Download - Carcinogenese2008.pdf

1

ÉÉ ÍÍCARCINOGÉNESECARCINOGÉNESE QUÍMICAQUÍMICA

Carcinogénese química

O que é o cancro?O que é o cancro?

CancroCancro descreve um subconjunto de lesões da doença descreve um subconjunto de lesões da doença neoplasianeoplasia

NeoplasiaNeoplasia, ou a lesão constituinte , ou a lesão constituinte neoplasmaneoplasma (novo crescimento) é o (novo crescimento) é o pp pp ( )( )crescimento de um tecido alterado hereditariamente e relativamente crescimento de um tecido alterado hereditariamente e relativamente autónomoautónomo


2

Perda do controlo de crescimento normalPerda do controlo de crescimento normal

Normal cell division

Cancer cell division

Cell Suicide or Apoptosis

Cell damage—no repair


Fourth orlater mutation

Third mutation

Second mutation

First mutation

Uncontrolled growth

R

Exemplo de crescimento normalExemplo de crescimento normal

Dead cells shed from

Cell migration

Dermis

Dividing cells in basal layer

shed from outer surface

Epidermis


Dermis

R

3

O início do crescimento de um O início do crescimento de um neoplasmaneoplasma


R

Underlying tissue

Invasão e MetástaseInvasão e Metástase

1Cancer cells invade surrounding tissues and blood vessels

2Cancer cells are


3Cancer cells reinvade and grow at new location

Cancer cells are transported by the circulatory system to distant sites

R

4

Neoplasmas benignos vs malignosMalignant (cancer) cells invade neighboring tissues, enter blood vessels,

Benign (not cancer) neoplasic cells grow only locally and cannot spread by invasion or

t t i and metastasize to different sites

metastasis


TimeR

DefiniçõesDefinições

NeoplasmasNeoplasmasBenignosBenignos

Malignos (cancros) Malignos (cancros) →→metastasesmetastases

TumorTumor –– Um Um termotermo nãonão específicoespecífico parapara lesõeslesões queque ocupamocupam espaçoespaço que que podem ser, ou não podem ser, ou não neoplásicasneoplásicas. (frequentemente . (frequentemente sinónimosinónimo de de neoplasmaneoplasma))

MetástasesMetástases são crescimentos secundários de células a partir do são crescimentos secundários de células a partir do neoplasmaneoplasma primárioprimário


neoplasmaneoplasma primárioprimário

5

Existem Existem diferentesdiferentes tipos de tipos de neoplasmasneoplasmas

Leukemias:Some common

Lung

Breast (women)

Colon

Lymphomas:Lymph nodes

BloodstreamSome common carcinomas:


Colon

BladderProstate (men)

Some common sarcomas:FatBone

MuscleR

O que causa neoplasia?O que causa neoplasia?


6

Ambiente Ambiente versusversus HereditariedadeHereditariedade


CarcinogéneosCarcinogéneos no ambienteno ambiente

Agentes químicosAgentes químicos

Agentes físicos (Radiação)Agentes físicos (Radiação)g ( ç )g ( ç )

Agentes biológicos (Vírus)Agentes biológicos (Vírus)

“Carcinogénese química é a indução por compostos químicosde neoplasmas que não são normalmente observados, a induçãopor compostos químicos, num período de tempo mais curto, deneoplasmas que não são normalmente observados, e a indução

í d l d l


por compostos químicos de mais neoplasmas do que aqueles quesão normalmente encontrados”

IARC (International Agency for Research in Cancer) (1982)

7

Origem da neoplasia Origem da neoplasia Ambiente Ambiente vsvs hereditariedade hereditariedade

85

15

0

20

40

60

80

100

Cancer Etiology

%


gy

Environmental Hereditary

Casarett and Doull's Toxicology: The Basic Science of Poisons (2001) (Curtis D. Klaassen, ed.), Cap.8, McGraw‐Hill, New York.

CarcinogéneseCarcinogénese química: Perspectiva históricaquímica: Perspectiva histórica

1761 1761 –– John John HillHill1775 1775 –– SirSir Percival Percival PottPott

‐‐ Cancro nasal nos utilizadores de rapéCancro nasal nos utilizadores de rapé‐‐ Cancro no escroto dos limpaCancro no escroto dos limpa‐‐chaminés (fuligem)chaminés (fuligem)

1918 1918 –– YamagiwaYamagiwa & & IchikawaIchikawa

1930 1930 –– KennawayKennaway & & HiegerHieger

1933 1933 –– Cook, Cook, HewettHewett & & HiegerHieger

1933 1933 –– YoshidaYoshida1936 1936 –– KinositaKinosita

‐‐ Indução do cancro da pele em coelhos pelo alcatrão de Indução do cancro da pele em coelhos pelo alcatrão de carvãocarvão

‐‐ Indução de tumores pelo Indução de tumores pelo primeiro primeiro carcinogéneocarcinogéneo puro puro 1,2,5,61,2,5,6‐‐dibenz[a]dibenz[a]antracenoantraceno

‐‐ Isolamento do Isolamento do carcinogéneocarcinogéneo 3,43,4‐‐benz[a]benz[a]pirenopireno no no alcatrão de carvãoalcatrão de carvão

‐‐ Indução do cancro de fígado pelo Indução do cancro de fígado pelo oo‐‐aminoazotoluenoaminoazotolueno‐‐ Indução do cancro de fígado pelo Indução do cancro de fígado pelo pp‐‐dimetilaminodimetilamino

bb


1937 1937 –– HueperHueper, , WileyWiley & & WolfeWolfe1941 1941 –– BeremblumBeremblum

1966 1966 –– MillerMiller & & MillerMiller

azobenzenoazobenzeno‐‐ Indução do cancro da bexiga em cães pela Indução do cancro da bexiga em cães pela 22‐‐naftilaminanaftilamina‐‐ Fases de Fases de iniciaçãoiniciação e e promoçãopromoção na na carcinogénesecarcinogénese da pele da pele induzida pelo alcatrãoinduzida pelo alcatrão

‐‐ Teoria Teoria electrófilaelectrófila da da carcinogénesecarcinogénese

8

CarcinogéneseCarcinogénese por compostos químicospor compostos químicos

Compostos orgânicosCompostos orgânicos

CH3

benzo[a]pireno

NH2

2-naftiloamina

N N NCH3

CH3

dimetiloaminoazobenzeno(amarelo de manteiga)

NH

O

CH3CH3

CH2

SCH2

CH2

CH

NH2

COOH

etionina

NN NH2

CH3

3

o-aminoazotolueno


O

O

OCH3OO

O

Aflatoxina B1

(amarelo de manteiga)2-acetiloaminofluoreno (AAF)

NCH3

CH3NO

dimetilonitrosamina

CH3

CH2

O NH2

O

uretano (carbamato de etilo)

etionina

NCH2

CH2

CH3

CH2ClClCH2

Mecloretamina

Carcinogénese por compostos químicosCarcinogénese por compostos químicos

Compostos InorgânicosCompostos InorgânicosAs, Cd, Cr, NiAs, Cd, Cr, Ni

Filmes e FibrasFilmes e FibrasFilmes metálicos ou de plástico das próteses; Filmes metálicos ou de plástico das próteses;

AmiantoAmianto

HormonasHormonas

OHCH3

OHCH3 OHOHCH3 CH3


OH

17-β-Estradiol

O

CH3

Testosterona

OH

Dietilstilbestrol

O

CH3

3

HOHC

Oximetolona

9

Carcinogénese química por misturasCarcinogénese química por misturas

Fumo do tabaco Fumo do tabaco

Fumo dos escapesFumo dos escapespp

Poluição do arPoluição do ar

Interacções: Interacções: aditivas aditivas

sinergísticassinergísticas

inibitóriasinibitórias


Carcinogénese química por misturasCarcinogénese química por misturasDietaDietaCasarett and Doull's Toxicology: The Basic Science of Poisons (2001) (Curtis D. Klaassen, ed.), Cap.8, McGraw‐Hill, New York.

Bioquímica Toxicológica

10

Metabolismo de Metabolismo de xenobióticosxenobióticos

xenobióticos

Fase I

Fase II

Modificaçãoquímica

Conjugação


Fase III

Excreção

Exportação

Metabolismo dos Metabolismo dos xenobióticosxenobióticosReacções da Fase I e Fase IIReacções da Fase I e Fase II

Fase IFase I Fase IIFase II

Oxidação Oxidação ‐‐ citocromocitocromo P450P450

Oxidação Oxidação ‐‐ outrosoutros

ReduçãoRedução

HidróliseHidrólise

HidrataçãoHidratação

IsomerizaçãoIsomerização

MiscelâneasMiscelâneas

GlucuronidaçãoGlucuronidação//GlucosidaçãoGlucosidação

SulfataçãoSulfatação

MetilaçãoMetilação

AcetilaçãoAcetilação

Conjugação com aminoácidosConjugação com aminoácidos

ConjugacãoConjugacão com o com o glutationoglutationo

Conjugação com ácidos gordosConjugação com ácidos gordos


j g ç gj g ç g

CondensaçãoCondensação

11

Mecanismos da Mecanismos da carcinogénesecarcinogénese químicaquímicaTeoria Teoria electrófilaelectrófila ((JamesJames MillerMiller & & ElizabethElizabeth MillerMiller, 1966), 1966)

Activação enzimática

Carcinogéneo próximo

Carcinogéneo final (electrófilo)

enzimática

Composto de adição com o DNA

desintoxicação

Procarcinogéneo


reparação mutação

normal morte cancro

Mecanismos da carcinogénese químicaMecanismos da carcinogénese químicaTeoria electrófila (James Miller & Elizabeth Miller, 1966)Teoria electrófila (James Miller & Elizabeth Miller, 1966)

H OH

Procarcinogéneo Carcinogéneo Próximo Carcinogéneo FinalSO3

NH

O

CH3

2-acetiloaminofluoreno (AAF)

NOH

O

CH3

N-hidroxi-AAF

NO

O

CH3

3

éster de sulfato-AAF

NCH3

CH3

NO

N it di til i

NCH3

CH2

NO

OHhidroxi-N-nitroso

N+

CH3 NO

ião metilodiazónio


N-nitrosodimetiloamina hidroxi N nitrosodimetiloamina

12

Potência carcinogénea dos hidrocarbonetos policíclicos Potência carcinogénea dos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos aromáticos ‐‐ região baíaregião baía

região baía OHO

O

região K

fenantreno (inactivo)

benz[a]antraceno (muito fraco)

OH

OH

OHO

fenantreno 1,2-diol-3,4-óxido

benz[a]antraceno 3,4-diol-1,2-epóxido

OH

OHO

CH3

CH3

benz[a]pireno (activo)

12-metilobenz[a,h]antraceno (activo)

OH

OHbenz[a]pireno 7,8-diol-9,10-óxido

CH3

OHO

OH

CH3

OH

OHO

12-metilobenz[a,h]antraceno 3,4-diol-1,2-óxido


dibenz[a,h]antraceno (fraco)

OH

dibenz[a,h]antraceno 1,2-diol-3,4-óxido CH3

7,12-dimetilobenz[a,h]antraceno (muito activo)

CH3

7,12-dimetilobenz[a,h]antraceno 3,4-diol-1,2-óxido

Adaptado de King & Robins (2006) Cancer Biology, PearsonEducation

Formação dos Formação dos metabolitosmetabolitos do benzo[a]do benzo[a]pirenopirenoresponsáveis pela actividade responsáveis pela actividade carcinogéneacarcinogénea

OH

P450epóxidohidrolase

O OH

OH

OH

O

benzo[a]pireno 7,8-óxido 7,8-di-hidrodiolcarcinogéneo próximo

P450

DNA

OHOH

NN

NN

NH

OH

OH

OH

N N

N N

O

N

OH

OH

OH

7,8-di-hidrodiol-9,10-óxido carcinogéneo finalDNA

DNA

composto de adição com a adenina

composto de adição com a guanina

Adaptado de King & Robins (2006) Cancer Biology, Pearson Education

13

AminasAminas aromáticasaromáticas

NH2

N N NCH3

CH3

2-naftiloamina dimetiloaminoazobenzeno (amarelo de manteiga)


( g )

NH

O

CH3NOH

O

CH3

NO

CH

SO3O

O

CH3

P450

2-acetiloaminofluoreno (AAF) N-hidroxi-AAFcarcinogéneo próximo

sulfotransferase+ PAPS

-

N-acetilase

N

O

CH3

N+

O

CH3

NH

éster de sulfato-AAFcarcinogéneo final

éster acetílico -AAFcarcinogéneo final

Adaptado de King & Robins (2006) Cancer Biology, Pearson Education

N

N

N

NO

N

N

O

CH3 NN

NN

O

N

NH

OCH3

ião nitrénioDNA

DNA

DNA

composto de adição C-8 com a guanina composto de adição 2-amino com a guanina

14

NitrosaminasNitrosaminas

NR1

R2H HNO2 N

R1

R2NO+ + H2O


NitrosaminasNitrosaminas

NCH3

CH3

NO NCH3

CH2

NO

OH

NCH3

HNO

P450

N nitrosometiloaminaOH

N+

CH3 NO

CH+O CH3 O

CH3

N-nitrosodimetiloamina hidroxi-N-nitrosodimetiloamina

N-nitrosometiloamina

ião metilodiazónioDNA


NCH3

CNO

NH2

ONN

N+

N

N NN

NN

N

N-nitrosometiloureiaDNA DNA

composto de adição N-7 com a guanina

composto de adição O-6 com a guanina

15

Produtos NaturaisProdutos NaturaisAflatoxinaAflatoxina BB11

O

O

OCH3OO

O

O OP450

Aflatoxina B1

O

O

OCH3OO

O

O

O

O O

OHNH2

Ligação ao DNA

H2OGSH + GST

Aflatoxina B1-8,9-óxido


OCH3OOOH

O

O

OCH3OO

O

OH

SCH2CHNH

CONHCH2COOH

COCH2

CH2

CH COOH

Ligação a proteínas(toxicidade aguda)

Via formação debase de Schiff

Aflatoxina B1-8,9-diol

Conjugado do GSH da Aflatoxina B1Adaptado de King & Robins (2006) Cancer Biology, Pearson Education

Metabolismo de carcinogéneos químicos e Metabolismo de carcinogéneos químicos e espécies reactivas de oxigénio e de azotoespécies reactivas de oxigénio e de azoto

HO2• LOO•

LO•

LOOHLH

L= fatty acid

O2•-

HO2 LOO LOOH

H2O2 HOCl

•NOONOO-

•NO2

HO•

N2O3 HNO2


16

Mutagénese e carcinogéneseMutagénese e carcinogénese

NN

N+

N

O

N

CH3

NN

NN

O

N

CH3Agentes alquilantes

DNA DNA

adição ao N7 da guanina adição ao O6 da guanina

N

N

N

NO

N

N

O

CH3

DNA

Aminasaromáticas



adição ao C8 da guanina

N N

N N

O

N

OH

OH

OHDNA

adição ao N6 da guanina

HPA

Reparação do DNA e carcinogénese químicaReparação do DNA e carcinogénese química

A presença e persistência de compostos de adição com o DNA é apenas um dos factores do processo complexo de desenvolvimento do cancro



17



Casarett and Doull's Toxicology: The Basic Science of Poisons(2001) (Curtis D. Klaassen, ed.), Cap.8, McGraw‐Hill, New York.


Tipos de reparação do DNA

1. Inversão directa do dano ao DNAAlquiltransferasesAlquiltransferases

2. Reparação por excisão de bases (BER)Glicosilase e AP endonuclease

3. Reparação por excisão de nucleóticos (NER)Reparação T-T, C-C, C-TReparação de compostos de adição volumosos

4. Reparação de quebras de cadeias duplaRecombinação homólogaJunção de pontas de DNA não-homólogas

5 Reparação de emparelhamento errado (MMR)


5. Reparação de emparelhamento errado (MMR)Reparação da desaminação da 5-metilcitosinaReparação de emparelhamentos errados no DNA

devidos a reparação deficiente, etc.

Adaptado de Casarett and Doull's Toxicology: The Basic Science ofPoisons (2001) (Curtis D. Klaassen, ed.), Cap.8, McGraw‐Hill, New York.

18




A carcinogénese tem um período de induçãoA carcinogénese tem um período de indução

400Cancer Risk and Aging

300

200

100r of C

ance

r Cas

espe

r 100

,000

peo

ple)

Breast


Num

ber (p

Age of Person (in years)

Colon

0 20 40 60 80

R

19

A A carcinogénesecarcinogénese é é multifásicamultifásica

1 Não há tumores×1. Não há tumores

2.

3.

4.

5.

Não há tumores

Não há tumores

Tumores

Tumores

×

×

×

×


Beremblum & Shubik, 1947

× = aplicação do iniciador

Tempo →

= aplicação do promotor

IniciaçãoIniciação e e promoçãopromoção nana carcinogénesecarcinogénese


20

A carcinogénese é multifásicaA carcinogénese é multifásica

initiation progressionpromotion conversion


Kufe et al Cancer Medicine 6, http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=cmed6.chapter.4989

Características morfológicas e biológicas durante as Características morfológicas e biológicas durante as diversas fases da carcinogénese químicadiversas fases da carcinogénese química

IniciaçãoIniciação

IrreversívelIrreversível..

OcorrênciaOcorrência “espontânea”“espontânea” emem célulascélulas viáveisviáveis

AA curvacurva dosedose‐‐respostaresposta nãonão exibeexibe limiarlimiar facilmentefacilmente mensurávelmensurável

AA potênciapotência relativarelativa dosdos iniciadoresiniciadores dependedepende dada quantificaçãoquantificação dasdaslesõeslesões prépré‐‐neoplásicasneoplásicas apósapós umum períodoperíodo definidodefinido dede promoçãopromoção


21


Promoção

Reversível tanto ao nível da expressão génica como ao nível celular

A população de células em promoção depende da administraçãocontinuada de um agente promotor

A eficiência é sensível ao envelhecimento e a factores da dieta ehormonais.

Os agentes promotores endógenos podem afectar a promoção


“espontânea”

A curva dose‐resposta exibe limiar e efeito máximo.

A potência relativa dos promotores é medida pela sua eficácia emprovocar a expansão da população de células iniciadas.


Progressão

Irreversível.

Alteração morfologicamente discernível na estrutura genómica celulardevido a instabilidade do cáriotipo

O crescimento de células alteradas é sensível a factores ambientaisdurante o período inicial desta fase.

Observam‐se neoplasmas benignos ou malignos nesta fase


Os agentes progressores actuam para levar para esta fase as célulasque sofreram promoção.

22

ClassificaçãoClassificação dos dos carcinogéneoscarcinogéneos químicosquímicos emem relaçãorelação à à suasua acçãoacção nasnas fasesfases dada carcinogénesecarcinogénese

Iniciador

Carcinogéneo incompleto. Um agente apenas capaz de iniciar as células

Promotor Um agente capaz de causar a expansão reversível de clones de células iniciadas

Progressor Um agente capaz de converter uma célula iniciada ou uma célula na fase de promoção numa célula potencialmente maligna


Carcinogéneo completo Um agente possuindo a

capacidade de induzir cancro em células normais, geralmente possuindo as propriedades dos agentes iniciadores, promotores e progressores

Estruturas de alguns agentes promotoresEstruturas de alguns agentes promotores


23

Mecanismos celulares e moleculares das fases Mecanismos celulares e moleculares das fases da carcinogéneseda carcinogénese

IniciaçãoIniciaçãoResulta de uma mutação simples de um ou mais genes celulares que Resulta de uma mutação simples de um ou mais genes celulares que

t l i l tó i i t t d él lt l i l tó i i t t d él lcontrolam vias regulatórias importantes da célulacontrolam vias regulatórias importantes da célula

PromoçãoPromoçãoresulta do aumento selectivo funcional das vias de transdução de sinal resulta do aumento selectivo funcional das vias de transdução de sinal induzidas na células iniciada e na sua descendência através da exposição induzidas na células iniciada e na sua descendência através da exposição contínua ao agente promotorcontínua ao agente promotor

ProgressãoProgressãoResulta da evolução contínua de um cariotipo instávelResulta da evolução contínua de um cariotipo instável


CarcinogéneosCarcinogéneos::Efeitos genotóxicos e, Efeitos genotóxicos e, Efeitos não genotóxicosEfeitos não genotóxicos

Iniciação: Carcinogéneos genotóxicosIniciação: Carcinogéneos genotóxicos


24

Genes implicados na neoplasiaGenes implicados na neoplasia


R

ProtoProto‐‐oncogenes e o crescimento celular normaloncogenes e o crescimento celular normal

Normal Growth-Control Pathway

Growth factor

Receptor

DNAC ll l

Transcriptionfactors

Signaling enzymes


DNA

Cell proliferation

Cell nucleus

R

25

Oncogenes são formas mutantes de protoOncogenes são formas mutantes de proto‐‐oncogenesoncogenes

Inactive intracellular signaling protein

Signaling protein from active oncogene

Inactive growth factor receptor

Activated gene regulatory protein


R

Cell proliferation driven by internal oncogene signaling

Transcription

Os genes Os genes supressoressupressores de de tumorestumores actuamactuam comocomo um um travãotravão nana divisãodivisão e e crescimentocrescimento celularcelular

Tumor Suppressor Gene Proteins

Growth factor

DNAC ll l

Signalingenzymes

Growth factor

Receptor

Transcriptionfactors


DNACell nucleus

Cell proliferationR

26

A apoptose é desencadeada pela p53 uma A apoptose é desencadeada pela p53 uma proteína supressora de tumoresproteína supressora de tumores

p53 protein


Normal cell Cell suicide(Apoptosis)

Excessive DNA damage

R

Cooperação entre protoCooperação entre proto‐‐oncogenes e genes oncogenes e genes supressores de tumoressupressores de tumores


27

Promoção: Carcinogéneos nãoPromoção: Carcinogéneos não‐‐genotóxicosgenotóxicos

Aumento da proliferação celularAumento da proliferação celular

Indução dos enzimas que metabolizam xenobióticosIndução dos enzimas que metabolizam xenobióticos

Alterações da expressão génica Alterações da expressão génica

Diminuição da apoptoseDiminuição da apoptose

Activação de receptoresActivação de receptores


StressStress oxidativooxidativo

??????

ProgressoresProgressores

Ruptura do aparelho mitóticoRuptura do aparelho mitótico

Alteração na função dos telómerosAlteração na função dos telómerosç çç ç

Hipometilação do DNAHipometilação do DNA

Recombinação do DNARecombinação do DNA

Amplificação de genesAmplificação de genes

Transposição de genesTransposição de genes


28

As células As células neoplásicasneoplásicas adquirem determinadas adquirem determinadas característicascaracterísticas

Carcinogénese químicaHanahan & Weinberg (2000) Cell, 100, 57–70.

Como se determina se um composto é Como se determina se um composto é potencialmente potencialmente carcinogéneocarcinogéneo??


Colditz GA et al. (2006) Epidemiology—identifying the causes and preventability of cancer?Nat. Rev. Cancer. 7: 2–9 doi:10.1038/nrc1784

Figure 1 Proportion of cancer deaths attributed to non-genetic factors.

29

IdentificaçãoIdentificação de de potenciaispotenciais agentesagentes carcinogéneoscarcinogéneos

Dados epidemiológicosDados epidemiológicos

VantagensObtém‐se a informação em humanos

Obtêm‐se associações relevantes às exposições na “vida real”

Desvantagens


Podem ser muito caros

Falta de controlos adequados

Muitas variáveis, as quais podem confundir

Grande variabilidade biológica

Identificação de potenciais agentes Identificação de potenciais agentes carcinogéneoscarcinogéneosEstudos Estudos inin vivovivo e e inin vitrovitro

MÉTODOS PERÍODO DE TEMPO

Curto PrazoEnsaios de mutagéneseTransformação em cultura celular

Médio PrazoAnálise qualitativa e quantitativa da pré-neoplasia

Longo TermoBiosensaio crónico em animais

Diversas semanas1-3 meses

2-8 meses

18-24 meses


Casarett and Doull's Toxicology: The Basic Science of Poisons. (2001) Sixth Edition, (Curtis D. Klaassen., ed.), McGraw‐Hill: New York.

30


BioensaiosBioensaios animaisanimais

Ex:Ex: bioensaiobioensaio em roedores durante dois anosem roedores durante dois anosEx: Ex: bioensaiobioensaio em roedores durante dois anosem roedores durante dois anosExposições repetidasExposições repetidas

Estudo de Estudo de carcinogénesecarcinogénese ou outra toxicidade crónicaou outra toxicidade crónica

Nº animais: 50 x 2 x 2 x 4= 800Nº animais: 50 x 2 x 2 x 4= 800

2+ espécies2+ espécies

Ambos os sexosAmbos os sexos

3 ou 4 doses: 0,9 MTD, MTD/2, 0,13 ou 4 doses: 0,9 MTD, MTD/2, 0,1‐‐0,25 MTD e controlo0,25 MTD e controlo


50 animais por grupo de espécie/género/dose50 animais por grupo de espécie/género/dose

MTD = dose máxima tolerada: dose que limita o crescimento do peso MTD = dose máxima tolerada: dose que limita o crescimento do peso corporal em 10% num estudo corporal em 10% num estudo subsub‐‐crónicocrónico de 90 diasde 90 dias

LimitaçõesLimitações dos dos bioensaiosbioensaios para o estudo de para o estudo de efeitos efeitos carcinogénicoscarcinogénicos

Casarett and Doull's Toxicology: The Basic Science of Poisons. (2001) Sixth Edition, (Curtis D. Klaassen., ed.), McGraw‐Hill: New York


razõesrazões estatísticasestatísticas levamlevam aa queque osos animaisanimais sejamsejam testadostestados aa dosesdosessuperioressuperiores àquelasàquelas aa queque osos humanoshumanos sãosão expostosexpostos

McGraw‐Hill: New York.

31



Identificação de potenciais agentes Identificação de potenciais agentes carcinogéneoscarcinogéneos

Testes Testes inin vitrovitro e de duração curtae de duração curtaEx:Ex:Ex:Ex:

Testes de mutação bacteriana Testes de mutação bacteriana inin vitrovitro (teste de Ames)(teste de Ames)

Pintura de pele em murganhosPintura de pele em murganhos

Ensaios de Ensaios de focifoci alterados no fígado alterados no fígado inin vivovivo

Relações estrutura/actividadeRelações estrutura/actividadeEx:Ex: compostos com o grupocompostos com o grupo NN nitrosonitroso ou contendoou contendo aminasaminas


Ex: Ex: compostos com o grupo compostos com o grupo NN‐‐nitrosonitroso ou contendo ou contendo aminasaminasaromáticasaromáticas

32


Teste de AmesTeste de Ames



Teste de AmesTeste de Ames


33


Testes de médio prazo Testes de médio prazo



Determinação do potencial carcinogénicoDeterminação do potencial carcinogénicoO problema da extrapolaçãoO problema da extrapolação


34

Curva Curva dosedose‐‐respostarespostaDose limiarDose limiar

NOAELNOAEL (No (No ObservedObserved Adverse Adverse EffectEffect LevelLevel) = Nível de efeito ) = Nível de efeito adverso não observado.adverso não observado. Dose Dose mais alta experimental onde não mais alta experimental onde não se observa efeito adversose observa efeito adverso

LOAELLOAEL ((LowestLowest Adverse Adverse ObservedObservedEffectEffect LevelLevel) = Nível mínimo de ) = Nível mínimo de efeito adverso observado. Dose efeito adverso observado. Dose mais baixa experimental onde se mais baixa experimental onde se observa efeito adversoobserva efeito adverso


Nos estudos de Nos estudos de carcinogéneoscarcinogéneos nem sempre se observa nem sempre se observa a existência de dose limiar na curva a existência de dose limiar na curva dosedose‐‐respostaresposta



35

Aproximações para curvas doseAproximações para curvas dose‐‐resposta sem limiaresresposta sem limiares



Determinação do potencial carcinogénicoDeterminação do potencial carcinogénicoO problema da doseO problema da dose‐‐respostaresposta


36

Determinação do potencial carcinogénicoDeterminação do potencial carcinogénico

TD50 (potência carcinogénica) de um químico é definida como a dose (mg/kg massa corporal/dia) que, quando administrada cronicamente durante um período padrão, diminui em metade a probabilidade de um animal permanecer sem qualquer neoplasia


CarcinogéneseCarcinogénese química em humanosquímica em humanos



37

Carcinogénese química em humanos e estilo de Carcinogénese química em humanos e estilo de vidavida



Carcinogénese química em humanos e estilo de Carcinogénese química em humanos e estilo de vidavida



38

Carcinogénese química em humanos e ocupaçãoCarcinogénese química em humanos e ocupação


Variações interVariações inter‐‐individuais no metabolismo de individuais no metabolismo de carcinogéneoscarcinogéneos químicos em humanosquímicos em humanos

No one supposes that all the individuals of the same species are cast in the No one supposes that all the individuals of the same species are cast in the very same mould. These individual differences are highly important for us...very same mould. These individual differences are highly important for us...

The Origin of SpeciesThe Origin of Species

Charles Darwin, 1859Charles Darwin, 1859


39

Variações interVariações inter‐‐individuais no metabolismo individuais no metabolismo de de carcinogéneoscarcinogéneos químicos em humanosquímicos em humanos

Enzima

Observações

CYP1A1 da placenta Hidroxilação de hidrocarbonetos policíclicosCYP1A1 da placenta humana

Hidroxilação de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos Variação de cerca de 1000 x Variedade alélica do CYP1A1 altamente indutível nos humanos

CYP2D6 Actividade polimórfica: hidroxilação alta e baixa Hidroxilação da debrisoquina e nitrosaminas Actividade varia vários milhares de vezes

N-acetilase O polimorfismo de N-acetilação é controlado por dois alelos autossómicos num único locus em que acetilação rápida é o traço dominante e


q ç p çacetilação lenta é o traço recessivo

hGSTM1a-1a (GST µ) O GST µ só é encontrado em metade da população branca adulta. É codificado no locus GSTM1 que tem três alelos: GSTM1a (que codifica o GST µ), GSTM1b (que codifica o GST ψ) e o GSTM1-0

hGSTT1-1 (GST θ) O hGSTT1-1 dos eritrócitos humanos está ausente em 25-40% da população

Download - Carcinogenese2008.pdf

Top Related