O papel da inflamação na carcinogênese induzida pelo HPV

REVISÃO
O papel da inflamação na
carcinogênese induzida pelo HPV
The role of inflammation in HPV carcinogenesis
Ricardo Ney Oliveira Cobucci1
Ana Katherine da Silveira Gonçalves2
Thales Allyrio Araújo de Medeiros Fernandes3
Pollyana Carvalho de Souza4
Ricardo César Daniel Amorim de Sousa4
Josélio Maria Galvão de Araújo5
José Veríssimo Fernandes5
Palavras-chave
Neoplasias
Infecções por papillomavirus
Inflamação
Keywords
Neoplasms
Papillomavirus infections
Inflammation
Resumo
A inflamação é uma estratégia de defesa inata que evoluiu nos organismos
superiores, contra agentes invasores externos e moléculas nocivas. Estudos recentes mostram que a inflamação
opera como um sistema muito mais complexo do que se imaginava antes, em termos moleculares, envolvendo
diversos processos na sua iniciação, regulação e resolução. Na útima década, tornou-se evidente que a inflamação
crônica está fortemente associada com câncer, desempenhando um papel importante na tumorigênese. Uma das
causas de inflamação crônica são as infecções persistentes por agentes patogênicos virais, com destaque para
o papilomavírus humano (HPV). A ligação entre a inflamação crônica decorrente da infecção persistente por
agentes infecciosos e o câncer está atualmente sendo apontada como um dos mecanismos-chave para o controle
do surgimento de novos casos de carcinomas. Por esse motivo, consultamos os bancos de dados eletrônicos
PubMed/Medline, Lilacs, Embase e SciELO, sem restrição linguística, à procura de artigos que abordassem avanços
recentes sobre os mecanismos envolvidos na inflamação, sua participação no processo de carcinogênese, com
ênfase na correlação entre inflamação e o desenvolvimento do câncer associado ao HPV, os quais foram incluídos
na presente revisão.
Abstract
Inflammation is an innate defense strategy that evolved in higher
organisms against external invaders and harmful molecules. Recent studies show that inflammation operates
as a much more complex system than imagined before, in molecular terms, involving many processes in its
initiation, regulation and resolution. In the very last decade, it has become evident that chronic inflammation
is strongly associated with cancer and plays an important role in tumorigenesis. One of the causes of chronic
inflammation are persistent infections by viral pathogens, particularly human papillomavirus (HPV). The link
between chronic inflammation resulting from persistent infection by infectious agents and cancer is currently
being suggested as a key mechanism for controlling the appearance of new cases of carcinoma. Therefore, we
consult electronic databases such as PubMed/Medline, Lilacs, Embase and SciELO, without language restriction,
looking for papers discussing recent advances on the mechanisms involved in inflammation, their participation
in the process of carcinogenesis, with emphasis on the correlation between inflammation and the development
of cancer associated with HPV, which were included in this review .
Estudo realizado no Departamento de Microbiologia e Parasitologia da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN) – Natal (RN), Brasil.
1
Professor do curso de Medicina da Universidade Potiguar (UnP) – Natal (RN), Brasil.
2
Professora Doutora do Departamento de Ginecologia e Obstetrícia da UFRN – Natal (RN), Brasil.
3
Professor Assistente da Universidade do Estado do Rio Grande do Norte (UERN) – Mossoró (RN), Brasil.
4
Acadêmicos do curso de Medicina da UnP – Natal (RN), Brasil.
5
Professor Doutor do Departamento de Microbiologia e Parasitologia da UFRN – Natal (RN), Brasil.
Endereço para correspondência: Ricardo Ney Oliveira Cobucci – Avenida Abel Cabral, 2.035, casa 105 – Nova Parnamirim – CEP: 59151-250 –
Parnamirim (RN), Brasil – E-mail: [email protected]
Conflito de interesses: não há.
Cobucci RNO, Gonçalves AKS, Fernandes TAAM, Souza PC, Sousa RCDA, Araújo JMG, Fernandes JV
Introdução
Virchow, em 1863, sugeriu que o câncer se origina a partir
de sítios de inflamação crônica, aliado a fatores que aumentam
a proliferação celular1 (D). A manutenção dessa proliferação
em um ambiente rico em células inflamatórias, fatores de crescimento e agentes promotores de alterações no DNA celular
certamente promove ou potencializa as chances do surgimento
de um câncer. Durante a inflamação normal, as células se multiplicam enquanto o tecido é regenerado, e a proliferação cessa
quando o agente inflamatório é removido e o tecido reparado.
No entanto, se as células em multiplicação contêm mutações em
seu DNA, elas continuam a proliferar em ambientes propícios,
facilitados por fatores de crescimento que dão suporte ao seu
desenvolvimento2 (D).
A inflamação crônica de longa duração é uma das causas
potenciais para o desenvolvimento de câncer, com as infecções
persistentes causadas por determinados agentes patogênicos, entre
eles o papilomavírus humano (HPV)3 (D). Entre os mediadores
induzidos pela inflamação, incluem-se espécies reativas de oxigênio enitrogênio, citocinas, quimiocinas, fatores de crecimento
celular, enzimas como ciclo-oxigenase (COX), metaloproteinase,
além de prostaglandinas e micro-RNAs específicos4 (D).
A atividade coletiva desses mediadores é a grande responsável
pela ativação tanto da resposta inflamatória antitumorigênica
quanto da resposta inflamatória protumorigênica, por meio da
indução de alterações nos processos de proliferação, senescência
e morte celular, bem como de metilação e mutação do DNA e
angiogênese. Essa complexa cascata de eventos desencadeados
principalmente pela inflamação crônica pode resultar em carcinogêse4 (D). Nesse contexto, a infecção persistente por HPV pode
resultar no desenvolvimento do câncer de colo uterino (CCU),
uma vez que ocorre a integração do genoma viral ao DNA da
célula, o que leva a uma superexpressão dos oncogenes virais cujos
produtos interagem com diversas proteínas celulares, ativando
mecanismos que contribuem para o processo de carcinogênese,
entre estes a inflamação5 (D).
Diante da importância de se conhecer os mecanismos pelos
quais o HPV induz o surgimento do CCU para melhorar a
prevenção e o tratamento dessa neoplasia, neste artigo os autores tiveram como objetivo revisar o papel da inflamação na
carcinogênese induzida pelo HPV.
Metodologia
Realizou-se pesquisa de artigos científicos nos bancos de
dados PubMed, LILACS/SciELO e EMBASE usando os seguin-
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tes descritores do MeSH: “Neoplasms”, “Inflammation” e“Uterine
Cervical Neoplasms”, sendo a última busca em 15 de dezembro
de 2013.Como filtros, utilizaram-se estudos do tipo revisão e
estudos observacionais ou experimentais realizados em animais
e em humanos nos últimos 15 anos sobre inflamação, HPV e
câncer cervical, sem restrições de idiomas. Com esses descritores,
obtivemos um total de 491 títulos, dos quais foram selecionados
146 resumos que foram lidos minuciosamente por todos os autores e, quando confirmava-se que a revisão ou estudo tratavam
do tema pesquisado, buscava-se o artigo completo. Dessa forma,
63 artigos completos foram selecionados e lidos de forma independente por dois pesquisadores que, baseados na classificação
da Associação Médica Brasileira para grau de recomendação e
força de evidência, selecionaram os artigos mais relevantes sobre
o tema da presente revisão.
Inflamação crônica, HPV e câncer cervical
Hoje, está muito bem estabelecido que a infecção persistente
da cérvice uterina causada por HPV de alto risco (hr-HPV) é a
causa necessária para o desenvolvimento de neoplasia intraepitelial cervical (NIC), seja de baixo grau (NIC I) ou de alto grau
(NIC II/III) e do CCU. No entanto, muitas mulheres são infectadas com hr-HPV, mas a maioria delas nunca irá desenvolver
doença, sugerindo que outros fatores devem contribuir para
o desenvolvimento de lesões e transformação neoplásica6 (D).
Há algum tempo, estudos relatam uma associaçãoentre
inflamação da cérvice uterina e ocorrência de NIC ou CCU7,8 (B).
Foi demonstrado que em mulheres infectadas com hr-HPV,
a presença de NIC estava associada com níveis crescentes de
inflamação, em que o maior nível da inflamação aumentou
até duas vezes o risco desse tipo de lesão. Isso reforça a ideia
de que a inflamação pode ser um cofator importante no
desenvolvimento de lesões da cérvice uterina infectada pelo
HPV9,10 (B).
A análise histológica de biópsias da cérvice uterina de mulheres infectadas com hr-HPV mostrou maior grau de inflamação
com infiltração de linfócitos e neutrófilos no epitélio, quando
comparadas àquelas não infectadas. Associação entre persistência,
tipo específico do HPV e progressão de lesão intraepitelial de
baixo grau (LSIL) para lesão intraepitelial de alto grau (HSIL)
foi menor nas mulheres com inflamação moderada no estroma ou
dentro do epitélio. Nas mulheres infectadas com HPV de baixo
risco, a inflamação tendeu a envolver apenas a camada superficial
do epitélio em vez de a camada basal ou toda a espessura do
epitélio. Isso sugere que a inflamação da cérvice uterina varia
com o tipo de HPV10 (B).
O papel da inflamação na carcinogênese induzida pelo HPV
A quantidade de macrófagos presentes no epitélio da cérvice uterina de mulheres normais, com LSIL, HSIL e CCU, foi
avaliada por Hammes et al.9 (B), que constataram um aumento
linear da quantidade dessas células com a progressão das lesões,
sendo observada uma migração crescente de macrófagos para o
epitélio com o agravamento da lesão, havendo uma relação direta
entre as quantidades de macrófagos presentes no epitélio e a
progressão de lesão pré-maligna para maligna. A intensidade da
reação inflamatória também se mostrou intimamente associada
com o grau da lesão. A migração de macrófagos do estroma
para o epitélio foi influenciada não apenas pela inflamação mas
também pela presença de células displásicas. Esses dados revelam quemacrófagos CD68+ estão associados à carcinogênese
cervical, promovendo a progressão delesões intraepiteliais para
estágios invasivos9 (B).
Avaliando os níveis sistêmicos de citocinas proinflamatórias
em mulheres com infecção persistente por HPV, Kemp et al.11 (B)
encontraram níveis significativamente elevados decitocinas (IL-6,
IL-8, TNF-α, MIP-1α, GM-CSF, IL-1α e IL-1β) no plasma de
mulheres com a infecção persistente pelo HPV quando comparados àquelas não infectadas. Eles também observaram que a
elevação dos níveis sistêmicos dessas citocinas foi acompanhada
de uma redução da resposta linfoproliferativa. Isso representa
um fato novo e um tanto inesperado, uma vez que existe pouca
evidência de uma reação inflamatória sistêmica induzida pelo
HPV. No entanto, neste estudo foi observado que a presença
de citocinas proinflamatórias no sangue periférico foi associada
com persistência viral e fraca resposta linfoproliferativa11 (B).
Em um estudo de coorte multiétnico recente, conduzido por
Scott et al.12 (B), foi feito o acompanhamento de mulheres por
um longo prazo para avaliar a expressão na mucosa da cérvice
uterina de citocinas candidatas a desempenhar ação antiviral
como: IFN-α2, IFN-ϒ e IL-12, bem como das citocinas proinflamatórias (IL-1α, IL1β, IL-6, IL-8 e TNFα) induzidas após
o estabelecimento da infecção por HPV. Foram comparados os
perfis de citocinas nas mulheres que tiveram eliminação rápida
do HPV e nas que tiveram infecção estabelecida de longo prazo.
A maioria das mulheres apresentou um aumento da expressão
de algumas citocinas e a redução de outras após a infecção.
Foi constatada uma associação entre níveis elevados de IL-10,
IL-12, MIP-1α e TNFα na mucosa e reduzida probabilidade de
eliminação de qualquer tipo de HPV. Para hr-HPV, a tendência
de não ocorrer eliminação do vírus foi significativamente maior
na presença de níveis elevados de IL-12 e TNFα. Padrões semelhantes foram observados na infecção por HPV de baixo risco,
embora a tendência de não curar tenha sido significativa apenas
para IL-10. A eliminação de hr-HPV foi associada com baixos
níveis de expressão de MIP-1α e IL-8 no grupo de mulheres
que teve cura rápida, mas não no grupo com infecção prolongada. Aumento nos níveis de citocinas proinflamatórias, como
MIP-1α e TNFα, IL-12, com a citocina reguladora IL-10, foi
associado com a redução da probabilidade de eliminação do vírus
no grupo com infecção de longo prazo12 (B).
A relação entre inflamação, angiogênese e lesão induzida
pelo HPV foi avaliada por Mazibrada et al.13 (B) em amostras
obtidas de mulheres com citologia normal, com NIC, ou com
CCU. Com base na densidade de células pan-endoteliais presentes
no local, identificadas pelo marcador CD31, foi observado um
aumento progressivo de microvasos proporcional ao aumento da
gravidade da lesão. A infiltração de macrófagos foi associada com
neovascularização tanto em NIC quanto no CCU, existindo uma
forte correlação positiva entre o número de macrófagos infiltrados
no tumor e sua vascularização. Foi observado um aumento de
macrófagos nos microvasos, em paralelo à progressão neoplásica,
sendo ainda mais elevadas no CCU 13(B).
Heller et al.14 (B) demonstraram que os macrófagos são
um importante componente do estroma de tecidos neoplásicos, incluindo carcinomas de células escamosas da cérvice
uterina. Os macrófagos, no microambiente tumoral, têm a
capacidade de afetar o tecido neoplásico em diferentes aspectos. Sugere-se que o macrófago poderia favorecer ou inibir o
crescimento tumoral, de acordo com seu estado de ativação.
Os macrófagos podem atuar como células fagocitárias inespecíficas ou induzir a morte de células neoplásicas por meio da
produção de mediadores, IFN-γ, IL-2 e IL-12, que estimulam
o sistema imune ou por mecanismos como citotoxicidade
e apoptose, inibindo ou reduzindo o crescimento tumoral.
Em contrapartida, podem também promover o crescimento do
tumor por intermédio da produção de fatores de crescimento
do endotélio vascular (VEGF) e citocinas responsáveis pela
angiogênese tumoral14 (B).
Estudo de biópsias de tumores associados ao HPV15 (C)
mostra níveis de expressão significativamente elevados tanto
de COX-1, quanto de COX-2 em células epiteliais neoplásicas
e células endoteliais dos vasos de todos os graus e estágios do
CCU. Isso sugere um papel de destaque para as duas isoformas de
COX na patologia da doença. Além disso, foi demonstrado que a
indução da expressão de COX-1 em células HeLa, uma linhagem
positiva para HPV18, causou elevação rápida e sustentada da
expressão de COX-2 e de síntese terminal de prostaglandina,
resultando na síntese de PGE2. Além disso, a PGE2 foi produzida tanto por COX-1 quanto por COX-2, indicando que eles
podem contribuir de igual modo, ou atuarem em sinergia, para
promover CCU15 (C).
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Cobucci RNO, Gonçalves AKS, Fernandes TAAM, Souza PC, Sousa RCDA, Araújo JMG, Fernandes JV
Em um estudo, a expressão da COX-2 foi identificada como
aumentada em carcinoma cervical quando comparado a NIC,
mas a expressão em NIC foi igual à expressão em casos benignos
inflamatórios16 (C). Outro estudo incluiu separadamente casos
normais, com lesões de baixo e de alto grau, encontrando associação
de COX-2 e gravidade das lesões17 (B). Outros autores também
evidenciaram positividade para COX-2 em 12 de 13 casos de
CCU testados, enquanto controles normais eram negativos18 (B).
Usando um modelo de camundongo transgênico expressando
genes do HPV16, de Visser et al.19 (B) analisaram a interação
entre imunidade inata e imunidade adaptativa na progressão
de tumor induzido por esse vírus. Esses autores criaram uma
linhagem de camundongo expressando genes do HPV16 e
com deficiência para a produção de linfócitos T e B, fazendo o
cruzamento da linhagem de camundogo transgênico para HPV
16 com uma linhagem de camundongos deficiente para a produção dos dois tipos de célula da resposta imune adaptativa, os
linfócitos TeB. A eliminação genética da resposta imune adaptativa bloqueou o recrutamento de células da resposta imune
inata, a remodelação do tecido e a angiogênese. O processo de
carciongênese foi, portanto, estacionado nesses animais. Quando
células B obtidas dos animais transgênicos para HPV16 foram
transferidas para animais deficientes de células T e B, expres-
sando genes do HPV16, a resposta inflamatória e a progressão
do câncer foram restauradas, mostrando que células B foram as
responsáveis por esse fenômeno19 (B).
Diferentes estudos demonstraram que um aumento da infiltração de células inflamatórias está correlacionado com lesões de
alto grau associadas ao HPV9,13,20 (B). A contribuição específica
de cada uma das populações de células presentes no ambiente
tumoral para a evolução da doença, em particular, macrófagos
associados a tumores e as células mielóides imaturas, é assunto
ainda controverso a ser comprovado em futuras pesquisas20 (B).
Conclusão
Embora a infecção por HPV não provoque a lise celular e
danos nos tecidos como outras infecções, evidências acumuladas
mostram que a inflamação desempenha um papel na carcinogênese induzida pelo papilomavírus. As respostas celulares, inata e
adaptativa, em que várias citocinas são secretadas, desempenham
um papel na progressão da doença associada ao HPV. Compreender a orquestração da interferência do vírus em diferentes vias
de inflamação, como apresentado nesta revisão, deve contribuir,
finalmente, para o desenvolvimento de novas estratégias para
tratar lesões de HPV antes de progredirem para tumores invasivos.
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