2013/2014 Licenciatura em Biologia Humana Biologia do Desenvolvimento Um modelo de metaplasia do esófago Docente: Paulo de Oliveira Discentes: Daniela Marques nº30355 Jessica Pincante nº30639 Refluxo gastroesofágico e desenvolvimento de metaplasia O refluxo gastroesofágico descreve o refluxo crónico de ácido gástrico ou fluído biliar para o esófago, resultando em metaplasias, nomeadamente Esófago de Barrett. O esófago de Barret é caracterizado por uma metaplasia em que o epitélio do esófago é substituído por um outro tipo de epitélio, morfologicamente semelhante ao epitélio normal do intestino. O esófago de Barrett trata-se de uma condição pré maligna associada ao aumento do risco de cancro do esófago, em especial, o adenocarcinoma do esófago. • Caracteriza-se por uma anomalia no fecho do esfíncter inferior do Esófago, permitindo a passagem dos ácidos para o esófago. • Associado a hábitos alimentares, obesidade, hérnia discal, tabagismo e por vezes álcool. • Só 3-5% dos casos com EB evoluem para adenocarcinoma, no entanto este último tem uma incidência de cerca de 90%. Na maioria dos casos é fatal. Alterações/Anomalias Genéticas Anomalias genómicas: do esófago de barrett, incluem a perda de informação genética (especialmente perda de 9p21, 5q, 13q, 17p e 18q) para a doença progressiva, há um desequilíbrio mais extenso, incluindo o ganho ou perda de informação genética (especialmente ganhar 2p, 8q e 20q; e perda de 18q que resulta na transformação de SMAD4) Também foram identificados vários miRNAs que são desregulados no Esófago de Barrett em progressão para adenocarcinoma do esófago, nomeadamente miR-196, -194, -200, -141 e -21. Alterações/Anomalias Genéticas Todas estas anomalias genéticas causam desregulamentações consecutivas , por exemplo, nos genes supressores de tumor (p53, perda de 17p), nos receptores do factor de crescimento (TGF-α, factor de crescimento transformador) e/ou nos factores regulatórios do ciclo celular (ciclina D1). Marcadores de diagnóstico e prognóstico NF-kB AFAP1AS1 TP53 e CDKN2A NF-kB Proliferação celular A sua inibição leva ao desenvolvimento de adenocarcinoma do esófago associado ao esófago de barrett Sobrevivência celular NF-kB Invasão celular Apoptose Angiogénese AFAP1-AS1 Alterações na metilação estão associados ao esófago de Barrett e ao adenocarcinoma do esófago, destancando-se a hipometilação de DNA não codificante e expressão exagerada do AFAP1-AS1. A hipometilação está associada à expressão exagerada de AFAP1-AS1, que resulta em efeitos pró cancerígenos nas células do esófago. AFAP1-AS1 Proliferação celular resulta em efeitos cancerígenos nas células do esófago Apoptose AFAP1AS1 Invasão celular Migração celular TP53 e CDKN2A Alterações que desregulam o crescimento celular Activação de oncogenes e inibição de genes supressores de tumor Resultam em alterações morfológicas do tecido do esófago A instabilidade genómica está relacionada com as classificações mais graves de esófago de barrett, sendo que pode também ter um elevado risco de progressão para adenocarcinoma do esófago. TP53 e CDKN2A Dentro destas alterações genéticas, mutações adjacentes aos genes supressores de tumor TP53 e CDKN2A têm sido associadas com um elevado risco de progressão de esófago de Barrett para adenocarcinoma do esófago. Assim, quanto maior a quantidade de alterações adjacentes a estes genes, maior é o risco de progressão de Esófago de Barrett para Adenocarcinoma do Esófago. Potenciação ou Inibição entre Marcadores Proteína do retinoblastoma, ciclinas e quinases dependente de ciclinas (CDKs) Apoptose Factores de Crescimento Fase G2 Fase G1 Fase S R Regulada por fatores externos, principalmente de interações entre a proteína do retinoblastoma (Rb), ciclinas e quinases dependentes de ciclinas (CDKs) Rb ( gene supressor tumoral, com papel no controle do ciclo celular e da apoptose) Dois receptores de TGF-β1, do tipo 1 e 2 Células normais Proteínas SMAD2 e SMAD3 Ligação com SMAD4 Estímulos inibitórios de proliferação Estímulos proliferativos Células de adenocarcinoma Sinalização intracelular Formação do complexo SMAD2,3,4 p53 Β-catenina Bax COX-2 Apoptose EGF Gastrina + receptor de CCK2R (colecistoquina) CC2R MAPK Modos de Tratamento/Prevenção Existem estudos de novos métodos preventivos e de tratamento de Adenocarcinoma do esófago a partir de Esófago de Barrett, mas nem todos parecem ser conclusivos. Ainda assim, existem dois métodos que parecem ser os mais eficazes e apelativos. Técnicas Ablativas Prevenção com Drogas AntiInflamatórias Não Esteróides e Estatinas Técnicas Ablativas Técnicas Fotoquímicas Técnicas Térmicas Coagulação de árgon no plasma Crioterapia Laser Terapia fotodinâmica Electrocoagulação multipolar (MPEC) Radiofrequência ablativa (RFA) Técnicas Mecânicas Endoscopia de Recessão da Mucosa (EMR) Prevenção com Drogas Anti-Inflamatórias Não Esteróides e Estatinas DAINEs (presença de inibidores de COX-2) SPG20 TLR4 ELMO1 DOCK2 Produzem supressões de proliferação celular Induzem uma paragem no ciclo celular de células de adenocarcinoma do esófago Prevenção com Drogas Anti-Inflamatórias Não Esteróides e Estatinas Anti proliferação celular Efeitos apoptóticos Estatinas Produzem efeitos semelhantes aos das DAINEs Prevenção com Drogas Anti-Inflamatórias Não Esteróides e Estatinas DAINEs ESTATINAS AMBAS • verificou-se uma redução de 41% da incidência de adenocarcinomas do esófago, em pacientes com Esófago de Barrett • verificou-se que estas reduziram o risco de incidência de Adenocarcinomas do Esófago em 43%, em indivíduos com Esófago de Barrett • em combinação, mostraram um decréscimo de 74% na incidência de Adenocarcinomas do Esófago, em pacientes com Esófago de Barrett Referências • • • • • • • • • • • • • • • Panagiotis Tsibouris, Erasmia Vlachou, Peter Edward Thomas Isaacs; “Role of chemoprophylaxis with either NSAIDs or statins in´patients with Barrett’s esophagus”; Reino Unido; 2014 Wenjing Wu et al.; “Basic and Translational - Alimentary Tract”; China; 2013 Eric Ellsworth, Sara A Jackson, Shyam J Thakkar, Dennis M Smith Jr and Sydney Finkelstein; “Correlation of the presence and extent of loss of heterozygosity mutations with histological classifications of Barrett’s esophagus”; EUA; 2013 Romana Illig, Eckhard Klieser, Tobias Kiesslich and Daniel Neureiter; “GERD—Barrett—Adenocarcinoma: Do We Have Suitable Prognostic and Predictive Molecular Markers?”; Áustria; 2013 Xiaohong Li, Patricia C. Galipeau, Thomas G. Paulson, et al.; “Temporal and Spatial Evolution of Somatic Chromosomal Alterations: A Case-Cohort Study of Barrett's Esophagus”; São Francisco, Califórnia; 2013 Brian J. Reid, Rumen Kostadinov and Carlo C. Maley; ” New Strategies in Barrett's Esophagus: Integrating Clonal Evolutionary Theory with Clinical Management”; Pensilvânia; 2011 Muhammad A. Alvi, Xinxue Liu, Maria O'Donovan, et al.; “DNA Methylation as an Adjunct to Histopathology to Detect Prevalent, Inconspicuous Dysplasia and Early-Stage Neoplasia in Barrett's Esophagus”; Reino Unido; 2012 Panteleimon Kountourakis, Jaffer A. Ajani, Marta Davila, Jeffrey H. Lee, Manoop S. Bhutani, Julie G. Izzo; “Barrett’s Esophagus: A Review of Biology and Therapeutic Approaches”; Houston, Texas; 2012 Junichi Akiyama, Andrew Roorda and George Triadafilopoulos; “Managing Barrett’s esophagus with radiofrequency ablation”; Standford, EUA; 2013 Patricia C. Galipeau et al.; “NSAIDs Modulate CDKN2A, TP53, and DNA Content Risk for Progression to Esophageal Adenocarcinoma”; Seattle, EUA; 2007 Jiangxin Wang, Xu Shi, Roger H. Johnson, Laimonas Kelbauskas, Weiwen Zhang, Deirdre R. Meldrum; “Single-Cell Analysis Reveals Early Manifestation of Cancerous Phenotype in Pre-Malignant Esophageal Cells”; Tempe, Arizona, EUA; 2013 Hideaki Shimada; “Biomarkers of Esophageal Cancer Comes of Age?”; Tóquio, Japão; 2014 Alok Kishorkumar Shah, Nicholas A. Saunders, Andrew P. Barbour, et al.; “Early Diagnostic Biomarkers for Esophageal Adenocarcinoma - The Current State of Play”; Austrália; 2013 Bernardo Silveira Volkweis; “Avaliação Imunihistoquímica do antigénio KI-67 na sequência Barrett- Adenocarcinoma de Esófago”; Rio Grande do Sul, Brasil; 2006