Importância do citoesqueleto e da matriz extracelular para o câncer

UNIVERSIDADE CASTELO BRANCO
CURSO: CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
DISCIPLINA: CITOLOGIA
PROFESSOR: THIAGO LOPES
Importância do Citoesqueleto e da Matriz Extracelular para o Câncer e Metástase
I.
Matriz Extracelular (MEC): Estrutura e Funções
Os tecidos animais e vegetais não são constituídos apenas por células, mas também por um
espaço extracelular preenchido por um complexo de componentes fibrosos e protéicos
denominados de matriz extracelular (MEC). Esta se constitui em proporções variadas de
proteínas e polissacarídeos distribuídos de forma diferente entre os vários tecidos do
organismo, os quais são responsáveis pela diversidade morfológica, funcional e patológica dos
tecidos, fornecendo substrato adequado para o crescimento e diferenciação dos variados tipos
celulares do organismo, favorecendo assim a sobrevivência dos tecidos. Possui uma vasta
variedade de formas e funções, tais como a matriz calcificada forma a estrutura dura de ossos e
dentes, parede celular de bactérias e plantas, cutícula de vermes e insetos e conchas de
moluscos. A maior parte da MEC é secretada localmente..
Dentre os constituintes da MEC referenciam-se vários tipos de macromoléculas
(proteoglicanas e glicosaminoglicanas) que formam um leito constituído por um gel onde se
encontram imersos todos os constituintes da matriz, além de proteínas fibrosas como colágeno e
elastinas, ambas com função estrutural e as glicoproteínas alongadas e adesivas, como laminina,
tenascina e fibronectina. Em suma, as matrizes extracelulares são constituídas por malha de
diferentes combinações de colágenos, proteoglicanos, ácido hialurônico e várias glicoproteínas
como fibronectina e a laminina, que preenchem a maioria dos espaços intercelulares.
A adesão das células à vizinhança das matrizes extracelulares determina o seu formato,
mantém a função celular adequada e a integridade do tecido. A matriz extracelular também
auxilia no ancoramento das células, sinaliza o tráfego celular e dirige a diferenciação celular. O
controle do comportamento celular parece originar em resposta às interações célula – matriz. As
proteínas adesivas da matriz não apenas promovem a adesão celular como também estimulam a
migração celular. A matriz também pode exercer seu efeito na diferenciação celular agindo como
fator indutor, fazendo com que as células capazes respondam à ativação por hormônios ou por
outros fatores solúveis, ou a própria matriz pode fornecer o sinal indutivo.
A adesão celular exerce papel importante na transdução de sinal e, portanto, está envolvida
na transferência de informação entre células (reconhecimento). A ligação das células à matriz
extracelular também sinaliza para dentro do citoplasma e leva a reorientação do citoesqueleto e
a mudança no comportamento celular como, por exemplo, no estímulo à proliferação celular.
Interações e ligações entre as células e componentes da MEC são realizadas por receptores
específicos denominados integrinas, que são proteínas transmembranas com um domínio
extracelular que se prende a componentes da MEC e um citoplasmático ligado à porção do
citoesqueleto constituída por actina. Existem quatro classes principais de receptores celulares
envolvidos nas interações célula – célula e célula – matriz: caderinas, selectinas, seuper família
de receptores de imunoglobulinas e as integrinas acima citadas.
Câncer e Metástases
O câncer é atualmente uma das principais causas de morte. O quadro atual é caracterizado
pela existência de tratamento de elevado custo e índice terapêutico relativamente reduzido.
Qualquer que seja a causa, o câncer (ou neoplasia) é essencialmente uma doença de células,
caracterizada por um desvio nos mecanismos de controle dos processos de proliferação e
diferenciação celular. O crescimento tumoral resulta de um desequilíbrio entre proliferação
celular e apoptose e é influenciado pela angiogênese (formação de novos vasos), enquanto o
potencial metastático é influenciado por alterações na interação célula – célula e célula – matriz.
Os tumores benignos são essencialmente bem delimitados, crescem geralmente de forma
esférica e não invadem os tecidos ao seu redor, enquanto os tumores malignos apresentam como
sua mais importante propriedade a capacidade de invasão de tecidos vizinhos. Esse processo de
invasão e alastramento, denominado metástase, pode avançar até atingir o sistema circulatório,
permitindo que as células malignas ganhem vias de disseminação e atinjam outros sítios,
distantes do local original, e neles iniciem novas colônias e células neoplásicas. Portanto, a
metástase é definida como o processo de disseminação de células de um tumor primário para um
local distante. Nos estágios iniciais do desenvolvimento, normalmente quando o tumor tem menos
de 2 mm de diâmetro, a nutrição da massa tumoral faz-se essencialmente por difusão a partir
dos tecidos vizinhos. Supernando este tamanho, os tumores passam a depender de vasos
sanguíneos próprios para que não entrem em degeneração e necrose. Além disso, naturalmente,
os novos vasos sanguíneos formados servem como vias de disseminação das células malignas para
outros focos de colonização.
MEC X Câncer e Metástases
O papel da matriz extracelular no microambiente tumoral não está limitado somente a atuar
como barreira física à neoplasia, mas funciona como um reservatório para proteínas ligantes e
fatores de crescimento que influenciam o comportamento do mesmo.
A capacidade das células malignas destruírem a membrana basal e os demais componentes
tem sido relatada ao potencial invasivo das neoplasias. A influência da MEC no comportamento
das neoplasias ocorre em vários mecanismos relacionados à proliferação, progressão e invasão
tumoral.
Durante o processo de invasão tumoral, as células neoplásicas atravessam dois tipos de
matriz (membrana basal e estroma intersticial) e reações bioquímicas entre células normais e a
MEC influenciam no processo de invasão tumoral e neoplasia.
Os constituintes da MEC contribuem diretamente ou indiretamente no processo de
tumorigênese, pelo fato desta estrutura conter componentes potencialmente antiadesivos,
moduladores de adesão, proliferação e migração celular. Adicionalmente a MEC pode regular o
comportamento celular por vários mecanismos: primeiro através da composição de suas proteínas
em um determinado tecido e segundo por interações sinérgicas entre fatores de crescimento e
moléculas de adesão ou por receptores que medeiam a adesão de seus componentes.
A excessiva degradação da MEC pode acarretar o desenvolvimento de várias condições
patológicas, tais como, artrite reumatóide, fibrose, osteoartrite e doenças autoimunes. A
degradação da matriz consiste em um evento chave na invasão e metástases de tumores.
Durante a formação da metástase, há uma série de barreiras estruturais que contém colágeno
que a célula deve passar. A matriz extracelular e a membrana basal devem ser quebradas para a
intra –invasão e extra – invasão. Esta se dá por ação de enzimas trasnmembranas proteolíticas
capazes de digerir a matriz extracelular e membrana basal. A membrana basal abaixo das células
endoteliais presentes em muitos órgãos é uma contínua barreira para o processo metastático e é
constituída na sua estrutura de substância colagênica. Assim, tecidos, tanto no sítio primário
quanto no secundário, requerem a degradação da matriz extracelular para permitir a invasão das
células neoplásicas e a disseminação. Estas proteínas são denominadas metaloproteínas (MMPs),
que atuam desorganizando a matriz. Essas enzimas podem ser produzidas tanto pelo estroma
tumoral como pelas próprias células neoplásicas. O aumento na produção dessas enzimas tem sido
associada com o fenótipo invasivo em vários tumores. Não há dúvidas de que as MMPs são as
maiores contribuidoras para o processo metastático.
Bibliografia Consultada
Sites:
www.scielo.br
www.praticahospitalar.com.br
Nome: Fabiane Camilo Lopes
Curso: Ciências Biológicas 2o Período EAD Campus: Realengo