Cancro - uma patologia tão antiga quanto o homem. PAULA S. BRANCO Resumo uma visão geral sobre o cancro, sendo apresentada e dis- 0 desenvolvimento de um tumor é um processo em vá- cutida um selecção de dados estatísticos sobre as cau- rias etapas, que ainda não está suficientemente com- sas,principalmente ambientais, que estão na origem da preendido para permitir o desenvolvimento de tratamentos que possam aumentar significativamente a esperança de cura. Sabe-se hoje que o passo inicial no desenvolvimento da doença é uma lesão que ocorre no doença. São também apresentados dois outros artigos mais específicos, o primeiro sobre o poder cancerígeno das aminas aromáticas, em relação às quais há uma sig- ADN, podendo por isso afirmar-se que qualquer agente nificativa exposição humana através do fumo do cigarro, capaz de modificar quimicamente o ADN das células e um segundo artigo sobre o uso de complexos metálicos pode ser cancerígeno. Com este artigo pretende-se dar no tratamento do cancro. Ambiente e cancro Cancro é o nome atribuido a mais de duas centenas de doenças que se ca- dos envolvendo um aumento intencio- doenças por cancro semelhante aos nal de exposição são eticamente inacei- americanos com um aumento do can- táveis. cro da mama e intestino quando comparado com os japoneses do continente racterizam por um crescimento anormal Alguns cancerígenos ambientais deri- das células provocado por alterações no vam de escolhas individuais como são seu material genético. A ideia de que o exemplo o tabaco, o álcool e até mesmo cancro é uma doença a ser evitada é asiático, onde é alta a incidência de cancro do estômago. a exposição solar. Outros há, que nos A quantidade de químicos em uso nos agora universialmente aceite e poucos são impostos pela sociedade em que vi- dias de hoje é assustadora: há cerca de podem negar que é possível reduzir ris- vemos tais como, os poluentes do ar e 1.500 pesticidas activos, 4.000 ingre- cos específicos principalmente associa- da água, as drogas, os aditivos alimen- dientes activos de drogas terapêuticas, dos à meia idade e velhice. Tal redução tares, certos insecticidas entre muitos 2.000 estabilizantes alimentares, 2.500 advem da modificação de comporta- outros. Segundo diversos autores, o es- aditivos com valor alimentar, 3.000 adi- mentos pessoais, do controlo do balan- tilo de vida incluindo os hábitos alimen- tivos alimentares para prolongar o ço hormonal e da prevenção de infec- tares e o fumo do tabaco são os princi- tempo de validade dos produtos e cerca ções virais. No entanto, a exposição a pais responsáveis pela incidência de de 50.000 químicos de uso comum. Vá- factores ambientais é mais difícil de cancro no homem. rias experiências mostraram que alguns causas ambientais, com ou sem predis- O cancro afecta todos os grupos popu- tóxicos salvo ao serem ingeridos em posição genética é responsável por 60 a lacionais sem excepção, embora de grandes quantidades, podem ser can- 90% de todos os tipos de cancros. Das forma desigual, surgindo diferenças de cerígenos e mutagénicos como resulta- centenas de compostos químicos que incidência dos vários tipos de cancro do da exposição crónica a doses míni- se verificou em experiências laborato- entre países ou mesmo dentro destes, mas. Para proteger a saúde humana é riais serem capazes de provocarem esta entre sexos, raças ou etnias. As popula- necessário determinar se os compostos doença, apenas ca de 20 são hoje, in- ções migrantes são de especial interes- aos quais as pessoas estão expostas dubitavelmente considerados cancerí- se. Por exemplo, a incidência de cancro diariamente ou periodicamente (tais genos no Homem. Isto é o resultado da na população negra dos Estados Unidos como cosméticos, alimentos e pestici- grande dificuldade que existe na quan- é comparável à da população branca, das) não causam cancro após exposi- tificação da dose mínima a partir da mas completamente diferente dos ne- ção por longos períodos de tempo. O qual há um risco sério de se provocar gros de África. Também, muitos japone- poder cancerígeno de alguns químicos uma lesão no ADN (ácido desoxirribonu- ses, que emigraram para os Estados foi estabelecido através de estudos epi- cleico) do ser humano, visto que estu- Unidos, apresentam um padrão de demiológicos. No entanto, devido ao desses químicos, apesar de não serem controlar e o cancro atribuído a estas I 50 QUÍMICA longo período de latência do cancro, reram nos hospitcis mais de 6500 por- cancro da mama liderou a taxa de mor- estes estudos exigem anos para serem tugueses que sofriam de patologias do talidade nas mulheres devida a neopla- conclusivos. Outro método que pode ser aparelho respiratório, nomeadamente sias malignas (Figura 1). Em segundo e usado é o de bio-ensaios com animais. pneumonias e cancro do pulmão, e terceiro lugar e, com muito menor inci- No entanto é um método muito dispen- prevê-se nos próximos anos um aumen- dência, aparece o cancro do estômago e dioso em termos de tempo e dinheiro to da mortalidade provocada por estas intestino, seguidos pelo cancro do pul- para ser considerado em larga escala. doenças. Isto é devido sobretudo à pro- mão. A região do mundo onde, para as Por esta razão ensaios não dispendiosos pagação da infecção pelo virus HIV e ao mulheres, o risco de se morrer de can- e de tempo curto são necessários e ur- aumento da moralidade por doenças cro é maior situa-se no Norte da Europa gentes para a avaliação primária de po- relacionadas com o consumo do tabaco, (125,4 mortes por 100.000 habitantes) tenciais cancerígenos e mutagénicos. como o cancro do pulmão e a bronquite seguida pela América do Norte, África crónica. O cancro do pulmão é de resto do Sul e América Tropical. A média A tabela 1 lista alguns cancerígenos ambientais não radioactivos e o tipo de cancro a que dão origem. Foram excluídos aqueles cuja evidência possa ser a causa de morte mais comum de can- mundial para as mulheres é de 90 mor- cro em todo o mundo com cerca de tes por 100.000 habitantes. 900.000 mortes por ano, seguido do questionada. cancro gástrico com cerca de 600.000 De acordo com dados da Organização tal com cerca de 400.000 mortes cada. Mundial de Saúde, em Portugal, na últi- Prevê-se também que o número de mortes e do cancro do fígado e colorec- ma década, o tipo de cancro que mais mortes provocou em indivíduos do sexo masculino com idades compreendidas entre os 35 e 70 anos foi o cancro do pulmão (apenas ultrapassado pelo cancro da próstata a partir desta idade), seguido pelo cancro do estômago, intestino, da cavidade bocal e faringe (figura 1). mortes por cancro relacionadas com o consumo de álcool e tabaco vá aumentar drasticamente em vários países da Europa Central nos próximos dez anos. Isto não é de estranhar tendo em conta que o hábito de fumar está bastante enraizado em vários países do Leste da Europa, regiões onde o consumo do taba- Este resultado não é supreendente, co é ainda bastante elevado nos dias de tendo em conta que o cancro poderá ter hoje. É de salientar que o risco de se um período de latência de 20 anos ou morrer de cancro é mais elevado na Eu- superior, e que, por esta razão, o au- ropa de Leste, com cerca de 205 mortes mento de mortalidade devido aos pro- por 100.000 habtantes, quando com- dutos existentes no fumo de tabaco apa- parado com a taxa das regiões mais de- reça em indivíduos com idade superior senvolvidas que rodam as 108 mortes a 45 anos. Por exemplo, em 1999, mor- por 100.000 habitantes. Em Portugal o Os constituintes do tabaco e do fumo do tabaco têm sido estudados com pormenor. Cerca de 3800 compostos estão presentes no fumo, incluindo muitos cancerígenos conhecidos de várias classes de compostos químicos. Alguns, tais como as nitrosoaminas, estão presentes em grandes concentrações no fumo emitido da ponta incandescente do cigarro (corrente secundária) comparativamente com as concentrações na corrente primária inalada pelos fumadores. Por isso se usa muito hoje em dia a designação de fumador passivo para o indivíduo que não sendo ele próprio fumador acaba, por razões ambientais, por inalar o fumo do cigarro em atmosferas carregadas de fumo. Vários estudos têm indicado um aumento de infecções respiratórias neste grupo de pessoas. Apesar de nos países desenvolvidos o consumo do tabaco estar a di- Tabela 1. Químicos ambientas que são conhecidos por provocar cancro no homem minuir, há uma grande preocupação com os países em desenvolvimento Tipo de cancro produzido onde o fumar está a ser bastante pro- Arsénio Pele, pulmão tado em média 21 % anualmente. São Asbestos Pulmão, pleura Químicos movido, e onde o consumo tem aumenpor isso alarmantes as implicações que se esperam a médio prazo a nível da Benzeno Leucemia Éter bisclorometílico Pulmão Crómio Pulmão Erionite Pleura 2-Naftilamina Bexiga Cloreto de vinilo Fígado (angiosarcoma) saúde pública nestes países. Estudos epidemiológicos mostraram que dietas ricas em gorduras associam-se ao cancro da mama, colorectal e próstata. A razão pela qual o cancro da mama está associado à gordura está ainda um pouco obscura mas pode estar relacionado com o equilíbrio do balanço hor- Produtos de combustão do carvão Produtos de combustão do tabaco Pele, pulmão, bexiga Pulmão, boca, faringe, laringe, esófago, pancreas_, bexiga, fígado monal. As elevadas taxas de cancro do estômago que se verificam em países tais como o Japão, têm sido associadas com o consumo regular de comida pre- QUÍMICA riche (o or 100 •00 bob.) piada ou transcrita para a cadeia do ácido ribonucleico mensageiro (m-ARN) o qual dirige a síntese de proteínas. Sempre que uma célula se divide, as duas cadeias do ADN actuam como templato a pa rt ir das quais novas cadeias complementares são copiadas. O mecanismo molecular de replicação, pelo qual uma cadeia de ADN actua como templato para dirigir a síntese de uma nova cadeia foi determinado em 1953 por Crick e Watson. Neste modelo as duas cadeias de ADN possuem polaridade oposta e são mantidas unidas por 1S 1955 1170 1980 1075 1980 1995 1399 Ano • . Mama guanina com a citosina). Esta associa- Intestinos homem ▪ ▪ ligações de hidrogénio entre as bases (adenina emparelha com a timina e a ção não é no entanto suficientemente Intestinos mulher Pulrrlão homem forte para manter a integridade genéti- Pulmão nu lher ca. Este processo de replicação não é Próstata perfeito. O genoma humano tem aproxi- ▪ Estômago homem ▪ Estómago mulher madamente 3x10 9 pares de bases. O copiar de tal quantidade enorme de in- Figura 1 Portugal, dados referentes a mortalidade por cancro em homens e mulheres com idade formação é uma tarefa gigantesca e ine- superior a 35 anos. vitavelmente alguns erros podem ocorrer. Uma mutação simples (figura 2) servada em sal. Ao provocar atrasos na No ano de 1975 Ames e colaboradores renovação do epitélio do estômago, o sal desenvolveram um teste que permite em excesso pode promover os efeitos detectar a actividade mutagénica de cancerígenos de, por exemplo, forma- compostos, tendo sido posteriormente ção de compostos do tipo nitrosamida, utilizado por vários autores para de- pela interação de constituintes da comi- monstrar a presença dessa actividade da com os nitritos derivados de nitratos nas pa rt es queimadas de carne e peixe. que altere um tripleto de informação codificando um aminoácido levará a uma proteína contendo um outro aminoácido incorrecto. Algumas alterações de aminoácidos não afectam a função da proteína enquanto que outras há que poderão levar a proteínas com actividade reduzida, à mo rt e da célula, a doenças presentes no sal. Também no nosso país Desde então tem sido identificada e iso- se observa uma elevada taxa de cancro lada uma variedade enorme de compos- do estômago, cólon e intestino, o que tos denominados por aminas aromáti- Sabe-se hoje que esta primeira lesão cas heterocíclicas, resultantes da que ocorre no ADN é o passo inicial da está essencialmente associado aos hábitos alimentares. São várias as origens dos compostos cancerígenos que se podem encontrar numa dieta normal, desde plantas que genéticas ou à carcinogénese. pirólise de aminoácidos e proteínas. carcinogénese e, deste modo, pode ser Sabe-se hoje que uma dieta rica em fi- dito que qualquer agente capaz de mo- bras pode proteger contra o cancro do dificar quimicamente o ADN das células cólon e intestino devido à possibilidade pode ser cancerígeno. Em particular, que as fibras têm de absorver os cance- pensa-se que danificações em genes rigénos diminuindo assim a sua acção. que têm um papel maior no desenvolvi- que frequentemente são utilizados nos Está provado que cerca de 20% de supressores de tumor) provocam altera- contêm cancerígenos nos seus constituintes naturais, passando pelos aditivos mento do cancro (i.é.oncogenes e genes produtos alimentares para os preserva- todos os cancros (aproximadamete 1 mi- ções no processo que regula a divisão rem, até aos compostos cancerígenos lhão/ano) podem ser prevenidos pela eli- celular e o crescimento dos tecidos. que se formam como resultado da con- minação do fumo de tabaco. Já os agen- fecção dos alimentos. O cancro do cólon tes infecciosos são responsáveis por e intestino está essencialmente associa- cerca de 16% das mo rt es por cancro. do a uma dieta rica em fritos, grelhados e assados na brasa, da qual os protu- Adutos de ADN e carcinogénese A carcinogénese química foi reconheci- Lesões mutagénicas da no Homem há mais de 2 séculos O ácido desoxirribonucleico (ADN) é o quando observou o aumento de inci- queimadas dos alimentos assim confec- "armazém" molecular da informação dência de polipos nasais e cancro após cionados. genética. Esta informação deve ser co- prolongada inalação de tabaco. gueses são grandes adeptos, e onde o principal responsável são as partes mais pelas descobertas de Hill em 1761 51 52 QUÍMICA H3Ç H N CH3 ^, ^ teriormente transmitidas às células des- ,( H —^ N N d R^ N \ \dR ^ H \dR // velocidade de divisão celular diferente CH3 J I o. CH3 H N^ N— =( N—H dR par de bases Adenina -Timina da célula normal. Com esta mutação há também perda total ou parcial de fun- CH3 ções específicas da célula, podendo ainda ocorrer migração da célula para N—H —(^ d N O célula cancerosa formada possui uma O par de bases 0 6 -Melilguanina -Timina par de bases Guanina - Citosina H\ cendentes das inicialmente alteradas. A N N—H I H N—H ^ N ^N / N— dR trutura molecular do ADN, que são pos- N Ì `N—H O 0 HN // O outros orgãos (metástese). \dR H par de bases O ° Metiltimina - Guanina Iniciação e promoção bases pelo modelo de Watson-Crick e emparelhamento errado causado pela formação de 0 6 -metilguanina e 0 4 -metiltimina. A metilação na posição 0 6 da guanina e 0 4 da timina resulta na formação de um tautómero enol em oposição ã forma normal, cetónica. Figura 2 Emparelhamento normal das Estudos laboratoriais levaram ao desenvolvimento do presente conceito de iniciação e promoção do cancro. A iniciação é causada pela interação do composto genotóxico (são designados Muitos cancerígenos não são biologica- estarão disponíveis para análise. Para a genotóxicos porque têm a capacidade mente activos como tal, mas requerem elucidação estrutural destes adutos de alterar o código genético) com o ADN activação metabólica a uma forma mais pelos métodos disponíveis (ensaios imu- celular. Desde que esta lesão, que ocor- reactiva (cancerígeno final). Esta activa- nológicos, técnicas de fluorescência, es- reu no ADN, não seja reparada, a célula ção metabólica pode levar a produtos de pectrometria de massa e marcação iso- está permanentemente alterada. Esta destoxificação inactivos, assim como a tópica) é de crucial importância a célula pré-maligna latente pode ficar no espécies electrófilas altamente reactivas, disponibilização de padrões representa- animal durante quase toda a sua vida capazes de se ligarem covalentemente tivos de diferentes classes de compos- sem nunca dar origem ao crescimento ao ADN. A elucidação estrutural da tos químicos, os quais são obtidos por- do tumor. No Homem o período de la- forma activa do cancerígeno e do aduto reacções in vitro entre o cancerígeno tência pode ser de 20 anos ou mais. A ADN-cancerígeno, mais precisamente, o final e o ADN. exposição desta célula maligna a um local específico de reacção destes compostos químicos no ADN é de extrema importância para compreender, em termos moléculares, como é que este tipo de compostos são capazes de exercer os seus efeitos biológicos. Ce rtas substituições são muito mais prováveis de resultarem em codificações erradas do que outras. Para além disso, bases substituídas em determinados locais do ADN são mais rapidamente excisadas do que são essas mesmas bases substituídas nou- Estas 3 últimas décadas de estudos intensivos quer in vitro quer in vivo levaram à identificação de compostos químicos, ligados a locais específicos do ADN, tais como 4-aminobifenilo e benzo[a]pireno os quais são actualmente, e sem margem para dúvidas, com- promotor, mesmo com um atraso de um ou mais anos, converte a célula a um estado maligno irreversível, isto é, a célula cancerosa. A promoção é um processo lento, e a exposição ao promotor deverá ser mantida durante um ce rt o período de tempo (figura 4). postos cancerígenos conhecidos do Isto explica o facto de o risco de contrair fumo do tabaco e da combustão incom- cancro diminuir rapidamente quando se pleta de combustíveis fósseis (petróleo e deixa de fumar, dado que tanto o inicia- carvão). dor como o promotor parecerem estar ambos presentes no fumo do tabaco. Al- tros locais. No ADN as bases guanina Deste acontecimento inicial na indução são os locais preferenciais de ataque por da neoplasia (formação da lesão primá- cancerígenos. Em que posição da guani- ria no ADN) resultam alterações na es- guns promotores foram já extensivamente estudados como é o caso dos és- na é que um cancerígeno se ligará, é ditado essencialmente pela sua natureza química (figura 3). Figura 3 Local preferencial de ligação na guanina de várias classes de compostos químicos O isolamento e identificação dos produ- Agentes alquilantes tos obtidos na reacção de um cancerígeno activado com uma molécula nu^ cleófila complexa, tal como o ADN, é um 0 desafio enorme. Os adutos que se for- H N !^N Am nas aromáticas mam estão presentes em muito pequenas quantidades (1 em 10 5 -10 6 pares H Z N N ^\ ADN de bases) de tal modo que apenas quantidades picomolares de material Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos QUÍMICA 53 dado, se vê que há ainda um longo ca- Pró-cancerígeno minho a percorrer na procura de novas Metabolitos não-electrófilos drogas para o tratamento desta doença. Na comunicação social somos de vez em Cancerígeno final (iniciador) quando ale rt ados para o aparecimento de novas drogas, desenvolvidas para o electrófilo, mutagénico tratamento destas doenças, sem que verlocais nucleofilos em macromoléculas celulares átomos de N.O,S,C resíduo cancerígeno ligado covalentemente a macromoléculas (ADN, ARN, proteínas) - ADUTOS INICIAÇÃO A mudança de muitos dos nosso hábitos assim como o diagnóstico precoce, pa- II alterações específicas em macromoléculas recem ser neste momento os meios mais importantes para o combate a esta 11 11 doença que, detectada no seu início, pode ser em muitos controlada, se não Informação alterada PROMOÇÃO dadeiras curas estejam já disponíveis. mesmo curada. IÍ Clones celulares Leitura recomendada Tumor S.F. Zakrzewski, "Principles of Environmental Figura 4 Uma cisão simplificada dos acontecimentos moléculares e celulares na carcinogénese química Toxicology". Ed. ACS, Am. Chem. Soc., 1991. 67 e 270. R. Doll, Chem. in Brit., 1987, 847. teres forbol contidos no óleo de cróton. se, a cólera, a difeteria e o tifo foram F. A. Beland, M. C. Poirier, DNA Adducts O álcool também actua como um pro- controladas, com a mudança de hábitos and Carcinogenesis em. The Pathobiology of motor em pessoas expostas aos cance- higiénicos, sem na verdade estarem Neoplasia (Ed. Sirica, A. E.), 1989, 57, Ple- completamente compreendidas. num Publishing Corp., New York. rígenos presentes no fumo do tabaco. Os fumadores raramente desenvolvem cancro no tracto gastrointestinal superior ou na cavidade bocal. No entanto, fumadores que também bebam álcool, C. E. Searle, O. J. Teale, Occupational carci- Não restam dúvidas de que uma grande nogens. Handbook of Experimental Pharma- variedade de doenças, onde se inclui o cology Chemical Carcinogenesis and Muta- cancro, derivam directa ou indirecta- genesis (Ed. C. S. Cooper, e P. L. Grover) mente de fumar e hábitos dietéticos. 1990, Vol. 94/I, 103, Springer-Verlag, Hei- Estes hábitos, bastante enraizados nas delberg, Germany. populações, podem ser muito difíceis de B. N. Ames, J. McCann, E. Yamasaki, Mutat. A prudência sugere que deverá ser evi- mudar, mas antes de se reclamar por Res., 1975, 31, 347. tado o contacto com um composto quí- mais investigação sobre as causas de R. Doll, Cancer Res., 1992, mico o qual demonstre ter actividade cancro há um passo a tomar que é ac- Fred. F. Kadlubar, Nature, 1992. cancerígena. No entanto em alguns tuar para prevenir esta patologia, alte- casos, onde não há substituto adequado rando este tipo de comportamento. desenvolvem frequentemente este tipo de patologia. disponível, os benefícios do uso podem ultrapassar o risco de aparecimento de cancro uma década ou mais depois. O uso de agentes quimioterapêuticos poderá ser um exemplo. O tamoxifen é um anti-estrogéneo não esteroidal, utilizado na quimioterapia do cancro da mama. É actualmente a droga mais prescrita no mundo, estando a ser testado como agente profilático. No entanto, é grande a controvérsia, visto que parece aumentar significativamente o risco de cancro do endométrio. 360, 189. E. C. Miller, James A. Miller, Cancer, 1981, 2327. A disponibilização de padrões de adutos Organização Mundial de Saúde. Dados dis- de ADN-cancerígenos e a procura inten- poníveis em http://www -depdb.iarc.fr/who/ siva que se verifica nos dias de hoje por menu.htm. em 15-5-2002. um método experimental extremamente C. E. Searle, Chem. in Brit.. 1986, 211. sensível que nos permita a monotoriza- T. Sugimura, Science, 1986, 233, 312. ção da formação de adutos in vivo no homem, poderá num futuro próximo prever o risco humano de contrair a doença. Esta é uma nova aproximação à monotorização do risco humano baseado em adutos ADN-cancerígenos como biomarcadores moleculares. Sabe-se hoje em dia que aproximada- Conclusões 52, 2024. B. Ames, Science, 1983. 221, 1256. J. D. Watson, F. H. Crick, Nature, 1953, 171, 737. J. D. Watson, F. H. Crick, Nature, 1953, 171, 964. S.F. Zakrzewski, "Principles of Environmental Toxicology". Ed. ACS, Am. Chem. Soc., 1991. 270. mente 50% de todos cancros podem ser IARC monographs on the evaluation of carci- curados: 35% por cirurgia, 10% por ra- nogenic risks to humans. Antioestrogenic No século passado doenças infecciosas dioterapia e 5% envolvendo tratamentos bastantes graves tais como a tuberculo- quimioterapêuticos. Com este último compounds. Tamoxifen. 1996, Vol 66, 253, International Agency for Research on Cancer, Lyon.