I Simpósio de Dermatologia e

VenerologiaDa Síntese da Melanina ao Desenvolvimento

do Melanoma – Uma Incursão pelos Biomarcadores do Melanoma

Luanda, Hotel de Convenções de Talatona, 29 – 30 de Abril 2015

Maurílio Luiele

Nos animais superiores a coloração da pele resulta de uma combinação de carotenos, hemoglobina, mas, é essencialmente determinada pela presença de um pigmento denominado MELANINA sendo o tom da pele dependente não apenas da quantidade de pigmento presente, mas também do tipo de melanina e da forma como ela se acumula e se distribui em organelas específicas denominadas MELANOSSOMAS.

A produção de melanina ocorre em organelas denominadas MELANOSSOMAS produzidas por células dendríticas da camada basal da epiderme que são os MELANÓCITOS que representam apenas 1% das células da epiderme.

MELANÓCITO

Na membrana basal cada melanócito está associado a cerca de 36 queratinócitos e uma célula de Langerhans constituindo a unidade epidermal de melanina.

Existem dois tipos de melanina:

• Eumelanina – polímero insolúvel escuro castanho-preto; está presente em maior quantidade em indivíduos de pele escura e é mais eficiente em termos de fotoprotecção.

• Feomelanina – polímero solúvel vermelho-amarelo formado por conjugação com a cisteína ou glutatião. Encontra-se predominantemente em indivíduos com cabelo de tom avermelhado e pele do fototipo I e II nos quais são mais comuns os tumors da pele.(Figure 1)

A diversidade fenotípica da pigmentação não se deve tanto a variação do número de melanócitos, relativamente constante em diferentes grupos étnicos, mas a três factores preponderantes:

• O tamanho e o número de melanossomas,

• A quantidade e o tipo de melanina,

• A transferência e distribuição de melanina nos queratinócitos.

Os melanossomas de indivíduos de pele escura são maiores, mais numerosos e alongados quando comparados a indivíduos de pele clara e isso resulta numa degradação mais lenta e demorada nos queratinócitos e consequentemente num aumento visível da pigmentação.

Estas diferenças nos melanossomas estão já presentes a nascença e não são determinadas por factores extrínsecos como por exemplo a radiação UV.

MELANOGÉNESEA síntese de MELANINA, processo conhecido como MELANOGÉNESE desenvolve-se a partir da TIROSINA, um aminoácido e tem como principal enzima a TIROSINASE

Tirosina

A Tirosinase cataliza a conversão da L-tirosina em L-DOPA, que é a

etapa limitante na via de síntese da melanina

É uma glicoproteína cobre-dependente localizada na membrana do melanossoma, tendo um domínio interno (voltado para o interior do melanossoma) um domínio transmembranário e outro citoplasmático.

O domínio citoplasmático participa do transporte da enzima do núcleo para o melanossoma.

O domínio interno representa cerca de 90% da proteína, contém a região catalítica e possui resíduos de histidina, que ligam os iões cobre.

Tirosinase

Conversão da Tirosina em DOPA

Tirosina hidroxilase isoforma I (THI) presente na membrana do melanossoma adjacente a tirosinase e cataliza a conversão da L-tirosina em L-DOPA, promovendo a activação da tirosinase.

Fenilalanina hidroxilase (PAH), localizada no citosol, tem como cofactor 6BH4 (6-tetrahidrobiopteridina), cataliza a conversão da L-fenilalanina em L-tirosina, que é o substrato da tirosinase, promovendo então a sua activação.

Schallreuter et al., destacam o papel central da tirosinase, mas consideram que essas três enzimas são necessárias para o início da melanogénese.1

Outras enzimas relacionadas à síntese de melanina:

Tyrosinase-related protein-1 (TRP-1) É um factor importante para activação e estabilização da tirosinase e formação dos melanossomas, aumenta o ratio eumelanina/feomelanina

Tyrosinase-related protein-2 (TRP-2) actua como uma dopacrome tautomerase

OUTROS FACTORES IMPORTANTES NA MELANOGÉNESE

Uma das principais funções da melanina é a protecção do organismo contra os efeitos nocivos da radiação ultravioleta emitida essencialmente pela luz solar.

Além de absorver a radiação UV, a melanina tem propriedades antioxidantes notáveis que a habilitam exercer este papel.

Muitos estudos epidemiológicos têm demonstrado uma menor incidência de cancro da pele em indivíduos de pele escura quando comparados a indivíduos de pele clara pondo em evidência o papel protector deste pigmento da epiderme.

Para explicar esta correlação tem se sugerido que os danos induzidos pela radiação UV e o seu reparo constituem sinais que induzem a melanogénese

Qual a via de sinalização pela qual danos gerados pela radiação UV induzem a melanogénese?

Receptor 1 da Melanocortina (MC1-R)

A membrana do melanossoma expressa quantidades importantes do Receptor 1 da Melanocortina (MC1-R) um receptor pertencente a extensa família dos receptores de protein-G que activam a adenil ciclase.

Os principais agonistas do MC1-R são a hormona estimulante do melanócito (α-MSH) e a hormona adrenocorticotrópica (ACTH), ambas produtos de clivagem da proopiomelanocortina (POMC).

A POMC é clivada pela carboxypeptidase-1 em ACTH e β-lipotrofina e pela carboxypeptidase-2 β em endorfina e ACTH. Esta fragmenta-se em ACTH 1-17 e α-MSH que partilham o tetrapéptido His-Phe-Arg-Trp, essencial para a actividade melanotrópica.

Este tetrapéptido é o principal regulador intrínseco da pigmentação mas a sua produção pela hipófise é insuficiente para estimular a melanogenese, sobretudo em presença de estimulação intensa,.

Portanto, na pele, melanócitos e queratinócitos são os responsáveis pela sua produção fazendo da pele uma das maiores glândulas endócrinas.

AGONISTAS DO MC1-R

Os agonistas do MC1-R activam a enzima adenil ciclase, aumentando a concentração intracelular de AMP cíclico (cAMP) e activando a proteina kinase A (PKA).

A PKA fosforila o CREB (cAMP response element), que actua como um factor de transcrição em vários genes, incluindo o factor de transcrição associado a microftalmia (MITF).

MITF na sua forma activa, fosforilada, regula a expressão de enzimes da melanogese, promovendo essencialmente a síntese de eumelanina. A sua fosforilação depende de kinases da proteina mitogen-activated (MAP) cuja actividade é induzida pela ligação do factor keratinocyte-produced-SCF ao kit-c do receptor da tirosina kinase.

Além do CREB, a expressão da proteína MITF é regulada por outros factores de transcrição e mediadores produzidos quer por queratinócitos como por fibroblastos.

Além disso, a proteina MITF regula a expressão da proteina Rab27a, importante no transporte do melanosoma, a proteina melanosomal da matriz (Pmel17), e a proteína anti-apoptótica (bcl-2) dos melanócitos, muitas vezes expressa nos melanomas.

Outro aspecto crucial a considerar no papel fotoprotector da melanina é o transporte da melanina, sintetizada nos melanossomas, dos melanócitos para os queratinócitos adjacentes.

Transferencia de melanossomas do melanócito para o Queratinócito

A radiação UVR também aumenta a proliferação e recrutamento de melanócitos, do número de dendritos e a transferência de melanossomas para uma localização supranuclear dos queratinócitos onde a melanina desempenha o seu papel fotoprotector.

MELANOMA

• Biomarcadores factores relacionados ao tumor ou ao hospedeiro que se correlacionam com o comportamento biológico do tumour e com o prognóstico do tumor.

• De modo geral um biomarcador refere-se a um indicador diagnóstico mensurável utilizado para avaliar o risco ou presença de doença.

BIOMARCADORES

Melanoma-inhibiting activity(MIA) .Foi identificada em 1990 como uma proteína solúvel de 11 kDa com actividade inibidora do crescimento secreteda por células do melanoma maligno. Baixa sensibilidade e especificidade

BIOMARCADORES SEROLÓGICOS DO MELANOMA

. Desidrogenase Lactica (LDH) serve como

um factor prognóstico nos estadios tardios do melanoma maligno.

Proteína S100B.

Tumour associated antigen 90 immune complex (TA90IC)

YKL-40 é uma lectina ligada a heparina e a quitina secretada por neutrófilos e macrófagos

BIOMARCADORES IMUNOLÓGICOS

Uma melhor compreensão da biologia do melanoma e dos tumores malignos em geral permitirá certamente destacar marcadores tumorais mais sensíveis e específicos que permitirão com certeza melhores abordagens profiláticas, de diagnóstico precoce e terapêuticas para benefício dos doentes.

MUITO OBRIGADO