogs and cats from Alameda County. J. Nat. Cancer Inst., v. 40, p. 307­318, 1968.

EGENVAL, A.; BONETT, E. N.; ÖHAGEN, P. et al. Incidence of and survival after mammary tumors in a population of over 80.000

insured female dogs in Sweden from 1995 to 2002. Prev. Vet. Med., v. 69, p. 109­127, 2005.

ETTINGER, S. Principles of treatment for feline lymphoma. Clin. Techn. Small Anim. Pract., v. 18, n. 2, p. 98­102, 2003.

FERLAY, J.; SHIN, H. R.; BRAY, F. et al. Estimates of worldwide burden of cancer in 2008: GLOBOCAN 2008. Int. J. Cancer, v. 127, p.

2893­2917, 2010.

FERNANDES, A. G.; MAFRA, D. Zinco e câncer: uma revisão. Rev. Saúde Com., v. 1, n. 2, p. 144­156, 2005.

FIGHERA, R. A.; SOUZA, T. M.; SILVA, M. C. et al. Causas de morte e razões para eutanásia de cães da Mesorregião do Centro

Ocidental Rio­Grandense (1965­2004). Pesq. Vet. Bras., v. 28, n. 4, p. 223­230, 2008.

FRAGOSO, A. C.; GIOSO, M. A.; KOMESU, M. E. et al. The carcinogenic potential of cadmium in the palatal and gingival epithelium

of rats. A morphologic and morphometric analysis. Braz. J. Vet. Res. Anim. Sci., v. 41, p. 183­188, 2004.

GABOOR, L. J.; JACKSON, M. L.; TRASK, B. et al. Feline leukemia virus status of Australian cats with lymphossarcoma. Australian

Veterinary J., v. 79, n. 7, p. 476­481, 2001.

GAMLEN, H.; NORDSTOGA, K.; GLATTRE, E. Canine neoplasia: introductory paper. APMIS, v. 125, p. 5­18, 2008.

GARLAND, C. F.; GARLAND, F. C.; GORHAM, E. D. The role of vitamin D in cancer prevention. Am. J. Public Health, v. 96, n. 2, p.

252­261, 2006.

GOMES, C.; FERREIRA, M. P.; FERREIRA, K. C. R. S. et al. Estudo epidemiológico de cães com imagens radiográficas compatíveis

com neoplasias ósseas. Acta Sci. Vet., v. 34, n. 2, p. 159­162, 2006.

GOVIER, S. M. Principles of treatment for mast cell tumors. Clin. Techn. in Small Anim. Pract., v. 18, n. 2, p. 103­106, 2003.

GUNTER, M. J.; LEITZMANN, M. F. Obesity and colorectal: epidemiology, mechanisms and candidates genes. J. Nutr. Biochem., v. 17,

n. 3, p. 145­156, 2006.

HENDERSON, S. M.; BRADLEY, K.; DAY, M. J. et al. Investigation of nasal disease in the cat – a retrospective study of 77 cases. J.

Feline Med. Surg., v. 6, p. 245­257, 2004.

HILL, A. B. The environment and disease: association or causation? Proc. Royal Soc. Med., v. 58, p. 295­300, 1965.

INTERNATIONAL UNION AGAINST CANCER (UICC). TNM classificação de tumores malignos. 6. ed. Rio de Janeiro: INCA, 2004,

254 p.

KASS, P. H. Methodological issues in the design and analysis of epidemiological studies of feline vaccine associated sarcomas. Anim.

Health Res. Rev., v. 5, n. 2, p. 291­293, 2004.

KIMURA, K. C.; GÁRATE, A. P.; DAGLI, M. L. Z. Retrospective study of neoplasms in domestic animals: a survey of the Service of

Animal Pathology, Department of Pathology, School of Veterinary Medicine and Southeast Brazil. Braz. J. Vet. Pathol., v. 5, n. 2, p. 60­

69, 2012.

LAMB, D. J.; ZHANG, L. Challenges in prostate cancer research: animal models for nutritional studies of chemoprevention and disease

progression. J. Nutr., v. 135, n. 12, p. 3009S­3015S, p. 3­44.

LOMBARDI, P.; FLORIO, S.; PAGNINI, U. et al. Ovarian function suppression with a GmRh analogue: D­ser (But[t])[6] = Argly[10]­

LHRH (Goserelin) in hormone dependent canine mammary cancer. J. Vet. Pharmacol. Therap., v. 22, p. 56­61, 1999.

MACVEAN, D.; MONLUX, A. W., ANDERSON, P. S. et al. Frequency of canine and feline tumors in a defined population. Vet. Pathol.,

v. 15, p. 700­715, 1978.

MERLO, D. F.; ROSSI, L.; PELLEGRINO, C. et al. Cancer incidence in pet dogs: findings of the animal tumor registry of Genoa, Italy.

J. Vet. Intern. Med., v. 22, p. 976­984, 2008.

MOORE, A.S.; OGILVIE, G.K. Lynphoma. In: OGILVIE, G.K.; MOORE, A. S. Feline oncology. A comprehensive guide to compassionate

care. New Jersey: Veterinary Learning Systems, 2001, p. 191­219.

MORRISON, W. B. Environmental causes of naturally occurring cancer in dogs and cats. In: MORRISON, W. B. Cancer in dogs and cats.

Pennsylvania: Williams & Wilkins, 1998, p. 31­59.

MURRAY, C. J. Quantifying the burden of disease: the technical basis for disability­adjusted life years. Bull. World Health Org., v. 72, n.

3, p. 429­45, 1994.

MUTSAERS, A. J.; WIDMER, W. R.; KNAPP, D. Canine transitional cell carcinoma. J. Vet. Inter. Med., v. 17, p. 136­144, 2003.

NARAMA, I.; KOBAYASHI, Y.; YAMGAMI, T. et al. Pigmented cutaneous papillomatosis (pigmented epidermal nevus) in three pug

dogs: histopathology, electron microscopy and analysis of viral DNA by the polymerase chains reaction. J. Compar. Pathol., v. 132, p.

132­138, 2005.

NIELSEN, L.; ANDREASEN, S. N.; ANDERSEN, S. D. et al. Malignant histiocytes and other causes of death in Bernese mountain dogs

in Denmark. Vet. Rec., v. 166, p. 199­202, 2010.

NOVOSAD, C. A. Principles of treatment for mammary gland tumors. Clinical Techn. in Small Anim. Pract., v. 18, n. 2, p. 107­109, 2003.

ORGANIZAÇÃO MUNDIAL DA SAÚDE. Classificação Internacional de Doenças para Oncologia. 3. ed. São Paulo: Edusp, 2005.

OUYANG, W. L. H.; HUANG, C. Inflammation, a key event in cancer development. Mol. Cancer Res., v. 4, n. 4, p. 1­14, 2006.

OVERELEY, O. B.; SHOFER, F. S.; GOLDSCHMIDT, M. H. et al. Association between ovarihysterectomy and feline mammary

carcinoma. J. Vet. Inter. Med., v. 19, p. 560­563, 2005.

OWEN, L. N. TNM classification of tumours in domestic animals. 1. ed. Genebra: WHO, 1980. 53 p.

PARKIN, D. M.; BRAY, F.; FERLAY, J. et al. Estimating the world cancer burden: Globocan 2000. Int. J. Cancer., v. 94, n. 2, p. 153­156,

2001.

RAGHAVAN, M.; KNAPP, D. W.; BONNEY P. L. et al. Evaluation of the effect of dietary vegetable consumption on reducing risk of

transitional cell carcinoma of the urinary bladder in Scottish Terriers. J. Am. Vet. Med. Assoc., v. 227, n. 1, p. 94­100, 2005.

RAGHAVAN, M.; KNAPP, D. W.; DAWSON, M. H. et al. Topical flea and tick pesticides and the risk of transitional cell carcinoma of

the urinary bladder in Scottish Terriers. J. Am. Vet. Med. Assoc., v. 225, n. 3, p. 389­394, 2004.

RAMIS, R.; VIDAL, E.; GARCÍA­PÉREZ, J. et al. Study of non Hodgkin’s lymphoma mortality associated with industrial pollution in

Spain, using Poisson models. BMC Public Health, v. 9, n. 26, p. 1471­2458, 2009.

REID­SMITH, R. J. The incidence of neoplasia in the canine and feline patient populations of private veterinary practices in southern

Ontario National Library of Canada (Bibliotheque Nationale du Canada), 2000. Disponível em:

<http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape7/PQDD_0003/NQ40386.pdf>.

ROMERO, T. Cães fumam por tabela. Disponível em: <http://www.agencia.fapesp.br/>.

SCHRAMM, J. M. de A. Transição epidemiológica e o estudo de carga de doença no Brasil. Ciênc. Saúde Coletiva, v. 9, n. 4, p. 897­908,

2004.

SILVA, A. E.; SERAKIDES, R.; CASSALI, G. D. Carcinogênese hormonal e neoplasia hormônio dependente. Ciência Rural, v. 34, n. 2, p.

625­633, 2004.

SILVA, B. A. K.; SILVA, I. S.; PEREIRA, D. M. et al. Usefulness of argyrophilic nucleolar organizer regions in detection of lung cells

alterations after benzo[a]pyrene instillation. Acta Cirúrg. Bras., v. 21, p. 36­39, 2006.

SILVA, B. A. K.; SILVA, I. S.; PEREIRA, D. N. et al. Experimental model of pulmonary carcinogenesis in Wistar rats. Acta Cirúrg.

Bras., v. 22, n. 1, p. 16­20, 2007.

SILVA, I. dos S. Cancer epidemiology: principles and methods. Lyon, France: International Agency for Research on Cancer, 1999. p. 425.

SKORUPSKI, K. A.; OVERLEY, B.; SHOFER, S. F. et al. Clinical characteristics or mammary carcinoma in male cats. J. Vet. Inter.

Med., v. 19, p. 52­55, 2005.

STRAFUSS, A. C.; COOK, J. E.; SMITH, J. E. Squamous cell carcinoma in dogs. J. Am. Vet. Med. Assoc., v. 168, p. 425­427, 1976.

TERAI, M.; BURK, R. D. Felis domesticus papillomavirus, isolated from a skin lesion, is related to canine oral papillomavirus and

contains a 1.3kb non­coding region between the E2 and L2 open reading. J. Gen. Virol., v. 83, p. 2303­2307, 2002.

TRAPP, S. M. Causas de óbito e razões para eutanásia em uma população hospitalar de cães e gatos. Braz. J. Vet. Res. Anim. Sci., 2010.

Disponível em: <http://www.revistas.usp.br/bjvras/article/view/26821>. Acesso em: 09/03/2014.

VASCELLARI, M.; BAIONI L.; RU G. et al. Animal tumour registry of two provinces in northern Italy: incidence of spontaneous

tumours in dogs and cats. BMC Vet. Res., v. 5, p. 39, 2009.

VCOG. Disponível em: http://www.vetcancersociety.org/members/cooperative­oncology­group/. Acesso em: 12/05/2014.

VeNom. Disponível em: <http://www.venomcoding.org/VeNom/Welcome.html>. Acesso em 12/05/2014.

VETCANCERREGISTRY.COM. Disponível em: <www.vetcancerregistry.com>. Acesso em: 22/03/2012.

VMDB. Disponível em: <http://www.vmdb.org/vmdbinfo.html>. Acesso em: 15/04/2012.

WAALKES, M. P. Cadmium carcinogenesis in review. J. Inorg. Biochem., v. 79, p. 241­244, 2000.

WEBSTER, J. D.; YUZBASIYAN­GURKAN, V.; MILLER, R. A. et al. Cellular proliferation in canine cutaneous mast cell tumors:

associations with c­KIT and its role in prognostication. Vet. Pathol., v. 44, p. 298­308, 2007.

WEETH, L. P.; FASCETTI, A. J.; KASS, P. H. et al. Prevalence of obese dogs in a population of dogs with cancer. Am. J. Vet. Res., v. 68,

n. 4, p. 389­398, 2007.

ZANINELLI, M.; TANGORRA, F. M.; CASTANO, S. et al. The O3­Vet project: a veterinary electronic patient record based on the web

technology and the ADT­IHE actor for veterinary hospitals. Comput. Methods Programs Biomed., v. 87, n. 1, p. 68­77, 2007.

ZIBAQUI, H. M.; SERAKIDES, R.; CASSALI, G. D. et al. Estudo anatomopatológico e imuno­histoquímico do mesotelioma peritoneal

em cão. Rev. Bras. Ciên. Vet., v. 7, p. 172­178, 2000.

___________________

* Hill em 1965 não considerou a reversibilidade em seu artigo orginal. Em vez dessa característica, ele cita analogia e estudos

experimentais como, respectivamente, a capacidade de se comparar a processos patofisiológicos similares e ter resultados concordantes

por estudos experimentais.

Introdução

O termo neoplasia significa “novo crescimento”, definido pelo oncologista britânico Sir Rupert Willis como “uma massa

de tecido anormal que cresce incoordenado e excedente em relação ao tecido normal e persiste em crescer da mesma

maneira após cessar o estímulo que causou sua mudança”. Câncer é um termo comum utilizado para todas as neoplasias

malignas, ou seja, para as neoplasias que apresentam potencial de invasão e metástase.

O câncer é uma doença multifatorial; seu desenvolvimento depende de fatores genéticos (mutações hereditárias ou

esporádicas) e ambientais (agentes carcinogênicos). A carcinogênese inicia­se com danos no DNA de uma célula somática,

potencializados por estes agentes carcinogênicos.

Inicialmente, esses danos levam à perda da homeostase e ao desequilíbrio dos processos de proliferação e morte celular,

resultando em crescimento descontrolado. Esses processos são regulados por uma grande quantidade de genes, que, ao

sofrerem mutações, podem ter seus produtos expressos de maneira alterada, o que inicia a formação do tumor e, em

consequência, induz processos de progressão da neoplasia, como invasão dos tecidos adjacentes, angiogênese e

desenvolvimento de metástases.

Dessa forma, de acordo com o modelo de Hanahan e Weinberg

1

, uma célula maligna precisa adquirir seis alterações

biológicas para levar à patogênese, como autossuficiência em sinais de crescimento proliferativo, insensibilidade aos sinais

inibidores de crescimento, evasão da apoptose, potencial de replicação ilimitado, capacidade de angiogênese e indução de

invasão e metástase. Subjacentes a estas alterações estão a instabilidade genômica, que gera a diversidade genética tumoral

e a inflamação, que promove outras alterações. O progresso conceitual na última década adicionou duas características a

essa lista, que são o metabolismo energético e a evasão do sistema imune. Além das células neoplásicas, os tumores

exibem outra dimensão de complexidade: eles contêm um repertório de células recrutadas, aparentemente normais, que

contribuem para a aquisição de traços característicos, criando o “microambiente tumoral”.

Esse conjunto de alterações que levam ao fenótipo maligno ficou conhecido como The hallmarks of cancer e o seu

reconhecimento contribuirá para o desenvolvimento de novas estratégias de tratamento do câncer (Figura 2.1).

Figura 2.1 The hallmarks of cancer. Adaptada de Hanahan e Weinberg, 2011.

1

Ciclo celular

Como o câncer caracteriza­se por um descontrole da proliferação celular, é de fundamental importância o conhecimento dos

aspectos moleculares que regulam o ciclo celular, o que contribui para o entendimento dos mecanismos envolvidos na

carcinogênese e para o desenvolvimento de fármacos antineoplásicos que tenham como alvo essas alterações.

A organização básica do ciclo celular é essencialmente a mesma em todas as células eucarióticas. Todos os eucariotos

parecem usar maquinarias similares para controlar os eventos do ciclo celular, dividido nas seguintes fases: G1, S, G2, M e

G0. Embora essa divisão seja meramente didática, sabe­se que certas atividades são características de determinadas fases e

fundamentais para a transição de uma fase para outra.

• G1: a célula produz proteínas essenciais à síntese de DNA, caracterizando­se por desenvolvimento citoplasmático. Essa

fase é muito variável entre os tecidos, podendo durar horas ou anos

• S: a célula duplica seu DNA para que as células­filhas tenham a mesma constituição genética da célula progenitora e

possam desempenhar as mesmas funções

• G2: representa um tempo adicional para o crescimento celular. Nesse período, ocorre síntese de RNA e de proteínas

essenciais para o processo de divisão celular

• M: corresponde à divisão celular, constituída por quatro fases – prófase, metáfase, anáfase e telófase, seguidas pela

divisão celular (citocinese)

• G0: estágio de quiescência celular.

A progressão de uma fase para outra é controlada por uma maquinaria bioquímica que não apenas coordena esse

processo, mas também está ligada a sinais extracelulares de controle de crescimento e proliferação. Essa progressão

coordenada durante o ciclo celular é de fundamental importância para a manutenção da estabilidade genômica.

A progressão ordenada do ciclo celular é dependente da atuação de várias proteínas pertencentes à família das ciclinas e à

família das quinases dependentes de ciclinas (Cdk), as quais formam um grupo de serina/treonina quinases citoplasmáticas.

As ciclinas são assim chamadas porque, diferentemente das Cdks, têm variações cíclicas de concentração no ciclo celular.

Essas proteínas funcionam apenas quando em complexo, ou seja, a porção catalítica, Cdk, só exercerá seu papel em

associação ao seu par regulatório, a ciclina, além de requererem fosforilação e desfosforilação de diferentes resíduos. A

interação com as ciclinas induz mudanças conformacionais nas Cdk, que resultam no deslocamento de um segmento de sua

molécula, denominado alça T, e traz para o sítio ativo um resíduo essencial para a função enzimática. A ativação do

complexo depende ainda da fosforilação da treonina 160/161 da alça T e da desfosforilação dos resíduos de treonina 14 e

tirosina próximos ao terminal amino. A fosforilação da treonina 160/161 é catalisada pela enzima Cdk­activating kinase,

formada pela Cdk7 e pela ciclina H. A desfosforilação dos resíduos de treonina 14 e tirosina 15, por sua vez, ocorre por

meio das fosfatases da família CDC25 (A, B e C).

Esses complexos Cdks/ciclinas fosforilam substratos específicos, levando a sua ativação ou inativação em estágios

específicos do ciclo celular. As ciclinas são divididas em quatro tipos: A, B, D e E. Entre as Cdk, têm­se Cdk1 (Cdc2),

Cdk2, Cdk4 e Cdk6.

A ciclina D1 responde a mitógenos extracelulares e é um controlador da progressão da fase G1 no ciclo celular. O

complexo Cdk4/6­ciclina D1 comanda a passagem pelo chamado ponto de restrição (R), o primeiro momento crítico após a

progressão da célula para uma nova etapa do ciclo celular. A existência de R evita que a célula evolua no ciclo até que o

restante da maquinaria celular esteja pronta.

O complexo Cdk4/6/ciclina D1 estimula a progressão do ciclo celular por fosforilar a proteína pRB. A fosforilação de

pRB em G1 libera fatores de transcrição, como E2F, que induz a expressão gênica e mudanças metabólicas levando à

replicação do DNA. O complexo Cdk4/6­ciclina D1 é essencial até a metade da fase G1. O complexo Cdk2­ciclina E, por

sua vez, é responsável pela transição G1/S, pois leva à fosforilação de outros locais de pRB. A desfosforilação de pRB ao

fim da fase M é realizada pela fosfatase 1 (PP1), a qual compete com as Cdk pelo mesmo sítio de ligação na proteína pRB.

A progressão da fase S é coordenada pela Cdk2­ciclina A, enquanto a Cdk1/ciclina B é responsável pela transição G2/M.

Tanto os complexos Cdk1/ciclina A como o Cdk1/ciclina B estão ativos na fase M (Figura 2.2).

Além dos mecanismos de fosforilação e desfosforilação, a atividade das Cdks é controlada por proteínas inibitórias

(CKI), que atuam sobre uma variedade de complexos CDK­ciclina. As duas classes de CKI são CIP/KIP e INK4. A

família INK4 corresponde a p15

INK4b

, p16

INK4a

, p18

INK4c

, p19

INK4d

, e age exclusivamente sobre os complexos Cdk4/6­

ciclina D. A família CIP/KIP, à qual pertencem as proteínas p21, p27 e p57, não é específica de um único complexo.

A proteína p16 liga­se às CDK 4 e 6, inibindo sua associação com a ciclina D1. A inibição do complexo Cdk4/6­ciclina

D1 previne a fosforilação da pRB, levando consequentemente à inibição da transição G1/S do ciclo celular (Figura 2.3).

A proteína p21 atua como um dos principais efetores downstream da proteína p53. Em resposta a danos no DNA, a

proteína p53 selvagem (não mutada) se acumula e se liga à região promotora do gene WAF1/CIP1 (p21) e induz a

expressão da proteína p21, que inibe a atividade dos complexos Cdk, levando à parada do ciclo celular. A expressão da

proteína p21 também pode ser induzida por mecanismos independentes de p53, como medicamentos genotóxicos e fatores

de crescimento. Essa proteína também tem sido relacionada com os mecanismos de apoptose e senescência celular (Figura

2.4).

A proteína p27 regula negativamente a progressão do ciclo celular, pois é um inibidor de complexos Cdk­ciclinas,

sobretudo Cdk2­ciclina E e Cdk4­ciclina D. Essa proteína é ativada em resposta a sinais extracelulares, como inibição por

contato, fator de crescimento transformante beta (TGF­β), monofosfato cíclico de adenosina (c­AMP). Os níveis da

proteína p27 estão aumentados em células quiescentes e diminuem rapidamente após a célula ser estimulada por mitógenos,

sendo seus níveis celulares regulados pós­transcricionalmente pelo sistema ubiquitina­proteosomo.

A indução de p15, p21 e p27 em resposta a fatores antiproliferativos, como vitamina A, vitamina D e TGF­β, envolve

proteínas citoplasmáticas chamadas Smads. Essas proteínas, quando ativadas por TGF­β, interagem com o promotor do

gene c­myc e reprimem a transcrição desse gene, liberando indiretamente a transcrição de p15, p21 e p27 (Figura 2.5).

Como exemplo de quimioterápico que atua em reguladores do ciclo celular, há o flavopiridol, que age sobre a Cdk.

Espera­se que todo esse conhecimento a respeito dos reguladores do ciclo celular possa resultar no desenvolvimento de

agentes terapêuticos alvo­específicos com menos efeitos colaterais e mais efetividade.

Biologia molecular do câncer

Para que uma célula normal transforme­se em uma célula tumoral, é necessário que vários genes sejam mutados,

conferindo vantagens proliferativas a essa célula, o que inclui genes relacionados com o desenvolvimento do câncer, como

os protooncogenes, os genes supressores tumorais e os genes de reparo. Os proto­oncogenes, quando mutados,

denominam­se oncogenes, e a mutação é em geral dominante, ou seja, a mutação em apenas um alelo confere a

manifestação do fenótipo mutado. Ao contrário, mutações em genes supressores tumorais são geralmente recessivas, sendo

necessária a inativação dos dois alelos para a manifestação do fenótipo mutado.

Figura 2.2 Fases do ciclo celular e a relação com a atividade das Cdk/ciclinas. Adaptada de Brentani et al., 2003.

2

■

Figura 2.3 A fosforilação de pRB pelo complexo Cdk4/6­ciclina D1, na fase em G1, libera fatores de transcrição, como

E2F, que induz a expressão gênica e mudanças metabólicas e leva à replicação do DNA. Adaptada de Cooper e Hausman,

2004.

3

Figura 2.4 Após danos no DNA, a proteína p53 selvagem se acumula e se liga à região promotora do gene p21 e induz a

expressão da proteína p21, que inibe a atividade dos complexos Cdk, levando à parada do ciclo celular. Adaptada de

Cooper e Hausman, 2004.

3

Figura 2.5 Vias de inibição do ciclo celular. Adaptada de Brentani et al., 2003.

2

Oncogenes

A descoberta dos oncogenes foi resultante de estudos de vírus que causam tumor em galinhas, mais precisamente o

retrovírus Rous sarcoma vírus (RSV). Em 1911, Peyton Rous descobriu que um sarcoma de galinha era transmissível por

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inoculação de suspensão ou filtrado do tecido tumoral, configurando a presença de um vírus. Em 1970, foi detectado no

vírus de Rous um gene, v­src, responsável pela capacidade de gerar tumor. Em 1975, verificou­se que células normais de

galinhas e de outras espécies contêm um gene muito semelhante ao v­src de RSV. Esse gene celular normal, um protooncogene, é distinguido do gene viral pelo prefixo “c” (celular, c­src). O RSV e outros vírus, que transportam oncogenes,

parecem ter surgido pela incorporação ou transdução de um proto­oncogene normal em seu genoma. Novas mutações no

gene traduzido o converteram em oncogene dominante, que pode induzir a transformação celular na presença do protooncogene c­src normal.

Dessa forma, os oncogenes são derivados de alterações em proto­oncogenes celulares, os quais codificam proteínas que

medeiam sinais positivos para o crescimento celular e/ou a sobrevivência celular. Quando um proto­oncogene está alterado

e anormalmente ativado, torna­se um oncogene, podendo promover a proliferação celular anormal e levar à tumorigênese.

Os proto­oncogenes podem transformar­se em oncogenes por meio de:

• Mutação na sequência codificadora do gene, levando à produção de proteína anormal. Isso pode resultar em sinais de

proliferação contínuos e em falha na resposta a sinais negativos de proliferação. Mutações em K­ras têm sido

identificadas em tumores de pulmão e de pâncreas caninos

• Amplificação gênica com a produção aumentada da proteína normal. Como exemplo, há o proto­oncogene MDM2,

amplificado em uma parcela de sarcomas de partes moles em cães

• Rearranjos cromossômicos em sequências proximais reguladoras de DNA, o que causa superprodução da proteína

normal ou, ainda, rearranjos cromossômicos que levam à fusão de genes transcritos ativamente e à produção de uma

proteína de fusão hiperativa. O exemplo clássico é a quebra cromossômica que produz o cromossomo Philadelphia,

encontrado em humanos com leucemia mieloide crônica. Este rearranjo envolve a translocação do proto­oncogene ABL

localizado no cromossomo 9 a um gene no cromossomo 22 (BRC). O gene híbrido BCR/ABL produz um novo transcrito

cujo produto proteico tem elevada atividade tirosinoquinase, que contribui para proliferação celular descontrolada

• Inserção viral. Em algumas circunstâncias, a função dos proto­oncogenes pode ser prejudicada pela inserção de

elementos virais. Como exemplos, têm­se o RSV, citado anteriormente, e o FeLV (vírus da leucemia felina), um

retrovírus oncogênico.

De acordo com seu modo de atuação, os oncogenes são classificados em quatro grupos:

Fatores de crescimento. São proteínas que estimulam a célula a se dividir. Na maioria das vezes, as mutações em genes

para fatores de crescimento levam a um aumento da quantidade de proteína produzida. O fator de crescimento epidermal é

um exemplo de proto­oncogene frequentemente mutado em neoplasias.

Receptores para fatores de crescimento. Estão presentes na superfície das células e são proteínas transmembranas com

domínio externo, que se liga a um fator de crescimento, e domínio citoplasmático, responsável pela ativação de uma cascata

de sinalização celular. O papel deles na carcinogênese pode se dar por alterações estruturais nessas proteínas ou, ainda,

superprodução destas. Como exemplos, há o receptor do fator de crescimento epidermal (EGFR) e o receptor do fator de

crescimento endotelial vascular (VEGFR).

Transdutores de sinal. Localizam­se na porção interna da membrana citoplasmática e estão, portanto, envolvidos no

processo de sinalização celular. Essas proteínas atuam em vias complexas como transdutoras ou amplificadoras do sinal

desencadeado pela ligação do fator de crescimento ou ao receptor. Como exemplo, há um grupo de proto­oncogenes

chamados RAS que codificam proteínas com atividade de GTPase e ligante de GTP que, nas células normais, auxiliam a

modular a proliferação celular.

Fatores de transcrição. Englobam as proteínas nucleares que têm em sua estrutura domínios proteicos capazes de interagir

com regiões regulatórias de genes. Dessa forma, esse grupo de proteínas controla a expressão gênica. Na ausência de

fatores de crescimento, esses genes encontram­se desligados e seus produtos são indetectáveis na célula; no entanto, na

presença destes, os níveis dessas proteínas se acumulam rapidamente no núcleo e são capazes de ativar vários genes. Como

exemplo, têm­se os fatores de transcrição das famílias myc, fos, jun, ets e rel.

Genes supressores de tumor

Genes supressores tumorais regulam negativamente o crescimento celular e, quando mutados, perdem sua função, o que

gera perda do controle do ciclo celular e resulta no crescimento celular descontrolado. Os genes supressores tumorais

codificam proteínas que transmitem sinais negativos regulatórios do crescimento celular. Esses genes estão frequentemente

envolvidos na regulação do ciclo celular, incluindo parada do ciclo celular e apoptose. Uma vez que esses genes estão

inativados, as células escapam do controle do ciclo celular e levam à divisão celular descontrolada, contribuindo para o

fenótipo maligno.

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O primeiro gene supressor a ser identificado e caracterizado foi o gene de suscetibilidade ao retinoblastoma, RB1. O

retinoblastoma é um tumor ocular, raro em crianças, que pode ser tanto esporádico como familial. Usando a análise de

Poisson, Alfred Knudson estabeleceu que a distribuição dos casos de retinoblastoma unilateral e bilateral poderia ser

causada por dois eventos mutacionais. Esta teoria tornou­se conhecida como a hipótese de “two hits” e sugere que a

tumorigênese requer dois eventos mutacionais para inativar as duas cópias funcionais dos genes supressores tumorais. Em

retinoblastoma familial, a primeira inativação supressora é herdada, enquanto o segundo evento mutacional ocorre

espontaneamente no segundo alelo da mesma célula. Na forma esporádica, ambos os alelos são espontaneamente mutados.

Para crianças que herdam um “hit” mutacional de seus pais, a chance de ocorrer outra mutação espontânea na mesma célula

da retina e desenvolver retinoblastoma é muito maior do que ter duas mutações espontâneas no mesmo locus.

Consequentemente, o retinoblastoma familial é geralmente bilateral, enquanto a forma esporádica é unilateral.

Posteriormente, David Vindas postulou a teoria do papel dos supressores tumorais em todos os tipos de tumores malignos,

sugerindo que as neoplasias herdadas podem resultar da perda ou inativação de ambos os alelos de genes supressores, que,

quando ativados, impedem a transformação de proto­oncogenes em oncogenes.

O gene RB1 é conhecido como um regulador universal do ciclo celular com um papel central em regular a passagem da

fase G1 do ciclo celular e particularmente o ponto de restrição (R), controle do qual é perdido na maioria das células de

câncer. Como descrito anteriormente, a fosforilação da proteína pRB pelos complexos Cdk4/6­ciclina D e Cdk2­ciclina E

leva à liberação do fator de transcrição E2F, causando a progressão do ciclo celular (ver Figura 2.3). Além disso, essa

proteína apresenta outras importantes funções na correta segregação cromossômica, na apoptose, na senescência e na

diferenciação celular. Estudos moleculares demonstram que essas funções podem ser mediadas pelas modificações póstranscricionais no domínio C­terminal de pRB com acetilação e metilação em resposta a sinais externos. Dessa forma, a

proteína pRB suprime a formação de tumor em virtude de suas múltiplas atividades biológicas.

O gene p53 é o gene supressor tumoral mais frequentemente mutado em neoplasias humanas e está envolvido em muitas

funções relacionadas com a manutenção da integridade celular após danos ao DNA e controle do ciclo celular, sendo

considerado o “guardião do genoma”. Análise bioquímica da proteína p53 mostra que esta é capaz de formar tetrâmeros,

permitindo que a proteína mutante interfira ativamente na proteína normal (selvagem), modelo chamado dominante

negativo. A presença dos alelos mutados em geral resulta no acúmulo da proteína anormal nas células tumorais, dessa

forma, se o gene p53 estiver mutado, o seu produto proteico está frequentemente presente em altas concentrações. Em

células normais, a concentração da proteína p53 é baixa e sua meia­vida é curta, por volta de 20 min. No entanto, após

danos no DNA, a degradação da p53 é bloqueada e a proteína é estabilizada para exercer suas funções. Em resposta ao

dano, a proteína p53 pode funcionar como um fator de transcrição e induzir a expressão do gene p21 para bloquear o ciclo

celular em G1, o que permitirá à célula ativar genes relacionados com o reparo de DNA. Além disso, p53 contribui

diretamente para o reparo de DNA, por ativar genes que facilitam o reparo por excisão de nucleotídios e o reparo por

excisão de bases. Se o dano no DNA for muito grave para reparar, a proteína p53 pode redirecionar a célula para a parada

do ciclo celular, a senescência ou a apoptose, pela ativação de genes como PUMA. Dessa forma, o gene p53 tem um papel

essencial na resposta a vários sinais de estresse celular.

Os genes p16, p21 e p27 descritos anteriormente são também exemplos de genes supressores tumorais, uma vez que

inibem a progressão do ciclo celular e, consequentemente, a divisão celular anormal.

Diversos tipos de alterações genéticas foram descritos para genes supressores tumorais, incluindo mutações pontuais e

cromossômicas (duplicações, translocações, amplificações e deleções). Diferentes genes supressores tumorais são

inativados por mecanismos específicos. Por exemplo, o gene p53 é inativado preferencialmente por mutações pontuais,

enquanto o gene p16 é inativado por deleção ou mutação.

Genes de reparo

Alterações em genes de reparo estão relacionadas com instabilidade genômica e predisposição ao câncer. Os organismos

desenvolveram uma série de mecanismos capazes de remover lesões e, com isso, manter maior estabilidade do material

genético. O estudo do reparo de DNA no homem sempre esteve muito associado a doenças humanas. Um dos primeiros

avanços nesta área de pesquisa foi feito por James Cleaver em 1968, quando ele demonstrou que as células de pacientes

com a síndrome do xeroderma pigmentoso (XP) são deficientes no reparo por excisão de nucleotídios. Nesses pacientes,

após a exposição à luz ultravioleta (UV), são formados dímeros de pirimidinas, que causam lesões na pele e,

consequentemente, câncer.

Há diferentes mecanismos de reparo de DNA que envolvem a atuação complexa de várias enzimas:

• Mismatch repair (reparo de erros de mau pareamento). Este sistema repara os maus pareamentos das bases do DNA

gerados por erros de replicação

• Reparo por excisão de bases. Este processo é conduzido pelas enzimas DNA glicosilases, que reconhecem os produtos

de citosina e adenina deaminadas, um tipo de lesão frequente no DNA, que gera uracila e hipotanina

• Reparo por excisão de nucleotídios. Este sistema repara vários tipos de lesão, incluindo dímeros de ciclobutil pirimidina

e dímeros 6 a 4 de piridimidina induzidos pela radiação UV. As enzimas­chave formam um complexo chamado

endonuclease de excisão ABC. Ao se ligar ao DNA no sítio da lesão causada pelo agente mutagênico, o complexo ABC

cliva a fita duas vezes, antes e depois da lesão. A lesão é removida do DNA como parte de um resíduo de 12 a 13

oligonucleotídios

• Reparo direto. Dímeros de ciclobutano pirimidina podem ser reparados diretamente sem a excisão por uma enzima

chamada DNA fotoliase, que usa a energia derivada da luz absorvida por ela para regenerar as duas pirimidinas que foram

dimerizadas pela luz UV

• Reparo por recombinação homóloga. No processo de reparo por recombinação homóloga, a fita complementar não

danificada é utilizada como molde na substituição do fragmento lesado.

Os genes BRCA1 e BRCA2 são genes de reparo por recombinação homóloga, cujas mutações estão associadas à

instabilidade cromossômica e ao câncer de mama humano. Mutações nesses genes, principalmente no BRCA2, também têm

sido observadas em câncer de mama em cadelas.

Epigenética e câncer

Alterações epigenéticas são todas aquelas que modificam a estrutura físico­espacial do DNA, sem alterar a sequência de

nucleotídios. A metilação do DNA e as modificações das histonas são componentes­chave na regulação epigenética da

expressão gênica em mamíferos. A metilação do DNA, uma modificação química covalente resultante da adição de um

grupo metil no carbono 5 da citosina em dinocleotídeos CpG, geralmente resulta na repressão da expressão gênica, ou seja,

em silenciamento de genes, e está envolvida em vários processos biológicos normais, como controle de desenvolvimento,

proteção do genoma contra elementos transponíveis, imprinting genômico e inativação do cromossomo X. As sequências

ricas em CpG (ilhas CpG) são geralmente localizadas no promotor gênico e no primeiro éxon, mas também estão presentes

em regiões internas do gene. A metilação dessas sequências é introduzida enzimaticamente por DNA metiltransferases que

exibem uma interação sequência­específica com o DNA e utilizam a S­adenosil L­metionina (AdoMet) como doadora de

grupos metil (Figura 2.6).

A metilação anormal do DNA é um evento epigenético frequente em tumores e representa uma fonte importante de

marcadores moleculares. Dessa forma, a metilação anormal do DNA é fortemente implicada no desenvolvimento do câncer

e afeta a expressão de mais de uma centena de genes supressores de tumor ou relacionados com a regulação da proliferação

e da apoptose e com o reparo do DNA. Vários estudos têm revelado que tais alterações são eventos precoces no processo

tumorigênico e contribuem diretamente para a transformação maligna. Nas células tumorais, a regulação normal da

maquinaria de metilação do DNA está gravemente comprometida, de tal forma que a especificidade regional dos padrões de

metilação é revertida, resultando em metilação de novo das ilhas CpG e hipometilação do DNA repetitivo.

Figura 2.6 A metilação do DNA leva à atividade gênica alterada. Para que a maioria dos genes seja ativamente transcrita,

fatores de transcrição reconhecem e ligam­se a sequências específicas do DNA, na região promotora. Sua interação com o

DNA e com os fatores de transcrição gerais no complexo de iniciação da RNA polimerase II (RNA Pol II) leva à expressão

de um gene. Em células tumorais, o mesmo gene pode apresentar agrupamentos metil ligados em citosinas dos

dinucleotídios CpG, inibindo a ligação dos mesmos fatores e impedindo a expressão do gene. Adaptada de Alberts et al.,

1994.