pág. N°379 Bases moleculares da história reprodutiva

revisão
Bases moleculares da história reprodutiva
na prevenção do câncer de mama
Molecular basis of reproductive history on breast cancer prevention
Daniel Guimarães Tiezzi1
Fernando Antonio Mourão Valejo2
Franklin Fernandes Pimentel2
Palavras-chave
Câncer de mama
Prevenção primária
Gravidez
Keywords
Breast cancer
Primary preventive care
Pregnancy
Resumo
A taxa atual de mortalidade por falha do tratamento do câncer de mama
e o aumento de sua incidência suporta o investimento na prevenção primária. O risco de desenvolver câncer de
mama é dependente de condições endócrinas moduladas pela função ovariana, tais como a menarca precoce,
menopausa tardia e a paridade. Gestação precoce é um fator sabidamente preventivo. Mulheres que levam
uma gestação a termo antes de 24 anos de idade apresentam redução no risco de desenvolver câncer de mama
e gestações adicionais aumentam a proteção. As tendências atuais de controle de natalidade e gestação tardia
associadas à utilização de métodos hormonais de anticoncepção podem ser fatores responsáveis pelo aumento
substancial na incidência do câncer de mama nas últimas décadas. Dados experimentais em modelos animais
sugerem que o efeito preventivo da gestação é secundário à exposição à gonadotrofina coriônica humana (hCG).
O hCG é capaz de modular a expressão genética de células mamárias, resultando em sua completa diferenciação.
Essa ação parece ser mediada por mecanismos epigenéticos. A demonstração de que o hCG é capaz de modular
a expressão de genes responsáveis pela diferenciação celular promovendo efeito quimio-preventivo é a base do
modelo futuro da prevenção primária da doença.
Abstract
The current mortality rate due to breast cancer treatment failure and the
worldwide increase in its incidence support the effort in primary breast cancer prevention. The risk of developing
breast cancer is dependent on endocrine conditions modulated by ovarian function, such as early menarche, late
menopause and parity. Early pregnancy is a known protective factor. Women who gave birth before 24 years
old exhibit a decrease in their lifetime risk of developing breast cancer, as additional pregnancies increase the
protection. Current tendency regarding birth control and late pregnancy associated with the use of hormonal
contraceptive methods could be responsible for the increasing incidence of breast cancer. Experimental data
in animal models suggest that this preventive role is due to the exposure to human chorionic gonadotropin
(hCG). Human chorionic gonadotropin is able to modulate the expression of genes in breast cells resulting in the
complete differentiation. The data gathered suggest that its modulation activity is due to a mechanism called
epigenetic changes. The demonstration that hCG can modulate the expression of genes through epigenetic
changes leading to breast cell differentiation and promoting a chemo-preventive effect is the base that support
the future model for primary preventive care of this neoplasm.
1
2
Professor do Departamento de Ginecologia e Obstetrícia do Setor de Mastologia e Oncologia Ginecológica da Faculdade de Medicina de Ribeirão
Preto da Universidade de São Paulo (USP) – Ribeirão Preto (SP), Brasil
Pós-graduandos em Mastologia e Oncologia Ginecológica pela Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto da USP – Ribeirão Preto (SP), Brasil
Tiezzi DG, Valejo FAM, Pimentel FF
Introdução
O cenário atual da quimioprofilaxia do câncer de mama
por meio da utilização de moduladores seletivos do receptor de
estrógeno (SERMs) é totalmente favorável à observação de que
a eficácia na prevenção do desenvolvimento do câncer de mama
é dependente do receptor de estrogênio (RE). O benefício do
uso do tamoxifeno em pacientes com câncer de mama é restrito
a pacientes com tumores com expressão positiva do RE (RE+).
O tamoxifeno não é capaz de inibir a proliferação, in vitro ou em
modelos animais, de células do câncer de mama receptoras de
estrogênio negativas (RE-).1 Estudo do National Surgical Adjuvant
Breast and Bowel Project (NSABP), protocolo B-24, demonstrou
que o benefício do uso de tamoxifeno adjuvante no tratamento do
carcinoma ductal in situ (CDIS) é limitado a pacientes com neoplasias RE+ apenas.1 Do mesmo modo, resultados do NSABP P-01
Breast Cancer Prevention Trial (BCPT) comparando a utilização de
tamoxifeno versus placebo demonstraram que o uso de tamoxifeno
previne o desenvolvimento apenas do câncer RE+. A incidência
anual de câncer de mama RE+ foi 69% menor no grupo tratado
em comparação ao grupo placebo. No entanto, não se observou
diferença na incidência de câncer de mama RE-.2
Estima-se que apenas 5 a 10% dos cânceres de mama são
considerados hereditários e estão associados à suscetibilidade
natural devido à mutação de genes autossômicos dominantes,
tais como BRCA1, BRCA2, p53, pTEN e STK11/LKB1.3 A
mutação desses genes está relacionada ao desenvolvimento de
câncer de mama em mulheres mais jovens ou na pré-menopausa.
Estudos em tumores de mulheres com a mutação do gene BRCA1
demonstram características histológicas que confirmam que essas
neoplasias são derivadas de células basais do epitélio mamário.
Tipicamente, esses tumores são RE- e expressam citoqueratina
5/6, citoqueratina 8/18, EGFR e vimentina.4 Por outro lado, o
câncer de mama considerado esporádico, sem associação com o fator
hereditário, representa mais de 90% de todos os casos de câncer
de mama em todo o mundo. Dados clínicos, epidemiológicos e
experimentais têm demonstrado que o risco de desenvolvimento
de câncer de mama esporádico está fortemente relacionado à função
ovariana. Condições endócrinas moduladas pela função ovariana,
como a menarca precoce, menopausa tardia e gestação, bem como
a utilização de estrógenos exógenos, são fatores relevantes para
o risco de desenvolvimento do câncer de mama. Pacientes que
desenvolvem câncer de mama esporádico são tipicamente mulheres no período do climatério ou menopausa e sua incidência está
diretamente associada à idade.5 A expressão do RE nesse grupo de
mulheres é positiva em cerca de 75% dos casos, e tumores RE+
tendem a não expressar proteínas relacionadas às células basais
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do epitélio ductal. Tendo em vista essa apresentação bipolar do
câncer de mama, enfoque especial deve ser dado aos mecanismos
moduladores da expressão gênica e vias regulatórias relacionadas ao
objetivo de esclarecer a evolução do epitélio mamário normal para
seu fenótipo potencialmente maligno. A elucidação desse processo
é a base para o desenvolvimento e implementação de drogas capazes
de prevenir o desenvolvimento do câncer de mama.
Desenvolvimento mamário e diferenciação
do epitélio ductal
No tecido mamário normal de uma mulher, no menacme,
podemos identificar dois tipos de lóbulos: 1 e 2. A composição
lobular do tecido mamário é influenciada por uma série de fatores
relacionados ao ambiente hormonal. Fatores fisiológicos, como a
idade e a gestação, bem como situações patológicas que alteram
o ciclo menstrual ou até mesmo a exposição exógena a hormônios
podem alterar a composição lobular do tecido mamário. No entanto, o completo desenvolvimento do epitélio mamário somente é
alcançado durante o período gestacional. Essa diferenciação epitelial
inicia-se com o alongamento e a ramificação ductal secundários
à intensa proliferação celular na porção distal da árvore ductal e
à progressão lobular para lóbulos do tipo 3.6
A completa diferenciação somente ocorre na fase funcional
ou secretória, no período final da gestação e com o início da
fase lactacional, desenvolvendo-se lóbulos tipo 4.6 Os lóbulos
tipo 4 involuem para lóbulos tipo 3 após o período lactacional e
permanecem com o principal componente do tecido mamário no
menacme.6 Após a menopausa, observa-se uma intensa redução
de lóbulos tipo 3 predominando lóbulos do tipo 1 e 2. Em mulheres nulíparas, essa diferenciação não ocorre, e o componente
lobular permanece constante durante toda a sua vida.6 Após a
menopausa, a composição lobular em mulheres que levaram
gestação a termo e mulheres nulíparas é semelhante, com grande
aumento no número de lóbulos do tipo 1 em ambos os grupos.
Em vista da semelhante composição lobular entre nulíparas e
multíparas durante a menopausa e pelo fato de mulheres nulíparas apresentarem maior risco de desenvolverem câncer de
mama, esses dois grupos devem apresentar células mamárias
biologicamente diferentes ou com diferentes suscetibilidades
aos carcinógenos ambientais.7
A gestação e seu efeito na proteção
ao câncer de mama
O papel da proteção do desenvolvimento de câncer de mama
pela gestação está bem estabelecido tanto em humanos como
Bases moleculares da história reprodutiva na prevenção do câncer de mama
em modelos animais.8 Gestação antes dos 24 anos de idade
reduz o risco de câncer de mama, e gestações subsequentes
aumentam a proteção.9 Em modelos animais (roedores), a incidência máxima de câncer de mama está relacionada à exposição
precoce ao carcinógeno 7,12-dimetil-benzoantraceno (DMBA).
O mesmo agente não é capaz de induzir tumor em animais
após gestação a termo.8 A alta suscetibilidade em ratas jovens
virgens é resultado da interação de carcinógenos com o epitélio
que compõe os brotos terminais (“terminal end buds” – TEB),
que são estruturas ductais indiferenciadas do tecido mamário
em fase de rápida divisão celular.10
Tanto a ligação do DMBA ao DNA das células epiteliais em
divisão como a baixa capacidade de reparo resultam na fixação
da transformação, causando a iniciação do câncer. Esse modelo
animal é bastante similar ao que ocorre em humanos.11 O carcinoma ductal, tipo histológico mais frequente, se origina de
lóbulos tipo 1, denominados unidade ducto-lobular terminal,
uma estrutura indiferenciada considerada equivalente ao TEB,
o sítio de origem de carcinomas ductais em roedores.12
Estudos experimentais têm afirmado que o efeito preventivo
da gestação precoce contra o câncer de mama é decorrente da
completa diferenciação da glândula mamária e associado ao
efeito da fração β da gonadotrofina coriônica humana (βhCG)
nas células totipotenciais da mama (stem cells). O βhCG é capaz
de causar alterações permanentes na expressão de determinados
genes, o que confere uma assinatura genômica e transforma as
stem cells 1 em stem cells 2. Essa diferenciação celular se mostrou
um potente inibidor da iniciação do processo de carcinogênese
mamária.13 Esse modelo é considerado um novo paradigma na
prevenção primária do câncer de mama.14
Analogamente, podemos considerar que, se o tecido mamário
em humanos fosse exposto ao estímulo carcinogênico durante fase
precoce da vida, os lóbulos tipo 1 seriam as estruturas afetadas.
Dessa forma, podemos dizer que o dano genético causado por
radiação, carcinógenos ambientais, disfunção hormonal, entre
outros, em associação ou não com a predisposição hereditária
podem ser a causa do câncer esporádico na mulher.
Essa combinação de fatores, para que culminem em desenvolvimento de câncer, devem ocorrer durante o período
de alta suscetibilidade das células mamárias. Esse período
compreende a menarca e a primeira gestação a termo. O
evento mutagênico ocorre em estruturas ductais primitivas
antes ou durante a puberdade e, consequentemente, o processo
se multiplica durante a fase de alongamento e ramificação
ductal. As células alteradas somente serão detectadas como
neoplasia após vários anos de progressão ao longo do período
de transformação.15
Diferenciação mamária e suscetibilidade
ao câncer de mama
Um importante conceito da carcinogênese mamária é que a
unidade ducto-lobular terminal, a qual é o sítio de origem do
carcinoma ductal da mama, corresponde a um específico estágio
de desenvolvimento do parênquima mamário, o lóbulo tipo 1.
Esta observação é sustentada pelos achados em autópsias em que
o parênquima mamário não tumoral em mulheres com diagnóstico de câncer de mama contém um número significativamente
maior de ductos terminais hiperplásicos, hiperplasia atípica e
carcinoma ductal in situ originados em lóbulos do tipo 1 do que
o tecido mamário em mulheres livres de neoplasia maligna. Esses
achados indicam que os lóbulos tipo 1 são afetados tanto por
lesões pré-neoplásicas como por neoplasias malignas.16
Estruturas lobulares mais diferenciadas também são afetadas
por outros processos neoplásicos e podemos considerar que diferentes compartimentos estruturais dão origem a específicas lesões.
Os lóbulos do tipo 2 são estruturas originárias do carcinoma
lobular in situ, enquanto lóbulos tipo 3 são sítios de processos
proliferativos benignos, como a adenose esclerosante e a hiperplasia lobular e neoplasias benignas, como o fibroadenoma. Os
adenomas lactacionais são originários dos lóbulos tipo 4. Essa
observação sustenta o conceito de que a diferenciação mamária
determina a suscetibilidade da transformação neoplásica.17
Para a confirmação dos achados de que os lóbulos dos tipos
1 e 2 são mais suscetíveis à transformação maligna, Russo et al.
desenvolveram um modelo experimental que reproduz as condições
in vivo. Tecido mamário normal, obtido em peça de mamoplastia
reducional, foi utilizado. O tecido epitelial foi isolado através
de micromanipulação após a digestão com hialuronidase e colagenase. As estruturas epiteliais foram classificadas conforme
critérios morfológicos em lóbulos tipos 1, 2 e 3 e isoladas. As
células foram semeadas em placas separadamente e, no momento
em que atingiam a fase logarítimica de crescimento, foram tratadas com carcinógenos químicos. Alterações compatíveis com
a transformação maligna somente foram observadas em células
originadas de lóbulos tipo 1 e 2.18
Papel da gonadotrofina coriônica humana
na diferenciação do epitélio mamário
O epitélio mamário original apresenta uma orientação polarizada das células. A superfície secretora está voltada para um
lúmen central e a superfície basal é circundada por uma camada
de células mio-epiteliais. Quando essas células são separadas,
porém cultivadas juntas em Matrigel, elas formam estruturas
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alveolares.19 Quando cultivadas em separado, células epiteliais
formam estruturas semelhantes a massas sólidas19 e células mioepiteliais formam estruturas com padrão de ramificação. Células
espontaneamente imortalizadas de tecido mamário humano
MCF-10F, quando cultivadas em meio com baixa concentração de cálcio, apresentam características de células luminais e,
quando cultivadas em Matrigel ou gel de colágeno, apresentam
um padrão ductal de crescimento.20
Células MCF-10F, quando tratadas com 17β-estradiol (E2),
apresentam um diferente padrão de crescimento e passam a formar massas sólidas em culturas em Matrigel e gel de colágeno.
A perda do padrão ductal de crescimento é o primeiro passo
no processo de indução da carcinogênese mediada por E2 em
células MCF-10F. Essa alteração morfológica é acompanhada
de mutações gênicas específicas associadas à perda da expressão
de genes relacionados com a morfogênese do ducto mamário
(CEACAM1 e JAG1), superexpressão de genes relacionados
com o aumento da capacidade de invasão e mobilidade celular
(transição epitélio-mesenquimal).21 Essa observação suporta a
hipótese de que mutações genéticas específicas são responsáveis
pela perda da diferenciação celular que culminam na falta de
orientação para determinar o padrão de crescimento ductal,
sendo esse processo parte fundamental da indução da carcinogênese mamária.
Em modelos experimentais, demonstrou-se que o hCG exerce
efeito antiproliferativo e anti-invasivo em células do câncer de
mama MCF-7.22 Os autores sugerem que o hCG pode ser útil
no desenvolvimento de estratégias terapêuticas e preventivas no
câncer de mama. Guo et al. observaram que genes responsáveis
pelo controle da proliferação, apoptose e motilidade celulares
bem como pelo reparo do DNA são significativamente afetados
pelo efeito do hCG recombinante em células MCF-7 in vitro.23
O mecanismo de ação pelo qual o hCG é capaz de modular a
expressão genética é mediado pela ligação e ativação de um receptor de membrana específico denominado LH/hCG.24 A ativação
desse receptor induz acetilação de histonas e esse mecanismo
epigenético é um suposto modelo da modulação da expressão
genética mediada pelo hCG. O bloqueio do receptor LH/hCG
resulta em uma redução do desenvolvimento da glândula mamária em roedores. O desenvolvimento, nesses animais, pode
ser reestabelecido pelo uso exógeno de E2 e progesterona, no
entanto, o padrão de ramificação ductal não é recuperado.22 Essa
observação sugere que o hCG pode ser responsável pelo controle
da ramificação ductal na morfogênese da glândula mamária.
Um estudo recente, comparando o padrão de expressão de
múltiplos genes no epitélio mamário de pacientes nulíparas e
multíparas, identificou modificações em uma série de genes ligados
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a alterações celulares relacionadas ao processo da carcinogênese
mamária. Os autores afirmaram que a mulher multípara apresenta uma “assinatura genética” que difere daquela expressada
pela nulípara. Sendo assim, a gestação a termo induz, no epitélio
mamário, um padrão genômico específico e diferente daquele
encontrado nas células epiteliais mamárias da mulher nulípara.
Essa “assinatura genética” confere ao nível molecular a completa
diferenciação do epitélio mamário da multípara, que pode estar
associado à redução do risco de câncer de mama. Cria-se, assim,
uma excelente ferramenta na identificação do efeito protetor da
gestação e fornecem-se dados para a futura evolução de agentes
preventivos do câncer de mama.25
Conclusão
O avanço continuado nos mecanismos de transformação da
célula neoplásica é a base para o planejamento de estratégias de
prevenção do câncer. O fato de que a mama é a sede da neoplasia
maligna mais frequentemente diagnosticada na mulher justifica
os investimentos científicos no assunto. Atualmente, métodos
de prevenção radicais, tais como a mastectomia profilática, têm
sido aceitos. A quimioprevenção com a utilização de moduladores seletivos do receptor de estrógeno vem se mostrando eficaz
em mulheres consideradas de alto risco. No entanto, no início
do tratamento, as mulheres selecionadas provavelmente já são
portadoras de alterações genéticas capazes de transformar as
células do tecido normal em neoplasias malignas. Do mesmo
modo, não sabemos ao certo por quanto tempo essas drogas são
eficazes e se são capazes de reverter os mecanismos carcinogênicos
já instalados. Dúvidas existem a respeito de qual a idade mais
indicada para dar início ao uso dessas medicações e qual seria o
período de tempo ideal para seu uso.
Futuras diretrizes cursam para o desenvolvimento de drogas
capazes de induzir alterações genéticas em células primordiais
que conferem características específicas de proteção contra o
desenvolvimento do câncer. A utilização de gonadotrofina exógena seria uma opção futura para ensaios clínicos controlados,
entretanto, a falta de estudos controlados em humanos é motivo
de limitação de seu uso. Enquanto não dispusemos de drogas
que atinjam os benefícios causados pela gestação, a socioprevenção, baseada na promoção de um estilo de vida de menor risco,
bem como a orientação a respeito do planejamento familiar e
suas implicações com a doença maligna da mama devem ser
fatores constituintes do tema a ser instituído em programas de
prevenção em saúde para nossas gerações futuras, visto que essas
atitudes devem ser tomadas em fase precoce do desenvolvimento
do ser humano.
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Leituras suplementares
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